最新技術將哈勃望遠鏡測距能力提升10倍

新浪科技訊 北京時間4月19日消息，據美國宇航局網站報導，借助美國宇航局哈勃空間望遠鏡，天文學家們現在已經可以精確地測定遠在1萬光年之外的恆星距離，從而將這一距離範圍提升了10倍。

天文學家們在這台已經有24年曆史的空間望遠鏡上採用了一種名為“空間掃描”的新技術，其可以極大地提升哈勃望遠鏡的觀測角分辨率。當這項技術被應用於測量天體視差，它就能將哈勃進行這種精確測量的天體距離提升10倍之多。

諾貝爾獎得主，馬裏蘭州巴爾的摩空間望遠鏡研究所的亞當·裏斯(Adam Riess )表示：“這項新的技術將有望加深我們對暗能量的理解，這是空間的一種神秘組成部分，它讓我們的宇宙不斷加速膨脹。”

天體視差則是一種用於天體距離測量的三角測量法，這也是測量天體距離最可靠的方法，在過去的將近100年裏一直被全球各地的天文學家們廣泛採用。這種方法將地球的軌道直徑作為一個巨大三角形的底邊，而將與目標天體的連線作為兩條側邊構成一個極其狹長的三角形。通過精確測量這個三角形的角度，便能計算出目標天體的距離。

然而這種方法只能在一定的距離範圍內適用，這個範圍大約是數百光年。比如測量半人馬座α的距離，這已經是除了太陽之外距離我們最近的恆星系統了，而三角測量法得到的角度值只有大約1角秒。這几乎相當於從兩英裏外看一枚一角錢硬幣寬度的大小。

可以想象，對於那些距離更遠的天體，我們採用三角視差法對它們進行距離測量將會是巨大的挑戰。多年以來，天文學家們一直致力於通過不斷改進觀測角分辨率來延伸三角視差法測距的適用範圍。

這項新的技術改進在天文學家們嘗試對一類特殊變星進行觀測時得到了驗證。天文學家們使用哈勃空間望遠鏡對一顆距離大約7500光年，位於御夫座的造父變星進行了測距。測量的結果非常理想，因此天文學家們正計劃採用這種方法對那些遙遠的其他造父變星進行這樣的測量。

這一成果更加堅實地奠定了天文學家們口中所的“三級階梯”。這種階梯最底層的一級正是基於對造父變星的測量構建的，這種變星的特殊之處在於，由於其亮度和亮度變化周期之間存在一定的關聯，因此可以被用來估算距離。利用造父變星測量天體距離的方法已經被運用了超過100年的時間。它們也被廣泛應用於校正更遙遠距離上的“量天尺”，如Ia型超新星。

裏斯和約翰霍普金斯大學的科學家們開發的這項新技術能夠讓哈勃觀測的角分辨率達到驚人的10億分之五度。

為了進行測距，研究組間隔6個月對這顆造父變星進行了觀測，這樣做是因為地球在這兩個時間點正好位於其軌道上的兩端。兩次測量的結果上可以發現這顆恆星的位置發生了大約相當於哈勃廣角相機3上1680萬像素的相機上單個像素千分之一大小的變化。隨后又過了6個月之后研究組進行了第三次觀測，這次觀測的目的是進行校正，從而從數據中剔除由於恆星自身的運動和其他潛在因素可能對結果生的細微影響。

由於在1998年領導一個科學組發現了宇宙加速膨脹的事實，裏斯在2011年與他人一起分享了諾貝爾物理學。宇宙加速膨脹的事實違反常理，讓很多人感到吃驚。科學家們認為其原因與神秘的，充斥宇宙空間的暗能量有關。此次最新改進的，更高精度的測量技術能讓裏斯的團隊更好地了解宇宙的膨脹程度。他的目標是改進對宇宙膨脹率測量的精度，以便能更好地加深對暗能量本質的理解。

哈勃空間望遠鏡是一個美國宇航局與歐洲空間局之間的國際合作項目。整個項目由美國宇航局戈達德空間飛行中心管理，並由空間望遠鏡研究所負責具體的運行操作。(晨風)