Starrix 星匯點 – 全球最強天文望遠鏡拍攝到第一張影像

全球最強天文望遠鏡拍攝到第一張影像

6 月 13, 2015 Einstein 天文資料庫, 專題文章在〈全球最強天文望遠鏡拍攝到第一張影像〉中留言功能已關閉

2005年10月，一支全球最強力的天文雙筒望遠鏡正式啟用，它的名字是 Large Binocular Telescope (簡稱 LBT)，它是由美國、意大利、德國及幾所大學聯合建成的。他們在10月下旬公佈已成功於10月12日拍攝到外星系的第一張照片，編號NGC891的星系。

最大雙筒望遠鏡觀測站於10月12日拍攝到的第一張影像。
(按圖放大)
Credit: Large Binocular Telesocpe Observatory

一般市民可能以為雙筒望遠鏡的威力一定比天文望遠鏡弱，但如果有兩支巨型的天文望遠鏡平衡地做成一支巨大的天文雙筒望遠鏡，其影像可比哈勃望遠鏡的影像更清楚。

一個新的里程碑終於實現，透過LBT，我們可以看到比以前更遠古的影像，它能比哈勃望遠鏡的圖像清晰十倍。天文學家更可以利用LBT看到遙遠星系中，如同太陽系般的系統，望遠鏡更可以看到140億年前在宇宙的影像。

LTB位於Arizona東南面的Mount Graham山上，製作價錢連同一些先進的技術高達1億2千萬美元。它利用了兩支重達8.4米 (約為27.6尺) 直徑的主鏡，平衡地做成一支雙筒鏡。這樣的集光率等同一支11.8米 (39尺) 的天文望遠鏡。而兩支光源分開路徑的望遠鏡也可以增加其解像度，LTB的解像能力等同一支22.8米直徑的天文望遠鏡。(相比夏威夷的Keck的直徑十米的望遠鏡還要厲害。)

LBT的第一塊主鏡有一個如”蜂巢式”(honeycomb)的結構，其好處是比一般的傳統固體玻璃鏡片輕。第二塊主鏡近來也從 University of Arizona 運往 Mount Graham ，並且安裝妥當。在2006年秋天，LBT將會完全運作及把兩隻巨型眼睛打開。

LBT 蜂巢形的第一塊基本主鏡 Primary Lens (按圖放大)
Credit: Large Binocular Telesocpe Observatory

LBT的第一張影像是NGC891，這個星系位於仙女座，是一個邊緣看過去的螺旋形星系，屬於Sb型。這個星系距離我們2千4百萬光年遠。這個星系中，新的恆星誕生與X射線的發射源混合著氣體及塵埃盤，與其側看的圖像垂直達數百光年。

LBT的第一張影像由最大雙筒望遠鏡照相機 Large Binocular Camera (LBC) 拍攝，它被裝置在基本鏡片的焦點之上。由意大利設計，LBC像一部一流的超級數碼相機，它的CCD天線接收器連接著六組光學鏡片系統。科學家可以看到遙遠的影像及較大的視場。這種好處可以讓科學家更容易研究星體的形成以及星系的進化。

LBT Cop. 的 president (會長) Peter A. Strittmatter說：「這個時刻和機會不止是給LBT的成員，更是給國際天文組織的。這批第一張影像的相片遠比我們的期望為高，這張相片也給我們看到未完全平衡的LBT能提供的能力。我們非常緊張希望我們能看到早期宇宙星系的形成情況以及拍攝到外太陽系的圖片，甚至預測到我們太陽系外有可能存在的生命。」

Chairman of LBT Corp. Board of Directors 和 member of the Research Corporation Borad of Directors 的 John P. Schaefer 說：「LBT計劃是一個出色的科學成就，也顯示了國際合作的精神。LBT的發展曾經由世界上15個不同的研究所共同研發，這項成就由不同的意念集結而成。」

設計大約在20年前開始，詳細的設計在1994年完成，觀測站建設由1996年開始。望遠鏡的支架結構在意大利建設，但其意念由 University of Arizona 設計。而鏡片的製作、研磨就在University of Arizona製作。望遠鏡在2002年運往Mt. Graham，第一塊主鏡在2003年運送至觀測站。第一塊主鏡在2004年裝設及調較在望遠鏡上。2005年，一塊很薄的aluminium塗在主鏡上，令它更具反射光線的能力和可以開始拍攝影像。主鏡的兩塊鏡片打磨的精確度達至30奈米 (nanometer)，比人類的頭髮幼3000倍。

LBT 的兩塊主鏡的底座
Credit: Large Binocular Telesocpe Observatory

LBT完成後的樣子
Credit: Large Binocular Telesocpe Observatory

這項計劃由不同的團體合作研製：(下面為各團體名字和所佔計劃比例)

美國 University of Arizona (25%) ：打磨及研製光學主鏡及紅外線干涉計 (Interferometer)

意大利 Instituto Nazionale di Astrofisica (INAF) (25%)：從最初已參與計劃，設計望遠鏡的主要元件，望遠鏡結構，包括放置望遠鏡主鏡的巢室。

德國 LBT Beteiligungsgesellschaft (LBTB) (25%)：主要負責開發望遠鏡上的裝置。如LUCIFER的儀器，用來量度近紅外線和其光譜影像。LINC-NIRVANA儀器則提供近紅外波長的干涉影像。還有PEPSI儀器，可讓天文學家知道像太陽般的恆星的表面磁場結構和動態。他們也提供程式和軟件的開發。

Ohio State University (OSU) (12.5%)：為主鏡以aluminium 打磨，設計和打磨LBT光學及紫外光的光譜儀。拍攝低至中解像度的影像和光譜圖。

Research Corporation (12.5%) ：成立於1912年，為美國的天文、化學、物理等發展提供資助，於1992年加入成為LBT的成員，致力協調各組織、維持足夠的資金去建造和營運這台望遠鏡。

搜集資料及撰寫：蔡錦滔