今年将升空的WFIRST望远镜多强大?单张图像相当于哈勃望远镜的100张

想象一下,太空中有100个哈勃望远镜组成观测舰队,用比现今哈勃太空望远镜还要快1,500倍的速度扫描天空——这就是单一架大视场红外巡天望远镜(Wide Field Infrared Survey Telescope,WFIRST)的能力,即将在2020年中发射升空。

哈勃太空望远镜于1990年发射升空,大幅改变我们对宇宙的认知与观察方式,不过它运转至今已近30年,随着技术更迭,NASA正在开发新一代太空望远镜,希望扩大观测视野,而其中一个就是大视场红外巡天望远镜。

跟哈勃望远镜一样,大视场红外巡天望远镜也在近红外波长下观察宇宙,不同的是后者可以拍下更大区域的高分辨率图像。通常,望远镜设计目的是获取宇宙一个小区域的高分辨率图像,依比例来看,大概就是拍下你手臂上一粒沙大小的区域,如果一次拍太大面积,放大细看就会失真,因此,想拼凑出某星系的一张高分辨率大图,需要多个望远镜合作或同一个望远镜多次拍摄才能办到。

但大视场红外巡天望远镜鱼与熊掌可兼得,其单次高分辨率图像拍摄面积至少是哈勃望远镜的100倍大;或者说,大视场红外巡天望远单一次拍摄的图像,相当于哈勃太空望远镜要拍100次然后慢慢拼凑而成的照片。

虽然大视场红外巡天望远镜尚未升空“开眼”,但WFIRST团队已经开始仿真大视场红外巡天望远镜的拍摄威力:比如距离银河系34,000光年远的仙女座,哈勃太空望远镜必须拼凑400张图像才能创造出单一幅仙女座照片,但是大视场红外巡天望远镜只需拍18张图像就能组出来。

就视域而言,一个大视场红外巡天望远镜相当于100个哈勃太空望远镜,前者不仅能获得高分辨率图像,扫描速度还比后者快上1,500倍,更可以在短短几个小时内搭建出银河系盘面全景图,非常适合执行大型调查计划,比如监视成千上万个遥远星系中的超新星爆炸事件、搭建星系的形状;此外,大视场红外巡天望远镜携带的日冕仪也能协助调查系外行星。

当初天文学家靠着哈勃太空望远镜一瞥宇宙某个角落,未来WFIRST将帮助天文学家一瞥角落周边更大范围的环境。

(首图来源:hubblesite/NASA)