歐洲南方天文臺(tái)甚大望遠(yuǎn)鏡

郭紅鋒

甚大望遠(yuǎn)鏡（Ver y Large Telescope，縮寫(xiě)V LT）是歐洲南方天文臺(tái)（EuropeanSouthern Obser vator y，簡(jiǎn)稱(chēng)ESO，成員國(guó)有比利時(shí)、法國(guó)、德國(guó)、荷蘭、瑞典、奧地利、捷克、丹麥、芬蘭、愛(ài)爾蘭、意大利、西班牙、波蘭、葡萄牙、瑞士、英國(guó)等16個(gè)國(guó)家）花費(fèi)近30年（1986～2012年），建造并安裝在智利帕瑞納天文臺(tái)的大型光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡。

VLT的構(gòu)成

VLT包括4架口徑8.2米的大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。它們既可以單獨(dú)使用，也可以組成光學(xué)干涉儀進(jìn)行高分辨率觀測(cè)。VLT每個(gè)8.2米望遠(yuǎn)鏡的主鏡厚度僅18厘米，重約22噸，望遠(yuǎn)鏡總重約500噸。作為干涉儀工作時(shí)，VLT具有相當(dāng)于口徑16米的望遠(yuǎn)鏡的聚光能力和口徑130米的望遠(yuǎn)鏡的角分辨本領(lǐng)。

2005～2006年，ESO在甚大望遠(yuǎn)鏡近旁相繼建造了4臺(tái)口徑1.8米的輔助望遠(yuǎn)鏡，它們與4臺(tái)8.2米望遠(yuǎn)鏡共同組成甚大望遠(yuǎn)鏡干涉儀（VLTI）。這些輔助望遠(yuǎn)鏡不會(huì)顯著增加干涉儀的聚光面積，但是可以增加基線(xiàn)數(shù)目，改善成像質(zhì)量，讓天文學(xué)家可以看到比單個(gè)望遠(yuǎn)鏡高出25倍的細(xì)節(jié)。

VLT的4架8. 2米望遠(yuǎn)鏡均用當(dāng)?shù)氐耐林Z(yǔ)言命名，分別叫做安圖（Antu）、奎恩（Kueyen）、梅里帕爾（Melipal）和葉朋（Yepun），這是馬普切語(yǔ)言中太陽(yáng)、月亮、南十字星和金星的名字。這些名字是一個(gè)智利女學(xué)生在ESO發(fā)起的競(jìng)賽中提出的，她因此獲得了業(yè)余望遠(yuǎn)鏡獎(jiǎng)。

VLT的特點(diǎn)

第一，VLT的適應(yīng)性強(qiáng)，既可單獨(dú)使用，又可以多種方式組合起來(lái)使用;第二，VLT共配備了11種照相機(jī)，包括從近紫外到中紅外的各個(gè)波段;第三，也是最重要的一點(diǎn)，VLT作為光學(xué)干涉儀來(lái)工作時(shí)，它的聚光能力相當(dāng)于一架口徑16米的望遠(yuǎn)鏡，比海爾望遠(yuǎn)鏡高10倍，比凱克望遠(yuǎn)鏡高2.5倍。而它的角分辨率可達(dá)0.0005角秒，比哈勃空間望遠(yuǎn)鏡高50倍。這意味著可以分辨距其64萬(wàn)千米遠(yuǎn)的一輛小轎車(chē)的兩個(gè)前車(chē)燈。

此外，該望遠(yuǎn)鏡還采用了地平裝置和主動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)，其指向精度為1角秒，跟蹤精度為0.05角秒。該望遠(yuǎn)鏡安裝在智利安托法加斯塔以南130千米的帕瑞納天文臺(tái)，海拔高度2632米，氣候干燥，一年中晴夜數(shù)多達(dá)340個(gè)，視寧度達(dá)到0.5角秒，十分有利于天文觀測(cè)。VLT圓頂采用的制冷設(shè)備從白天一直制冷到晚上的觀測(cè)時(shí)間，能很快使望遠(yuǎn)鏡的溫度與外界一致，從而保持良好的圓頂視寧度。

VLT的觀測(cè)成就

VLT的主要科學(xué)目標(biāo)為探索太陽(yáng)系的結(jié)構(gòu)和組成，搜索太陽(yáng)系旁鄰近恒星的行星，研究低質(zhì)量恒星、棕矮星和行星的質(zhì)量分布，研究星云內(nèi)恒星的誕生，觀察活躍星系核內(nèi)可能隱藏的黑洞以及探索宇宙的邊緣等。VLT投入使用后在觀測(cè)方面取得了非常令人矚目的成果，大大拓展了天文研究領(lǐng)域的深度和廣度。例如，VLT對(duì)獵戶(hù)座星云的中心展開(kāi)了迄今為止最為深入的觀測(cè)，有關(guān)研究成果挑戰(zhàn)了此前被廣泛接受的認(rèn)識(shí)。

著名的獵戶(hù)座大星云是正在產(chǎn)生新恒星的一個(gè)龐大氣體塵埃云。這些恒星形成區(qū)中包含大量氫原子氣體、年輕的熾熱恒星、原行星盤(pán)以及以高速掃過(guò)物質(zhì)的恒星噴流等。但獵戶(hù)座星云亮度很高，甚至在地球上肉眼都能看見(jiàn)，一直以來(lái)，其理想的相對(duì)距離和觀測(cè)條件為人類(lèi)提供了探索恒星形成理論的重要條件。

智利和德國(guó)的天文學(xué)家們用VLT對(duì)獵戶(hù)座大星云展開(kāi)了最為全面也最為深刻的一次剖析。望遠(yuǎn)鏡配備的強(qiáng)大紅外儀，不僅為人們呈現(xiàn)了壯觀美麗的圖片，還揭示了比以往所知十倍數(shù)量的褐矮星及獨(dú)立的具有行星質(zhì)量的天體。褐矮星的構(gòu)成類(lèi)似恒星，但因質(zhì)量不夠大也不夠亮，所以過(guò)去發(fā)現(xiàn)的數(shù)量很少。VLT發(fā)現(xiàn)大量這種低質(zhì)量星體的存在是一件令人興奮的“意想不到的財(cái)富”，可以幫助天文學(xué)家更好地洞察恒星形成的演化史。