一种名为“秃鹰阵列望远镜”的新型望远镜可能会为天体物理学家打开极低亮度宇宙的新世界。本月在《皇家天文学会月刊》(MNRAS)上连续发表的四篇新论文介绍了基于“秃鹰”观测结果的第一个科学发现。该项目由石溪大学物理与天文学系和美国自然历史博物馆(AMNH)的科学家合作领导。

秃鹰望远镜为天体物理学家揭示了一个新世界

首席研究员、石溪分校物理与天文学系教授KennethM.Lanzetta博士和石溪分校的StefanGromoll以及AMNH天体物理学系馆长MichaelM.Shara博士表示,Condor现已全面投入运营。新的“阵列望远镜”使用计算机将来自几个较小望远镜的光组合成相当于一个较大望远镜的光,并且能够探测和研究传统望远镜无法看到的微弱天文特征。

在第一篇论文中,Lanzetta和同事利用Condor研究了附近星系NGC5907周围极其微弱的“恒星流”,NGC5907是一个著名的螺旋星系,距离地球约5000万光年。

当矮伴星系受到主星系潮汐引力的干扰时,就会产生这种流。2010年另一台望远镜获得的先前图像似乎显示了一条引人注目的恒星流,形成了围绕星系的两个完整的螺旋环。但2019年“蜻蜓长焦阵列”获得的另一张图像却没有显示出这种螺旋的痕迹。

秃鹰团队决定测试新的阵列望远镜并权衡差异。他们在2022年获得了NGC5907的深度图像。与蜻蜓图像一样,秃鹰图像没有显示螺旋的痕迹,导致团队得出结论,2010年图像的螺旋很可能是与图像处理相关的伪影。秃鹰图像还显示出之前图像中未发现的微弱特征。

在第二篇论文中,Shara和同事使用Condor重新评估了2007年1月基特峰国家天文台4米望远镜获得的矮新星ZCamelopardalis或“ZCam”的图像。该图像显示了部分气体外壳ZCam,莎拉推测是由中国皇家占星师在公元前77年记录的一颗“新星”发出的。

为了验证这一推测,Condor团队在2021年11月获得了ZCam的新图像。然后通过比较早期和后期图像中贝壳的位置,他们测量了贝壳的膨胀速率,发现了一个确实一致的速率2000多年前发生过一次爆炸。

但令他们惊讶的是,研究小组发现新的秃鹰图像显示了ZCam周围的完整气体外壳,而不是4米望远镜显示的部分外壳。此外,秃鹰图像还揭示了第一个贝壳周围的另一个更大的贝壳。

“这些新图像展示了秃鹰的灵敏度。新的炮弹太微弱,传统望远镜无法看到,”兰泽塔说。

“这是有史以来发现的第一个围绕矮新星的两个同心壳的例子,它证实了一个长期存在的假设,即同心壳一定围绕着频繁喷发的相对质量较大的白矮星新星,”ZCam论文的主要作者莎拉说。。

另外两篇论文描述了另一颗新星周围的另一个极其微弱的气体壳层。预计该壳层是存在的,但它太微弱,传统望远镜无法探测到。它比之前已知的新星壳大50倍,是多个新星壳经过数万年相互碰撞的产物。

兰泽塔过去的研究集中在河外天文学和宇宙学,包括星系形成和星系间介质演化的问题。格罗莫尔是大规模科学计算方面的专家。莎拉过去的研究主要集中在新星和恒星演化的后期阶段。

Lanzetta和Gromoll于2019年开始研究Condor。Shara于2020年加入该项目。2021年,Condor团队将该仪器部署到新墨西哥州西南角靠近小镇的暗夜新墨西哥天文台的一个非常黑暗的天文地点阿尼玛斯。