计划在佐治亚州立大学的高角分辨率天文学中心添加第七台可移动望远镜——称为CHARA 阵列——这将使分辨率或观察小物体的能力提高三倍。

使用佐治亚州立大学的CHARA阵列在宇宙中航行

新望远镜位于南加州的威尔逊山天文台,由佐治亚州运营,将使用光纤连接以传输星光,该技术将作为阵列未来扩展的探路者。此次更新是在一群国际科学家聚集在亚特兰大参加 2023 年 CHARA 科学会议以分享使用 CHARA 阵列的高分辨率天文成像的最新进展之后发布的。

“在阵列中添加第七台可移动望远镜代表了恒星天文学的巨大飞跃,” 摄政学院的物理学和天文学教授兼该中心主任道格·吉斯 (Doug Gies ) 说。“协作对于像 CHARA 阵列这样的项目来说是真正的基础。全世界的科学家都在使用我们的望远镜,这次年度聚会是我们分享最新发现的重要论坛。”

CHARA 阵列将 来自分布在山顶的六个光学望远镜的光线组合起来,以空间分辨率相当于直径为 331 米(超过 1000 英尺)的单个望远镜的空间分辨率对恒星进行成像。可见光和红外天文台为天文学家提供了捕捉太空图像的机会,其分辨率高于世界上任何其他望远镜。

代表全球10个机构的CHARA联盟的40多个成员 参加了年度最新科技进展评审。

科学家们于 2023 年 3 月聚集在佐治亚州立大学,参加 CHARA 科学会议和成像研讨会。

CHARA 配备了由密歇根大学、埃克塞特大学和法国蔚蓝海岸天文台的合作机构建造的一套新仪器。这种下一代仪器提供了前所未有的能力,可以在从近红外到可见光谱部分的各种不同波长下对恒星表面及其星周环境进行成像。佐治亚州立大学也在建造一种新仪器,它将提高 CHARA 阵列的灵敏度,以测量比现在可能微弱 30 倍的光。这一改进将有助于天文学家探测在非常遥远的活跃星系中围绕超大质量黑洞旋转的气体云。

在国家科学基金会(NSF)的资助下 ,CHARA 在过去六年中通过国家光学-红外天文学研究实验室提供的竞争性提案流程向全球天文学家提供开放访问时间,从而扩大了其用户 群。除了佐治亚州立大学和合作机构的 60 多名活跃观察员外,开放获取计划还收到了来自世界各地 350 多名访问天文学家的申请。

“扩大用户社区为创新科学项目带来了新的机会,这些项目扩大了 CHARA 阵列的影响和生产力,” CHARA 阵列主任Gail Schaefer说。

在最近的会议上,成员们介绍了 CHARA 阵列的一些科学亮点和发现。

佐治亚州立大学研究生凯瑟琳·谢泼德展示了一个由外流盘包围的演化大质量双星系统样本的结果。这些引人入胜的系统中的圆盘随着系统中的一颗恒星的演化而变大,并且来自该恒星的物质被转移到伴星上。一些质量逃逸到围绕系统的圆盘中。凯瑟琳正在使用 CHARA 阵列解析这些磁盘的结构,并寻找磁盘与内部二进制系统之间的相互作用。

密歇根大学的研究生努拉·易卜拉欣 (Noura Ibrahim) 对年轻恒星 V1295 天鹰座周围的环状星盘结构进行了成像。相隔一个月拍摄的两张照片显示环中有一个亮点在两个时期之间旋转。这种变化可能是由恒星伴星、形成中的系外行星或密度分布不​​对称引起的。

哈佛-史密森天体物理中心的天文学家威利·托雷斯 (Willie Torres) 绘制了 Castor 多星系统的轨道图。该系统由每 450 年围绕彼此旋转一次的北河二 A 和 B 组成,每个分量依次是周期为几天的短周期双星系统。它们由一个更远的组件 Castor C 加入,它也是一个双星。托雷斯首次使用 CHARA 阵列解决了 Castor A 和 B 中近距离微弱的伴星。他将这些观察结果与过去三个世纪的历史观察结果相结合,绘制了北河二系统中恒星的轨道图,并以优于 1% 的精度测量了它们的恒星质量。CHARA 观测还用于测量两颗最亮恒星的半径,以推断该系统的年龄为 2.9 亿年。

Rachael Roettenbacher 是密歇根大学的博士后助理,她介绍了最近关于绘制类太阳恒星波江座 Epsilon Eridani 的自转周期星斑图的工作,该恒星由一颗系外行星环绕。星斑图像与其他望远镜的数据相结合,被用来开发一种技术来区分由星斑引起的恒星光谱的微小变化和由轨道行星引起的恒星光谱的微小变化。这些技术将改进对其他恒星周围行星的探测。

年会之后举行了干涉测量成像和建模研讨会。向与会者概述了可用于分析来自恒星干涉仪(将光组合在一起的望远镜阵列)数据的建模和成像软件包,研讨会包括交互式实践课程,参与者使用软件工具分析数据。参与者还带来了自己的数据以供审查,以便从使用 CHARA 阵列进行的观察中获得最大收益。