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2022-08-01恆星有多遙遠?劃時代的太空望遠鏡任務 632 期

Author 作者 陳文屏/中央大學天文所講座教授,除了研究恆星及星團形成,也熱心推動科學普及活動。

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• 「依巴谷」是第一個專精於精密天體測量的太空望遠鏡,在環繞地球的軌道上測量星體位置,並根據視差現象估計星體與地球的距離,同時測量星體本身的自行運動。
• 蓋婭望遠鏡運行在L2 軌道,以特殊的光學設計和光譜儀等儀器測量天體,精度達1/100萬角秒,自行運動精度則達每年0.001 角秒。蓋婭獲得的龐大、精準數據對於天體性質、銀河系結構將有革命性影響。
• 天體測量學不但需要尖端工程技術來取得精確的數據,還要藉由準確的校正和統計分析推導結果。

萊納特.林德格倫 Lennart Lindegren
現任|瑞典隆德大學天文學及理論物理系隆德天文台退休教授
研究領域|天文學、理論物理學

邁克爾.佩里曼 Michael Perryman
現任|愛爾蘭都柏林大學學院物理學院客座教授
研究領域|天文學、理論物理學

邵逸夫獎由香港電影人邵逸夫爵士於2002年創立,於2004 年開始頒發,表彰全球有重要成果的科學家,也被稱為「東方諾貝爾獎」,獎項分為數學、天文學、生命科學與醫學。諾貝爾獎本身有物理學獎,其中雖然也包括天文物理,但主要還是注重在整個物理領域。而邵逸夫天文獎則主要表彰科學家理解宇宙的成就。天文學包括地理學(我們的所在和周遭環境),也涵蓋天體的來龍去脈,也就是歷史學。我們在學校學的歷史、地理,這些科目僅限於與人有關的知識;但天文學中的歷史包含地球、太陽、銀河系等天體,以及宇宙本身的生、老、病、死。

蓋婭望遠鏡觀測到的太空。
(ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0)

 

今(2022)年第19 屆邵逸夫天文獎獲獎者為瑞典隆德大學(Lund University)的天文學家林德格倫(Lennart Lindegren)和愛爾蘭都柏林大學(University College Dublin) 的天文學家佩里曼(Michael Perryman),以表彰他們一生對天體測量學(astrometry)的貢獻,尤其在「依巴谷」(Hipparcos)和「蓋婭」(Gaia)兩個太空望遠鏡的構想和設計上所扮演的角色。

太空望遠鏡衛星-依巴谷與蓋婭

天文觀測是對亮度、光譜、偏極化等數據的測量,天體測量學則特別指觀測天體的位置與運動。歐洲太空總署(European Space Agency, ESA)在1989年發射依巴谷,這座口徑29 公分的望遠鏡是第一個專精於精密天體測量的太空望遠鏡。依巴谷在環繞地球的軌道上,重複從不同角度度量星體的位置,再根據視差現象來估計星體與地球的距離,同時推導星體本身在太空的運動,也就是該星體在經過一段時間後移動了多少角度,天文學稱之為「自行運動」。依巴谷運作至1993 年,研究團隊也於1997 年發表將近12 萬顆恆星的數據。

歐洲太空總署隨後於2013 年發射蓋婭望遠鏡,將天體測量推至更上層樓。蓋婭望遠鏡並非如依巴谷望遠鏡般繞行地球,而是位於距離地球約150 萬公里的第二個拉格朗日點(L2)軌道。因為跟著地球一起繞著太陽,蓋婭容易維持穩定軌道,也可以減少太陽與地球造成的「光害」。……【更多內容請閱讀科學月刊第632期】