全球最佳觀星地點出爐,在一般人去不了的南極洲心臟地帶

城市光害越來越嚴重,無論是天文學家還是業餘天文愛好者,一定都在苦惱哪裡還有更完美的觀星地點、哪裡還能欣賞到遙遠恆星真正的樣子。最近科學家終於找出全球最佳觀星地點,位於南極洲心臟地帶「冰穹 A」高地——有沒有先開心了下然後又失落無比像極了愛情,因為想前往該處,你得再朝南極洲內陸前進 1,200 公里。

光污染是個嚴重困擾當代天文學家的大問題,想清楚觀賞夜空,除了得避開鬧區燈光,也要考慮到大氣邊界層中的湍流會導致恆星閃爍難觀察,現在可能還要避開數量越來越多的低軌道人造衛星,因此天文台望遠鏡通常都蓋在中緯度、高海拔地區,或乾脆發射到地球軌道上避開干擾。

天文學家對觀測拍攝條件有個度量標準,稱為視相(seeing),以秒(量度平面角)為單位進行測量,數字越小視野越好,夏威夷和智利已經是比較好的天文觀測地點了,視相約 0.6~0.8 弧秒,但仍受限於大氣湍流干擾(在赤道附近,湍流厚度可能達數百公尺),最頂級的光學望遠鏡通常也無法再識別出小於 0.6~0.8 弧秒的天體特徵。

那有沒有一個全球最理想的觀星秘境存在?有,只是一般人到不了。該地點稱為冰穹 A(Dome A),或稱冰穹阿爾戈斯(Dome Argus),是一處位於南極洲內陸 1,200 公里、海拔 4,093 公尺的高地,既是南極洲冰蓋最高點,也被認為是地球上自然溫度最低的地方,達零下 90℃,類似火星夜晚溫度。

▲ 冰穹 A 高地位置。

經過 10 多年間接證據支持與理論推測,天文學家如今終於獲得直接證據,一篇發表在《自然》(Nature)期刊的新論文表明,冰穹 A 高地上方大氣有一股非常緩慢又平穩的風吹過,大氣邊界層非常薄所以沒什麼湍流,大幅減少恆星閃爍問題,拍攝圖像清晰又明亮,夜間視相達 0.13 弧秒。

大約 10 年前,科學家使用雷達技術測量了冰穹 A 上方的邊界層厚度,平均約 14 公尺,但時有波動下降至幾乎不存在,研究團隊發現若將望遠鏡安裝在高 8 公尺的平台上,就有機會超出邊界層,清晰看到空中恆星。

2019 年 4~8 月時,研究人員將差分像運動監測儀(differential image motion monitor)安裝在 8 公尺平台上,趁著南半球冬天正逢永夜、且大氣邊界層低於儀器時連續拍攝天空,共拍了 45,930 張圖像,事實證明效果非常好,儀器能看到的天體特徵小至 0.13 弧秒。

研究團隊表示,如果能在冰穹 A 高地建置一座天文台,不只成本比太空望遠鏡低廉、還能獲得更清晰的恆星圖像,對可見光或紅外光波段來說都分外適合,也有機會檢測到較暗的物體。

(圖片來源:新南威爾斯大學

TechNews本文獲授權轉載自科技新報,原文出處: 全球最佳觀星地點出爐,在一般人去不了的南極洲心臟地帶