用智慧“測量”宇宙——視差實驗為我們解答天文中的距離奧秘
半人馬座比鄰星的平行立體影像。左邊圖像為新視野號拍攝。
根據美國宇航局在新視野號上進行的視差實驗顯示，探測器看到的一些恆星的位置與我們在地球上觀測到的略有不同，從中我們可以揭示探測器與地球的距離。
孩子們，你們在家裡其實也可以複製這種效果。完全伸展你的手臂使其原理你的臉，然後舉起任意一根手指。當你單獨用左眼或者右眼交替觀看時，你會發現手指會改變位置。這就是視差效應，它不僅適用於你的手指，同樣也適用於遙遠的恆星。當然，其區別在於其效應的規模不同罷了。
我們回到NASA的例子中，“完全伸展的手臂的長度”是用光年來測量的而不是幾英寸來測量。比鄰星和沃爾夫359是在結束的實驗中使用的兩顆恆星，就它們所處的位置而言，離地球非常近，比鄰星距離我們4.2光年，沃爾夫359距離地球7.8光年。至於至於左右兩眼之間的距離，也就是地球和新視野號之間的距離，現在是43億英里(69億公里)。你或許還記得，新視野號在2015年訪問了冥王星，在2019年初訪問了形狀古怪的Arrokoth小行星。這個航天器正以每小時3.15萬英里(每小時5.07萬公里)的速度衝向星際空間。NASA在4月底進行了這項實驗，在這期間，新視野號試用期遠程望遠鏡照相機拍攝了這兩顆星附近恆星的圖像。與此同時，在地球上，澳大利亞和亞利桑那州的望遠鏡拍攝了這些恆星的圖像。
“新視野號”科學團隊的成員Tod Lauer在NASA的新聞發佈會上說:“新視野實驗提供了迄今為止最大的視差基線——超過40億英里——並且是第一個容易觀測到的恆星視差的演示。”
當對比這些圖像時，顯示出了比鄰星和沃爾夫359在夜空的不同位置，反映了視差效應的作用。背景中的恆星仍然在他們平常的位置上，這是因為它們離新視野號和地球的距離都非常遙遠。
“可以說，新視野號是在觀察一個新的天空，與我們在地球上看到的是不同的。”新地平線項目的首席研究員艾倫·斯特恩(Alan Stern)說。“這讓我們能夠做一些以前從未完成的事情——從我們在地球上看到的位置上，可以看到恆星在天空中明顯的位移。”
這個實驗很酷的一點是，這兩個畫面提供了比鄰星和沃爾夫359的3D視角，或者說一個透視圖。你可以在這裡下載更多的新視野視差圖像，包括3D視圖。
相關知識
新視野號（New Horizons）又譯新地平線號，是美國宇航局旨在探索矮行星
冥王星（在發射時間仍然被認為是一顆行星）和柯伊伯帶的行星際機器人航天器任務，它是第一艘飛越和研究冥王星和它的衛星，卡戎、尼克斯和許德拉的空間探測器。NASA可能還會批准它飛越一個或兩個柯伊伯帶天體。任務概要是由美國西南研究院首席研究員艾倫·斯特恩（英語：Alan Stern）所領導的一個團隊提出[3]。
作者: George Dvorsky
FY: Freda
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