天文学家的望远镜“黑客”发现了一颗不平衡的恒星

围绕 β CMi 的紧凑、快速旋转的不对称圆盘的重建图像。右下角的白色刻度条标记 1 毫角秒——相当于月球距离处的 6 英尺刻度。图片来源：uux.cn/Yoo Jung Kim/加州大学洛杉矶分校

（神秘的地球uux.cn）据《大众科学》（安德鲁·保罗）：尺寸对于望远镜的图像分辨率很重要。观察孔径越大，它可以收集的光就越多。更多的光线有助于揭示更暗的宇宙物体，并使图像本身更加清晰。

对于天文学家来说，最好的结果通常来自在世界各地连接在一起的望远镜之间共享图像。然而，加州大学洛杉矶分校 （UCLA） 和日本国家天文台的研究人员现在已经证明，这种网络化方法并不总是必要的。为了获得有史以来最清晰的观察遥远恒星的深红色氢-α 光谱盘，他们只需要一台望远镜。正如他们在最近发表在《天体物理学杂志快报》上的研究中所解释的那样，这一成就依赖于一种称为光子灯的微调光纤。

在传统相机中，它们的衍射极限（或它可以捕捉到的最大细节量）受到光的波特性的阻碍。光子灯笼通过首先将光分成单独的波长形状来避开这些波。该团队表示，这个过程类似于将单个和弦分离成其音符。然后，天文学家使用光子灯通过颜色进一步分割这些光波前，就像彩虹一样。

“该装置根据星光的波动模式分割星光，保留原本会丢失的微妙细节，”研究合著者 Yoo Jung Kim 在一份声明中说。“通过重新组合输出的测量值，我们可以重建附近恒星周围圆盘的非常高分辨率的图像。”

Kim 和她的队友最初受到来自地球大气层的视觉噪音的阻碍。就像炎热、阳光明媚的日子会让地平线看起来波浪状一样，他们的望远镜让物体像在摆动一样不断成像。该解决方案的第一步是自适应光学。这个过程不断地实时抵消引起这些波的大气湍流。然而，该团队很快意识到他们需要额外的工具。

“即使使用自适应光学器件，光子灯笼对波前波动也非常敏感，以至于我不得不开发一种新的数据处理技术来过滤掉剩余的大气湍流，”Kim 回忆道。

应用此滤镜后，该团队史无前例地观察了小犬座中的一颗名为小犬座贝塔 （β CMi） 的恒星。CMi 距离地球约 162 光年，β被一个移动速度极快的氢盘包围。由于多普勒效应，快速旋转到地球的气体发出蓝光，而后退的气体则发出红光。然后，颜色偏移使恒星系统的表观光位置随波长移动

在使用他们的新技术后，天文学家测量了恒星依赖颜色的图像变化，其精度是之前观测的五倍。在这样做的过程中，他们也意识到了一些意想不到的事情：恒星的圆盘是不平衡的。根据 Kim 的说法，现在需要另一个研究部门来弄清楚为什么会出现这种情况。

“我们没想到会检测到这样的不对称性，”她说。“对于对这些系统进行建模的天体物理学家来说，解释它的存在将是一项任务。”