望远镜与观测天文学
天文视宁度
星星为什么会闪烁?不是因为它们忽明忽暗——它们其实稳定地发光——而是因为它们的光在穿越数光年的空旷太空毫无扰动之后,却在最后几公里被地球躁动的空气搅动。同样的湍流也会在望远镜中抹糊图像,天文学家把由此产生的模糊称为视宁度。
空气从不绝对静止;密度略有差异的较暖和较冷气团,会以微小且不断变化的程度弯折光线,就像热路面上方的闪烁。望远镜因而接收到来自抖动、扭曲波前的星光,一个锐利的点被抹成一团跳动的斑块。视宁度以这团斑块的宽度(角秒)来衡量:典型的低地台址视宁度为 2 至 3 角秒,而干燥稳定空气中最优秀的山顶天文台,在罕见的夜晚视宁度可细至 0.4 角秒。
视宁度是地基锐度的大敌。一台 10 米望远镜的衍射极限接近 0.01 角秒,但一角秒的视宁度会白白浪费其中百倍的潜力。这正是为什么天文台要建在气流平稳的孤立高峰上,如莫纳克亚山或智利安第斯山;为什么我们把望远镜发射到大气之上的太空;也是为什么人们发明了自适应光学,实时测量并抵消大气的扭曲。
在建造一台造价数十亿的望远镜之前,选址团队会花数年测量视宁度;中位视宁度改善半个角秒,其价值可能超过额外增加好几米口径。
一处好台址,可能胜过一面更大的镜面。
闪烁对赏星者浪漫,对天文学家却是视宁度不佳的信号。行星几乎不闪烁,因为它可见的圆面会把大气的抖动平均掉,所以一颗稳定发光的"星"往往其实是行星。
又称
另见