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在油管引起轟動!他讓人看到133光年外行星公轉

這兩天,一段延遲攝影后快放的視頻在油管上引起了轟動:深藍色的背景下,四個白色的小圓點,圍繞著中心的深色圓盤做緩慢的繞行…

這短短7秒鐘的視頻,記錄的是133光年外一個地外行星系統的運動,那是一個和我們太陽系相似的系統,多顆行星圍繞著一顆恆星公轉…

這是人類第一次直接觀察並記錄下的地外行星系統,更是人類第一次如此直觀地拍到行星圍繞恆星公轉的場面。

誰能想到,這7秒的視頻,竟耗費了製作者長達十二年的時光。

因為這段視頻,地球,木星等八大行星圍繞太陽運轉的常識,終於有了直觀又現實的參考畫面…

說起來,自天文學知識普及以來,人類都知道八大行星圍繞著太陽公轉的常識。

可是,在描述行星圍繞太陽公轉的時候,科學家和老師們要麼只能用儀器演示,要麼只能用CG動畫,沒有可以展示的真實圖像…

太陽系演示模型

這也不難理解,畢竟我們身處地球,無論是觀察太陽,還是觀察環繞太陽運動的火星,金星等行星,都無法窺見它們環行運動的全貌。

而以現有的技術,也無法發射一個足夠遙遠的太空飛行器,從垂直於黃道面的遙遠地方,「俯拍」下八大行星圍繞太陽作「繞圈」運動的完整軌跡。

太陽系八大行星運行軌道俯看示意圖

半個世紀以來,隨著科技的進步和哈勃望遠鏡等觀天神器的出現,人類逐漸發現了眾多發光發熱的恆星,也逐漸發現了自身並不發光的地外行星。

2004年,人類第一次直接觀測到了地外行星,半人馬座的2M1207b。

左下角紅點為2M1207b,中心的白色大圓是它環繞公轉的恆星2M1207

而到了2008年,人類更是第一次直接觀察到了一整個地外行星系,那是距地球133.3光年的天馬座的恆星HR8799和環繞它的多顆行星。

發現HR8799的消息在天文學界的圈子裡傳得相當火爆。

那時,美國西北大學的天文學者Jason Wang得知這條消息,瞬間對它產生了濃厚的興趣。

那時,Wang冒出了一個想法:

如果每年給HR8799和圍繞它的4個行星拍一些照片,作為觀察行星系統運動的延遲攝影,多年後再把它們拼接加速製成視頻,不就能直觀地看到行星圍繞恆星運行的軌跡了嗎?

當時想著做這件事,Wang並不是出於科研的目的,純粹是出於興趣愛好。

只是他沒有想到,這個舉動他一堅持就是十二年,最終完成了一段前所未見的奇景…

2009年,當Wang開始行動的時候,他才意識到,拍攝地外行星的照片不是件容易的事。

HR8799是太陽的1.5倍大,亮度是太陽的5倍,年齡也很小,只有3000萬年,它誕生的時候,地球的恐龍都早已滅絕了。

然而,HR8799距離地球畢竟有133光年,不藉助龐大的國家級天文望遠鏡,很難拍攝清楚。

於是Wang拉上同事,一起向夏威夷的凱克天文台提出了申請,在每年能拍攝到HR8799的時期,租用大型天文望遠鏡,拍攝HR8799的照片。

就這樣,Wang每年都會和同事們去夏威夷拍幾次HR8799和環繞它的4顆行星。

這項沒有回報的工作,他們一干就是七年。

在累積了七年的照片後,Wang合成了第一部延時攝影的視頻,但Wang本人對視頻不滿意,於是又繼續堅持了五年。

就這樣,拍攝達十二年之久,積累了無數張照片之後,Wang終於挑出了最好的一組照片,合成這段長達7秒的珍貴視頻。

儘管視頻里的行星,沒有一個圍繞恆星跑完一個完整的圈,但已經能清晰看出它們繞行的大致軌跡。

靠中間恆星的最近的行星是HR8799e,它是木星的7.4倍大,繞恆星公轉一周大約要45個地球年。

另外三顆行星也都是木星的數倍大,公轉時間也更長,分別為100年,190年,最外側的行星HR879b,其公轉周期更是長達460年…

如果把這幾顆行星換到太陽系做類比,它們大致相當於太陽系裡的加大號木星,土星,海王星和天王星。

因為愛好和熱情,Wang用十二年的堅持換來了一段讓世界驚艷的7秒視頻。

有了這段視頻,過去只能用語言描述,模型展示,CG動畫來演示的「行星圍繞太陽公轉」的知識點,如今終於有了現實的(參考)演示版本。

Wang說:

「科學裡的一些微妙之處,用語言來描述可能顯得困難,但用動態呈現出來,理解起來就容易多了。」

因為愛好試水之後,Wang燃起了進一步深入研究HR8799的興趣,下一步,他和同事打算對HR8799行星系統進行光學分析,希望找到更多的科研細節。

興趣是強大的動力,在它的激發下,人們往往能完成意想不到的壯舉~

責任編輯: 李華  來源:英國那些事兒 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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