通过重新启用将伽马射线望远镜与虚拟仪器相结合的技术,科学家们已经测量了数百光年外单个恒星的直径。
该团队使用了美国的超高能辐射成像望远镜阵列系统(四台VERITAS望远镜)作为一种组合仪器来确定Beta Canis Majoris(距太阳500光年的一颗蓝色巨星)和Epsilon Orionis(距太阳2000光年的蓝色超巨星)。约50年前首次展示的恒星强度干涉技术也可用于其他伽马射线观测站,包括即将推出的切伦科夫望远镜阵列(CTA)。研究成果发表在《自然天文学》杂志上。
干涉测量法在实现分辨恒星所需的角度分辨率方面已经取得了成功,通过使用许多望远镜阵列执行光学强度干涉仪测量,有助于提高对恒星系统的理解。
VERITAS望远镜观察宇宙伽马射线撞击地球大气层时产生的切伦科夫光。然而,这些观测仅限于没有月亮的黑夜。现代电子技术使研究人员能够计算并联合来自每个望远镜的光信号,由此产生的仪器的光学分辨率水平相当于使用足球场大小的反射器。
该团队对这两颗恒星进行了数小时的观测。测量结果是Beta Canis Majoris的角直径为0.523毫弧秒,Epsilon Orionis的角直径为0.631毫弧秒。测量值与上世纪70年代Narrabri望远镜所做的测量结果一致。VERITAS团队展示了该技术在灵敏度方面的改进以及数字技术所带来的可扩展性。
科学家已经证明,可以使用现代数字技术组合数十个望远镜。这对于将来的切伦科夫望远镜阵列来说,可能是一个有趣的选择。它将成为世界上最大的伽马射线观测站。CTA将配备三种尺寸的伽马射线望远镜,其中DESY负责中型望远镜。CTA将在南半球使用99个公里级基线的望远镜,在北半球使用19个百米级基线的望远镜。未来利用CTA进行恒星强度干涉测量,使研究人员能够以无与伦比的角度分辨率研究恒星。
强度干涉测量法不仅能让科学家们确定恒星的直径,还能对恒星表面成像,测量系统特性,比如相互作用的双星、快速旋转的恒星,或者造父变星的脉动等等。