位于智利拉西拉的欧洲南方天文台（ESO）设计建造的“ExTrA”天文望远镜将收集来自目标星体和四个比较星体的光线，并将所有光线信号送入多目标摄谱仪。

图中是安装在智利拉西拉天文台的组成欧洲南方天文台ExTrA天文望远镜的三个圆顶。口径达0.6米的望远镜将被指向银河系中的“红矮星”，并结合光度和光谱数据搜索类似地球的行星。照片来源：欧洲南方天文台。

欧洲南方天文台表示，三台专门用于寻找与地球大小类似的系外行星的新型天文望远镜进行了首次观测。位于智利拉西拉天文台的“Extronet in Transits and Their Atmosphere”（ExTrA）天文望远镜收集了从目标恒星和四个比较恒星发出的光线，其后光线通过光纤将信号输入多目标摄谱仪。

ExTrA天文望远镜将寻找在银河系中相对靠近红矮星轨道附近的类地行星，欧洲南方天文台的表示与以前的工作相比，新型的光学设计大大提高了望远镜的灵敏度。“天文学家现在有了一个强大的新工具帮助搜索潜在的类地行星。”

商业合作伙伴

在欧洲研究委员会和法国国家研究所的资助下开发的，口径0.6米的里奇克莱琴望远镜将从法国东南部城市格勒诺布尔远程操作。一些商业合作伙伴参与了ExTrA望远镜的设计制造，望远镜底座由奥地利的Astrosysteme公司提供，德国ScopeDome公司提供了望远镜圆顶。

美国普林斯顿仪器公司为望远镜提供了“NIRvana_LN”红外相机，该相机配备了由比利时传感器专家Xenics设计制造的探测器阵列。Attocube公司提供的高分辨率ECSx3080线性平台为望远镜所需的精确运动提供了保证。望远镜的相机采用的是方形像素，可在800至1550nm的近红外范围内工作。

这套庞大的光学系统将能够从许多红矮星发出的光中进行探测，并寻找可能因为一颗行星穿越一颗恒星的光盘引起其亮度的轻微下降。望远镜项目负责人Xavier Bonfils表示：“望远镜观察所需的近红外光很容易被地球大气吸收，所以我们需要地球上最干燥和最黑暗的条件。智利的拉西拉是目前最符合我们要求的地点。”

凌日观测法已被用来检测迄今为止发现的大多数系外行星，该方法通常依靠比较所研究恒星的亮度和其他参考恒星的亮度发现光强度的微小下降。然而，通过这种方式进行足够精确的测量来检测大小和地球一般的行星是非常困难的，特别是地面望远镜会受到过多地面红外光的干扰。因此，到目前为止地面望远镜所发现的绝大多数系外行星都是比地球体积更大，甚至接近木星尺度的行星星球。

但是通过将光谱元素测量技术应用到通常依靠差分光度测量的光学系统中，能够通过许多不同光谱的颜色收集到关于恒星亮度的信息，这一方法将能够克服一些限制。该方法有助于减轻地球大气层对望远镜成像的破坏性影响以及仪器本身和探测器引入的噪声，从而提高一定的精度。

光谱检测能力

因为一颗凌日的星球会阻挡更小的恒星发出的光线，ExTrA望远镜将专注于瞄准在银河系中常见的被称为“M矮星”的特定种类的小体积明亮恒星。这些恒星预计将拥有许多地球大小的行星，并应该成为天文学家寻找和研究遥远世界的主要目标。距离太阳最近的恒星即比邻星，就是一颗“M矮星”，天文学家门已经确定它拥有一颗的与地球体积相似的行星。

ExTrA天文台的光谱检测能力意味着天文学家也将能够详细地探测系外行星的物理化学性质，并确定它们与地球的相似程度。来自该研究团队的JoséManuel Almenara表示：“借助ExTrA望远镜，我们也可以解决一些关于星系中行星的基本问题。我们希望了解这些行星在宇宙中分布到底有多普遍、多行星系统的运动行为以及导致它们形成的各种宇宙空间环境。”Bonfils补充称，欧洲南方天文台计划于2024年进行首次试验的欧洲极大望远镜（ELT）将提高天文学家对系外行星进行大气研究的能力，从而能够发现外星生命的迹象。

项目负责人Bonfils还表示：“系外行星的研究将曾经科幻小说中的内容变成了科学事实的世界。”而在2015年，ExTrA望远镜研究团队在国际光学工程学会发表的一篇文章中写道：“ExTrA望远镜检测到的系外行星将由欧洲甚大望远镜（VLT）、詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）和欧洲极大望远镜（ELT）进行大气特征观测，并且能够帮助我们更早发现地外生命。”

来源： http://optics.org/news/9/1/29

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