

ALMA(阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列)通过对一颗老恒星的观测,展示了迄今为止最高的分辨率。观测结果表明,这颗恒星被一个环状的气体结构所包围,而恒星的气体正在向周围的空间逃逸。未来的高分辨率观测不仅可以阐明恒星生命的终结,还可以阐明行星还在形成时的开端。
ALMA是一种射电干涉阵列望远镜,其中单个天线协同工作以观察天体。ALMA的分辨率,也就是看到小细节的能力,是由天线之间的最大距离和观测到的无线电波的频率决定的。
在这项研究中,一个主要由来自ALMA联合天文台、日本国家天文台(NAOJ)、国家射电天文台和欧洲南方天文台的天文学家组成的国际团队利用ALMA 16公里的最大天线距离和最高频率接收器(称为10波段,高达950 GHz)来实现最佳分辨率。这项工作的结果是在《天体物理学杂志》和《天体物理学杂志增刊系列》上发表了两篇论文。
将ALMA的分辨率推向新的极限还需要一种新的校准技术来校正天线上方地球大气的波动。该团队使用的校准技术被称为“带对带(B2B)”,最初是在20世纪90年代在NAOJ的Nobeyama射电天文台为未来的毫米/亚毫米干涉仪进行的测试。
为了进行演示观测,研究小组选择了距地球约1535光年的恒星R Leporis,这是一颗处于恒星演化最后阶段的恒星。该团队成功地以有史以来最好的5毫角秒的分辨率观测到了Leporis R,这相当于能够看到2.5英里外的一根头发。观测显示了恒星的表面和恒星周围的气体环。研究小组还证实,这颗恒星的气体正在逃逸到周围的空间。
这种新展示的高分辨率能力现在可以应用于有行星形成的原行星盘的年轻恒星。未来的高分辨率观测将为行星,尤其是类地行星的形成提供新的见解。