在专业天文领域,你认为目前的天文望远镜主要的不足是什么?

专业的望远镜(光学的)要做改进的话,灵敏度(对暗天体的观测能力)和分辨率(对细节的分辨)哪个的需求更迫切?

当然两者同步提高最好,传统的制造望远镜思路也是简单地增大口径,可同时提高以上两项指标,但如今望远镜口径已经很大了,继续增加难度越来越高,其它改进手段可能难以同时兼顾两方面,存在取舍,那么你认为当务之急是优先改进哪方面?

另外,除了以上两点外,你所用过的望远镜还有哪些普遍存在的缺点?


乍一想还真想不出来目前在硬件上有什么技术能单独地提升“对暗天体的观测”或“对细节的分辨”,而望远镜和巡天设计也都是足够大且有更多远比我聪明的人在研究的课题,不过既然问题这样问了,我就从用户体验的角度形而上地探(che)讨(dan)一下。

先说好这里我们主要考虑地基的光学望远镜,描述尽量为定性而非定量。

在LSST和Euclid的时代,我们当然对暗天体的观测有一定要求。由于大气层的存在,某些比较暗的天体往往会被噪声淹没,这里我们的观测瓶颈主要是PSF和背景噪声,而改进的方法也很简单——增加观测时间。以LSST为例,目前的计划是除了整个南天球的一年深度的巡天,还会有额外的十年深度的观测,而根据模拟来看,十年深度的观测中背景噪声的水平比起一年的深度已经好看很多了,其误差在我们可接受的范围内。简单来说,如果我们想看到更暗的天体的话,我们一般只要增加该天区的观测时间就可以了(当然这是在给定一个固定口径的前提下),所以如果硬件上想要改进的话,口径变大一些算是最简单粗暴的办法了。

而关于对细节的分辨这方面,现状可能要麻烦一些。举个栗子,在利用弱引力透镜测量暗物质的分布的过程中,我们需要对天体的形状有很精确的测定,一方面由于引力透镜引起的形变相对于天体本身的形状极其微小,故而需要更精确的形状测量的算法,另一方面不同天体会重叠在一起,而由于地基望远镜的分辨率本来就不如空间望远镜,我们往往会测量到相差甚远的形状。

如下图所示,右边能分辨出来有两个星系的是哈勃的图像,而左边是同一天区在Subaru中的图像,两个天体会被识别成单个天体,测出来的椭圆率当然也不相同。这种情况在大范围天区中非常常见,考虑到我们对于星系形状测量的误差要求,这种现象确实是很头疼的(有趣的是,如果我们通过某些办法观测到了更暗的天体,那么这种重叠的情况会变得更多)。

于是,在给定的设备条件下,天(qin)体(fen)工(de)作(ma)者(nong)们开始用一些拟合算法来判定并分离这些重叠的天体,以及对每个星系进行单独的形状测量(当然,这里我一句带过的描述大概是某人整个博士期间在做的工作)。

即便如此,这些算法也并非是完美的。下图是另一个有趣的例子,左边Subaru的图像看上去只有一个星系,而右边哈勃的图像中我们能分辨出这确实可能只是一个单独的涡旋星系:中间一坨加上两个旋臂。不过,经过对于哈勃的图像的处理和如上的算法,我们发现它被识别成了三个目标(HST:怪我分辨率太高咯?╮(╯_╰)╭)。

(以上两张图片出处:W. Dawson+ 2016)

当然,这都是我们这些天(ku)体(bi)工(de)作(ma)者(nong)要去解决的问题,不过话说回来,如果在硬件层面就能提高望远镜的分辨率且对于其他方面的图像质量均无损失的话,我个人觉得这是比提高望远镜灵敏度更有利的选择。

另外,例行吐槽一下,在动辄几亿几十亿投资的望远镜项目的底层,我们其实还是在像素级别作斗争,且还没有很完美的解决方案,固然这体现了人类智慧的伟大,不过谁能说这不是现阶段人类的无奈呢。


口径和数量。
(说得好像是隔壁多炮塔神教一样)
(所以我建议成立多镜面神教阻击多媒介天文学异端,逃)


这个问题提的就有问题啊

我一介小白都知道,望远镜口径大是王道,灵敏度和分辨率都是口径越大越好,不存在难以取舍的。


当然是距离产生的视线障碍,物理镜片有银河系尘埃遮挡视线所以只能辅助各波段比如红外,紫外,微波,X射线,等各种波段仪器才能看到深空,目前可视宇宙半径大概430亿光年距离,目前观测到最远的也就是宇宙大爆炸后38万年留下来的温度余晖,也是电子捕捉到原子产生的背景噪音


谢邀,其实 @byLiu 回答的比较清楚了,补充一点环境环境环境,对没错,所以方圆百里无人烟且大气条件好的地方是很棒的建台选址,我们在南极放了巡天,我们在西藏也有台,但是恕我直言镜子太小,镜子太少,但是这里面的东西不是我们小朋友们能左右的,阿里刚建的那个台主要是引力波天文,希望可以上一台大镜子吧。最后有朝一日希望我们有一台自主知识产权的空间望远镜。
——以上
来自一条玩望远镜的新能源狗,没错我已经转方向了。


路过吐槽:大望远镜太少,人太多,每次想看什么都要写proposal和好几百人竞争,好不容易选上了碰上坏天气只好自认倒霉

匿了


太小了


这问题是指在光学望远镜领域吧?因为作为外行来想,如果是研究上讲,尖端的大多都是脱离传统光学范畴了,要不就是想办法脱离大气影响。

如果再一般的就不清楚了


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