這座位于山巔的天文臺，正“繪制”最大的宇宙3D“畫卷”

作者|王青

審核|丁乙、趙經(jīng)遠(yuǎn)

編輯|趙經(jīng)遠(yuǎn)

基特峰天文臺夜景。圖像來源：NOIRLab

基特峰天文臺（Kitt Peak Observatory），位于美國亞利桑那州圖森市以西約90公里的昆蘭山脈基特峰之上，海拔約2096米。其干燥的氣候、稀薄的大氣以及遠(yuǎn)離城市光污染的地理位置，使其成為北半球理想的天文觀測點之一。該天文臺匯集了一些世界頂級的望遠(yuǎn)鏡，記錄了半個多世紀(jì)以來的宇宙探索歷程。

基特峰天文臺。圖像來源：NOIRLab

1958年，美國國家科學(xué)基金會選定在基特峰建立美國首個國家天文臺，由大學(xué)天文研究協(xié)會（AURA）運營。1960年3月，一架0.9米口徑的望遠(yuǎn)鏡在基特峰落成，這標(biāo)志著基特峰天文臺正式建成啟用。1982年，美國國家光學(xué)天文臺（NOAO）成立，基特峰天文臺也成為其所屬的一部分。2019年，NOAO與其他機構(gòu)合并成立美國國家光學(xué)紅外天文研究實驗室（NOIRLab），基特峰天文臺也因此歸于NOIRLab管理。

基特峰天文臺擁有20多臺光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，這些設(shè)施在星系演化、恒星形成、太陽系外行星發(fā)現(xiàn)等許多領(lǐng)域都做出了重要貢獻(xiàn)，為人類理解宇宙的起源和結(jié)構(gòu)提供了寶貴的數(shù)據(jù)，極大地推動了天文學(xué)的發(fā)展。下面小星就來介紹一下基特峰天文臺的部分主要設(shè)施及項目。

梅奧爾望遠(yuǎn)鏡。圖像來源：Outdoor Project

4米梅奧爾望遠(yuǎn)鏡（Mayall Telescope）是基特峰天文臺口徑最大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，其命名是為了紀(jì)念該臺的第二任臺長、美國天文學(xué)家尼古拉·梅奧爾（Nicholas Mayall）。它于1973年投入運行，是當(dāng)時世界上口徑第二大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，僅次于帕洛馬山天文臺5米口徑的海爾望遠(yuǎn)鏡。1976年，梅奧爾望遠(yuǎn)鏡通過對冥王星表面進(jìn)行光譜分析，發(fā)現(xiàn)了冥王星上的甲烷冰，這一發(fā)現(xiàn)為研究冥王星的表面組成和大氣條件提供了重要線索。1988年，美國天文學(xué)家羅伯特·費森（Robert Fesen）等人使用它發(fā)現(xiàn)了超新星SN 1885A的遺跡（SN 1885A是人類歷史上發(fā)現(xiàn)的第一顆河外超新星，位于M31星系）。2018年，梅奧爾望遠(yuǎn)鏡被改造為“暗能量光譜儀（DESI）”的核心設(shè)備，目前正在繪制最大的宇宙3D圖譜。

梅奧爾望遠(yuǎn)鏡。圖像來源：NOIRLab

3.5米WIYN望遠(yuǎn)鏡于1994年開始運行，它是基特峰天文臺的第二大光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，在系外行星等領(lǐng)域貢獻(xiàn)頗多。例如，在2024年，通過WIYN望遠(yuǎn)鏡的觀測數(shù)據(jù)，一組天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)系外行星TIC 241249530 b的軌道偏心率達(dá)到了0.94，這是通過凌星法發(fā)現(xiàn)的偏心率最大的系外行星。

WIYN望遠(yuǎn)鏡。圖像來源：NOIRLab

1.6米麥克梅斯-皮爾斯太陽望遠(yuǎn)鏡（McMath–Pierce solar telescope）建成于1962年，其名稱是為了紀(jì)念美國天文學(xué)家羅伯特·麥克梅斯（Robert McMath）和基思·皮爾斯（Keith Pierce）。它被用于研究太陽黑子的結(jié)構(gòu)和光譜，在2019年之前一直是世界上口徑最大的太陽望遠(yuǎn)鏡。2017年這臺功勛卓著的太陽望遠(yuǎn)鏡退役，目前正在被改造為天文科普中心。

麥克梅斯-皮爾斯太陽望遠(yuǎn)鏡。圖像來源：NOIRLab

Spacewatch項目由亞利桑那大學(xué)月球與行星實驗室主導(dǎo)，使用基特峰天文臺的多臺望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行巡天觀測，主要用于搜尋小行星并對它們進(jìn)行后隨觀測。該項目從1980年開始運行并持續(xù)至今，是世界上發(fā)現(xiàn)小行星最多的項目。2003年，基于Spacewatch項目的數(shù)據(jù)，一個名為“快速移動天體（FMO）”的公眾科學(xué)項目正式運行。FMO項目鼓勵全球天文愛好者參與搜尋近地小行星。參與者只需下載Spacewatch項目拍攝的圖像，并從中識別出可疑的“短線”（由于近地小行星的移動速度相對較快，在曝光時間稍長的圖像中往往呈現(xiàn)一條短短的直線），然后將其提交即可。令人遺憾的是，由于資金短缺，F(xiàn)MO項目已于2006年結(jié)束，在此之前，十余位中國天文愛好者在FMO項目中取得了突出成績。

“快速移動天體”項目中的可疑目標(biāo)。圖像來源：FMO Project

除了科學(xué)研究，基特峰天文臺也非常重視公眾教育和科普工作。除了上面提到的FMO項目之外，基特峰天文臺還會定期舉辦各種活動，如開放日、夜空觀測會和科普講座。在夜間，游客可使用望遠(yuǎn)鏡觀測各種類型的天體；而在白天，則可以觀測太陽黑子與日珥。這些活動讓公眾有機會近距離接觸星空，激發(fā)他們對宇宙的好奇心和探索欲。

在基特峰天文臺游客中心觀星的公眾。圖像來源：NOIRLab

在半個多世紀(jì)里，基特峰天文臺始終處于宇宙探索的前沿。從繪制暗能量圖譜到捕捉系外行星的奇異軌道，從追蹤小行星的軌跡到解碼太陽的奧秘，這里的每一臺望遠(yuǎn)鏡，都是人類寫給宇宙的情書。基特峰天文臺不僅是科學(xué)家的研究基地，更是連接人類與星辰的橋梁，正如那些在FMO項目中閃耀的天文愛好者所證明的——對宇宙的好奇心無關(guān)年齡與職業(yè)，只需一束光、一片晴空，每個人都能成為星空的解讀者。這座屹立于山巔的天文臺，將繼續(xù)描繪宇宙的傳奇：探索從未停歇，人類的征途永遠(yuǎn)是星辰大海。

參考資料

（1）Kitt Peak National Observatory，https://kpno.noirlab.edu/

（2）Dark Energy Spectroscopic Instrument，https://www.desi.lbl.gov/

（3）徐智堅，業(yè)余天文學(xué)家的發(fā)現(xiàn)之路，天文愛好者，2022年第3期，78-81

（4）WIYN 3.5-meter Telescope at Kitt Peak Discovers Extremely Strange Orbit of Rare Exoplanet，Kitt Peak National Observatory，https://kpno.noirlab.edu/news/noirlab2418/

（5）Kitt Peak National Observatory，wikipedia，https://en.m.wikipedia.org/wiki/Kitt_Peak_National_Observatory

（6）Nicholas U. Mayall Telescope，wikipedia，https://en.m.wikipedia.org/wiki/Nicholas_U._Mayall_Telescope

（7）WIYN Observatory，wikipedia，https://en.m.wikipedia.org/wiki/WIYN_Observatory

（8）McMath–Pierce solar telescope，wikipedia，https://en.m.wikipedia.org/wiki/McMath%E2%80%93Pierce_solar_telescope

（9）WIYN 3.5m Observatory，https://www.wiyn.org/

（10）FMO Discoveries and Recoveries，F(xiàn)MO Project，https://spacewatch.lpl.arizona.edu/fmo/discoveries

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