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17路(17LUBBS) · 看见更远的宇宙

照片里星星的十字光芒是什么?

判定:不成立

一句话:不是星星的形状。那是衍射星芒,来自望远镜光路中的支撑结构(副镜支架)或光圈叶片边缘。韦布望远镜的六加二芒来自三段式支架与六边形镜片拼接缝,是这台望远镜的「指纹」,不是天体本身。

这个说法是怎么来的

视觉上很像星星在「发光」,而且几乎所有天文照片都有,容易被当作天体的普遍特征。

衍射怎么产生

光绕过直线边缘时会发生衍射,形成垂直于边缘的条纹。副镜由几根支架支撑,每根支架产生一对垂直于自身的星芒。四根支架(十字形)会产生四条芒;韦布的三段式支架产生六条,再加上六边形镜片拼接缝产生的两条,就是标志性的八芒。

为什么不同望远镜星芒不同

星芒的数量与方向由光路结构决定。哈勃是四芒(十字支架),韦布是六加二芒,地面反射望远镜常见四芒。所以星芒可以用来辨认照片是哪台望远镜拍的——这是它的实用价值。

几台望远镜的星芒
设施支架结构星芒数
哈勃四根十字支架4
韦布三段式支架 + 六边形镜片6 + 2
地面反射镜四根支架(常见)4

什么时候这个说法「有点道理」

真正的恒星在最好的自适应光学下仍然是接近圆点,直径只有毫角秒。星芒是仪器的产物,不是天体的产物——这一点在判断「照片是不是真的」时很重要。

依据

常见问题

为什么有些星星没有星芒?

因为亮度不够。星芒是衍射的能量泄漏,只在亮星上明显。暗星的光太弱,泄漏出去的部分低于探测阈值。

折射望远镜有星芒吗?

通常没有十字星芒,因为没有副镜支架。但光圈叶片会产生多边形星芒,数量等于叶片数。

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