丹尼尔·井上太阳望远镜。
本报讯 全球最大太阳望远镜——美国国家科学基金会位于夏威夷的丹尼尔·井上太阳望远镜（DKIST），近日迎来了一个里程碑时刻。经过近15年筹备，DKIST的“心脏”——可见光可调滤波器（VTF），成功拍摄到首批太阳图像。
这台成像光谱偏振仪由德国太阳物理研究所（KIS）研发制造，德国马克斯·普朗克太阳系研究所（MPS）为项目合作伙伴。
此次公布的数据来自仪器的技术调试阶段。VTF以前所未有的精度分析了DKIST捕获的太阳光，尤其是提取了太阳等离子体的流速、太阳可见表面及紧邻上层气体的磁场强度等信息。即便处于技术调试阶段，VTF也能呈现出极小尺度的太阳结构。未来进入科学运行阶段并对数据进行深度后处理，其分辨率有望进一步提升。
得益于夏威夷哈莱阿卡拉火山的绝佳观测条件，以及先进的图像稳定与重建技术，该望远镜足以捕捉极小的结构——自2022年起便持续呈现令人惊叹的太阳详细视图。为从太阳光中提取尽可能多的细节，DKIST正在逐步配备更多的科学仪器，后者通过分离特定波长范围或光的偏振态等方式处理入射光。目前5台仪器中的4台已投入运行。而最新加入的全球最大光谱偏振仪VTF是其中功能最强大的设备。作为技术调试阶段的一部分，VTF拍摄的首批太阳图像已正式公布，研究人员将这一里程碑称为技术上的曙光。
“DKIST旨在研究太阳作为空间天气驱动源的基础物理特性，而VTF这样的开创性仪器正是实现这一目标的理想平台。”负责运营该望远镜的美国国家太阳天文台主任Christoph Keller表示。
VTF团队的目标是深入理解太阳的动态特性。太阳的不断爆发会向太空抛射粒子与辐射，而来自太阳的轰击在地球上可引发壮观极光，也可能干扰技术设施与卫星。借助VTF，DKIST将以前所未有的精度观测太阳爆发的区域——可见表面（光球层）及其上方的色球层。高温等离子体流与不断变化的磁场的复杂相互作用，是理解触发爆发过程的关键。VTF可测定等离子体流速、磁场强度、压力与温度等关键属性。
“VTF的调试代表了DKIST的重大技术进步。可以说，这台仪器就是太阳望远镜的心脏，现在它终于开始跳动了。”KIS的VTF项目科学家Matthias Schubert说。
VTF主镜直径4米、重5.6吨，相当于一个小型车库，有两层高，堪称“庞然大物”。其任务是以尽可能高的空间、时间与光谱分辨率进行太阳成像。为从入射可见光中过滤出极窄波长范围，仪器配备了两台尺寸与精度在全球独一无二的法布里-珀罗干涉仪，可以几皮米的精度实现太阳光谱扫描。此外，VTF能分离特定偏振态，针对每个波长与偏振态生成太阳二维图像，进而确定太阳不同高度的温度、压力、速度与磁场强度。其观测数据空间分辨率为每像素约10公里，时间分辨率为每秒数百幅图像。
“VTF实现了前所未有的图像质量，从而预示着地面太阳观测新时代的到来。”MPS主任Sami K. Solanki说。
最新发布的图像利用了588.9纳米波长的太阳光，展示了太阳表面一块约2.5万公里×2.5万公里的区域。（蒲雅杰）
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