增强了基于地球的望远镜，以更好地观察系外行星

包括印度裔科学家在内的科学家已经开发了一种新的低成本望远镜附件，该附件允许以前无法实现的系外行星地面观测精度。有了新的附件，地面望远镜可以产生光强度的测量值，与来自太空的最高质量的光度观测相媲美。

研究人员，包括来自美国宾夕法尼亚州立大学的研究人员，创建了定制的 “光束整形” 扩散器-精心构造的微型光学设备，可将入射光传播到图像中-能够最大程度地减少地球大气的扭曲，从而降低地面观测的精度。

宾夕法尼亚州立大学的研究生Gudmundur Stefansson说: “这种廉价的技术在对系外行星的观测中提供了很高的光度精度，因为它们穿越了它们绕轨道运行的明亮恒星。”“考虑到2018年即将发射NASA的凌日系外行星探测卫星 (TESS)，这项技术尤其重要，” 发表在《天体物理学杂志》上的这项研究的主要作者Stefansson说。

扩散器是小块玻璃，可以很容易地安装到各种望远镜上。由于它们的低成本和适应性，Stefansson认为，漫射器辅助测光将使天文学家能够最大程度地利用TESS的信息，从地面确认新的行星候选者。宾夕法尼亚州立大学副教授Suvrath Mahadevan说: “光束成形扩散器是使用精确的纳米加工工艺制成的，其中精心设计的表面图案精确地写在玻璃表面上的塑料聚合物上，或者直接蚀刻在玻璃本身上。”

Mahadevan说: “该图案由精确的微尺度结构组成，设计用于将来自恒星的变化光输入塑造成可重新定义的宽而稳定的输出形状，分布在望远镜相机上的许多像素上。”包括宾夕法尼亚州立大学研究生Shubham Kanodia在内的团队在美国帕洛玛天文台的Hale望远镜，宾夕法尼亚州立大学戴维实验室天文台的0.6m望远镜和ARC 3.5m望远镜上测试了 “空中” 新型扩散器技术新墨西哥州阿帕奇点天文台。

在所有情况下，使用扩散器产生的图像始终比使用常规方法的图像更稳定-它们保持相对一致的尺寸，形状和强度，这对于实现高度精确的测量是不可或缺的。使用没有扩散器的聚焦望远镜产生的图像在大小和强度上波动。一种常见的 “散焦” 望远镜的方法-故意将图像从焦点中取出以散开光-产生了比聚焦观测更高的光度精度，但仍然产生了大小和强度波动的图像。

通过塑造光的输出，漫射器使天文学家能够克服地球大气层产生的噪声。宾夕法尼亚州立大学副教授杰森·赖特 (Jason Wright) 说: “这项技术在很宽的波长范围内工作，从光学-人类可见-到近红外。”