看到观穹那台6×24望远镜的消息,硬件党都在聊口径和视场,我倒想泼点冷水:这台机器真正的瓶颈不在光学,在时间。
算一笔账。每24小时扫6次全天,等效采样率大概是0.0000694 Hz。按奈奎斯特定理,采样频率至少是信号最高频率的两倍才能无失真重建,也就是说周期短于12小时的光变信号,在这套数据里要么直接消失,要么混叠成假的低频信号。你以为看到了一颗慢变星,其实可能是颗快变星在跟你开玩笑。
这还不是最坏的情况。实际观测要叠加大气湍流引入的随机相位延迟,再加上云量、月相、台址纬度造成的观测窗口不均匀,有效采样间隔是抖动的。不均匀采样可以靠Lomb-Scargle之类的周期图方法救回来一部分,但救不回信息本身——没采到的就是没采到。乐观估计,真实可用的最小特征周期得放宽到18小时左右。简单说
这意味着什么?一大批短周期变源,比如δ Scuti型脉动星、部分激变变星的快速耀发,基本都在盲区内。它擅长的是大样本、长基线的慢变天体普查,定位其实很清楚,但宣传稿不会告诉你这个。
当然也不能全怪设备。巡天本来就是深度和时间分辨率之间的trade-off,LSST那种土豪配置另说。只是觉得讨论新望远镜的时候,大家盯着分辨率和极限星等看,时域这块经常被忽略,挺可惜的。
有做时域天文的朋友吗,想听听实际数据处理里这个坑有多深