【{$randkws}】天文学家是如何研究那些太遥远而无法访问的天体呢？ - {$web_name} 左图:OSIRIS-REx飞船的金属长臂

左图:OSIRIS-REx飞船的金属长臂，末端呈圆形，触碰到岩石小行星表面，表面漆黑一片，布满小鹅卵石。右图:科学家在美国全国航空航天局约翰逊航天中心的美食探店资讯天体材料处理设施中开启OSIRIS-REx样本。鸣谢:uux.cn/美国宇航局/戈达德航天中心/亚利桑那大学和美国宇航局/罗伯特·马克威治
（神秘的地球uux.cn）据对话（卢克·凯勒）：美国宇航局的OSIRIS-REx飞船于2023年9月24日飞过地球，扔下了从近地小行星贝努鸟表面收集的灰尘和鹅卵石样本。
对这个样本的确认将有助于科学家理解太阳系是如何形成的，以及由何种物质构成。科学家们将在确认阿波罗登月岩石和尘埃的同一设备中着手他们的确认。
身为一名探究行星如何围绕遥远恒星形成的天文学家，目睹贝努鸟样本降落到犹他州沙漠的重磅国庆档观察广播，我感到兴奋，也有点羡慕。我们这些探究遥远年轻太阳系的人无法派出机器人飞船近距离观察它们，更不用说抓取样本开展评测室确认了。相反，我们依靠远程观测。
但是天文学家可以用望远镜测量的并不是我们真正想得知的——相反，我们经由从远处观察和阐释显著的属性来计算我们有兴趣探究的属性。
天文学家的工具
小行星就像化石一样——它们由太阳系形成和早期演化的岩石物质组成，它们差不多维持不变。这就是原始贝努鸟样本将如何合作天文学家知晓我们太阳系的形成。

从左到右:三张原行星盘TW Hydrae(阿塔卡马大型毫米阵列，ALMA)，HD 135344B(欧洲南方天文台，ESO)和2MASS J16281370(哈勃太空望远镜，HST)的图像。美国航天局、欧空局、欧洲空间观测组织、STScI、ALMA、S. Andrews (CfA)、Bill Saxton (NRAO、AUI、成年人的工作：情绪管理NSF)、T. Stolker (ALMA)
在过去的几十年里，天文学家已然知晓到被称为原行星盘的气体和尘埃盘围绕着年轻的恒星管理。观察这些位于太阳系外许多光年的圆盘可以合作天文学家知晓早期行星的形成过程，但它们太远了，无法像OSIRIS-REx那样发送样本返回任务，以直接测量这些操控系统中的尘埃和小行星是由什么组成的。
像我这样的天文学家所能做的就是运用地球上或近地轨道上的望远镜，远程观察宇宙中那些遥远的区域。但是即使使用有限的工具和技术，我们依然能够对它们有所知晓。
距离和亮度
最近的原行星操控系统距离太阳几百光年，但我们无法直接测量这么大的距离。相反，我们必须使用视差的精确测量来间接确定距离——随着地球围绕太阳旋转，我们的视角发生转变，导致恒星的表观位置发生微小转变。
一旦我们得知了它们离地球的距离，我们就可以确定原行星盘的另一个基础物理特性:它们的亮度和它们的恒星的亮度。
光度是一个物体的功率输出，单位是瓦特。像我们的太阳这样的恒星的光度是几十万万亿瓦特。正如阳光作用天气和太阳系行星大气的化学成分一样，年轻恒星的光度直接作用其原行星盘中的物质。光度可以改变尘埃粒子的大小和成分，这些尘埃粒子后来会形成小行星和行星核。
但是亮度并不能直接强调光度。一颗恒星或任何发光物体的测量亮度随着它离我们距离的平方而下降。我们测量恒星的表观亮度，或者它在数字图像中看起来有多亮，然后依据这个观察到的亮度和恒星的距离计算出它的光度。
颜色和温度
光度也取决于温度——较暖的物体通常更亮——但我们无法直接测量遥远操控系统的温度。天文学家经由精确测量恒星的表观颜色以及在其行星形成盘中管理的气体和尘埃来确定温度。
你从哈勃或詹姆斯·韦伯太空望远镜等天文台目睹的天体彩色图像是经由一系列彩色滤光片取景的多幅图像的合成。
针对天文学家来说，颜色是刻画物体在特定波长下的亮度与在另一个波长下的亮度相比的数字。相针对红光来说，较温馨的物体发出更多的蓝光，所以它们的颜色看起来更蓝，相应的数量也更小。天文学家经由让星光穿过部署在望远镜摄像机上的小棱镜来更详尽地测量颜色。这个棱镜把光分散成光谱。
恒星及其周围物质发出的光谱并不是平滑的彩虹色。光谱中鲜明的明暗特征表明了原子、分子乃至矿物的存在和相对丰度。这些化学元素以独特且可确认的颜色组合发射或吸收光线。

像詹姆斯·韦伯太空望远镜上的近红外光谱仪这样的仪器能够精确测量表观颜色，用于确定恒星形成区域的温度和化学成分。红外波长的可见颜色强调原子氢(蓝色)、分子氢(绿色)和碳氢化合物(红色)。这三幅图像的组合形成了彩色合成图像。鸣谢:uux.cn/美国宇航局，欧空局，加空局，STScI，韦伯ERO制作团队
测量和阐释
你能目睹一个主题呈现了吗？天文学家只能测量少数几个表观属性:亮度、颜色、在天空中的位置、形状、角度大小以及这些属性如何随时间转变。在日常日常中，我们每个人都用感官测量这些一样的属性来导航我们的周围生态。它们没有什么异国情调或尤其之处。
但是，天文学家所得知的有关遥远太阳系及其形成的一切，我们都是经由测量这些熟悉而不起眼的表观特性而获得的。我们在天文学和天体物理学中盼望的丰富而详尽的刻画来自于将我们对化学和物理学的理解使用到这些测量中。
贝努鸟样品的到来令人兴奋，由于它是“真实的”在前方的几个月和几年里，科学家们将检查这些尘埃，以便为我们的探究提供信息，不只含有小行星和行星际尘埃，还含有更远的太阳系中的星际尘埃。我急切地想得知这些新的详情将告诉我们有关宇宙尘埃的什么，宇宙尘埃是全球各地行星的首要组成若干。