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LAMOST:带你领略浩瀚星海

作者:中小学教育
出处:www.lunrr.com
时间:2020-05-12

作者:丁佳资料来源:中国科学新闻发布日期:2015/3/23 8:5336057

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LAMOST:向你展示浩瀚的星海

■我们的记者丁佳

河北省兴隆县是一个安静的小地方,但隐藏在燕山腹地的一座巨大的超现代建筑给它带来了不同的味道。

3月19日,中国科学院国家天文台在兴隆天文台向世界发布了郭守敬望远镜(英文简称LAMOST)的第一批巡天光谱数据,再次使这个小镇成为全球天文学界关注的焦点。

“这是一个富矿”

根据国际惯例向世界发布的第一批调查数据包括2011年9月LAMOST试点调查的光谱数据和2012年9月正式调查的第一年。该数据集包含220万个光谱,其中包括信噪比大于10的172万个恒星光谱,这超过了世界上所有已知恒星调查的光谱总数。发布的数据还包括108万颗恒星的光谱参数目录,这也是目前世界上最大的恒星光谱参数目录。

海量数据只是LAMOST能力的一部分。中国科学院国家天文台研究员、LAMOST运行与发展中心执行副主任赵永恒表示:“2013年8月第一套数据集发布给国内天文学家和国际合作伙伴后,天文学家已经利用这些数据取得了一些有影响力的科研成果。”

例如,国家天文台和北京大学在仙女座星系和三角星系地区共同发现了近2000个类星体,这是目前中国天文学家利用该地区的自主设备发现的世界上数量最多的类星体样本。

“仙女星系非常靠近银河系,大约有银河系那么大。作为银河系的“伙伴”,了解它的化学成分和运动信息是非常重要的赵永恒告诉记者《中国科学报》,“类星体是人类能看到的最远的天体,可以作为其他天体的参考。”

此外,科学家利用这些数据发现了300多个白矮星。白矮星作为恒星晚期演化的代表性产物,可以用来独立确定星团的年龄,它们的光度功能可以决定恒星的形成速度和银河系的演化历史。天文学家还发现了50颗新的贫金属恒星,为研究银河系的形成和化学演化以及早期宇宙中的恒星形成提供了观测限制。

美国合作伙伴利用LAMOST数据发现了一颗极速恒星,这是世界上发现的20颗极速恒星中离地球最近的一颗。超高速恒星可以帮助天文学家了解黑洞附近的情况,以及银河系中暗物质晕的性质和分布。

银河系的形成是世界上最受欢迎的天文问题之一,回答这个问题的第一步是对银河系进行一次全面的调查中国科技大学教授朱耀泉说,“这就像一个‘富矿’。随着数据量的增加,像超高速恒星这样奇怪的东西出现了。LAMOST将为世界各地的科学家提供一个完整的样本进行研究和发现。”

“4000只眼睛”看宇宙

LAMOST是如此“强大”,这与其先进的设计和技术密切相关。LAMOST创造性地应用了主动光学技术,突破了望远镜不能同时拥有大孔径和大视场的瓶颈。LAMOST是世界上最大的光谱巡天望远镜,也是世界新型大视场望远镜的最佳方案,可以实现10米以上的较大孔径。

"天空中有许多星星。观察它们最简单的方法是拍照。如果你想知道天体的化学成分、温度、密度、年龄和其他信息,你需要进行光谱测量。”朱耀泉说:“但是光谱很难拍摄,普通望远镜一次只能拍摄一颗恒星。”

自20世纪90年代初以来,中国科学院院士王守庚、苏丁强等人已经开始设计这样一种具有数千只“眼睛”的望远镜。他们率先开展了一项前瞻性的研究课题,即在一次观测中同时获取数千个天体的光谱,并提出了LAMOST的设计理念。中国科学家克服了许多困难,开辟了一条新的途径来定位成千上万根光纤,使LAMOST成为世界上光谱采集率最高的望远镜,每次观测可获得多达4000个光谱。

因此,难怪每当提到这台望远镜,中国科学院院士崔向群总是引以为豪。“LAMOST是世界上独一无二的。我们做了外国专家认为不可能的事情。”

中国天文学的希望之星

LAMOST对中国天文学的贡献,中国科学院国家天文台台长严军有着深刻的经验。“在过去的欧洲,天文学被认为是一件高尚的事情。由于资金限制,中国在天文观测方面也一直落后。现在我们在一些地方迎头赶上,有些地方甚至超过了传统的天文力量。LAMOST是一个突破。”

严军认为,向世界公开发布的第一批数据表明,中国大型巡天望远镜获得的大规模海量数据将被更多的国际天文学家使用,充分展示中国主要科技基础设施的自主创新能力。

这种工作还在继续。2014年12月,第二批光谱数据,包括LAMOST的试点和为期两年的官方调查,向国内天文学家和国际合作伙伴发布。它包含413万个天体光谱,包括327万个恒星光谱和220万个恒星光谱参数目录。目前,国内外共有31所研究机构和大学正在利用LAMOST数据开展研究工作。

LAMOST第一阶段光谱天空测量计划将在5年内获得500多万个高质量光谱。海量光谱数据将成为“数字银河系”的重要基石,对研究银河系的结构、运动、形成和演化具有非常重要的科学意义。"我们相信这里会产生越来越重要的结果."严军对此充满信心。

《中国科学报》 (2015-03-23第一版集锦)

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