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國家天文台巡天團隊聯合發佈最新巨幅宇宙二維天圖 科學家教你如何“讀天”

來源:央廣網 時間:2021-01-15 15:26

央廣網北京1月14日消息(記者朱敏)據中央廣播電視總枱中國之聲《shipbao好晚高峯》報道,近日,科學家們揭開了宇宙的部分面紗,繪製了覆蓋一半天球的宇宙“地圖”。國家天文台北京-亞利桑那巡天團隊和暗能量光譜巡天國際合作項目團隊14日聯合發佈最新巨幅宇宙二維天圖,這幅圖為即將開始的新一代宇宙學紅移巡天鋪平了道路。宇宙二維天圖是什麼樣的?它有怎樣的科研價值?

從兩個團隊聯合公佈的一幅平面圖來看,黑暗的背景中有兩塊形狀不規則的圖形,圖形由密密麻麻的小點組成。國家天文台北京-亞利桑那巡天項目實際負責人、國家天文台副研究員鄒虎表示,每個小點放大都有很多恆星、星系。鄒虎介紹:“這個圖像是由三台望遠鏡觀測下來合在一起的。整體圖就是把所有我們觀測的圖像不斷縮小成一個二維的像地圖一樣(的圖像)。縮小之後,細節就看不到了,只能看到一個整體。如果把中間的某一個點不斷放大,會看到裏面很多像銀河系裏看到的普通恆星,也可以看到很多銀河系之外的星系。”

單看這張靜態的紙面圖必然不過癮。打開暗能量光譜巡天項目圖像數據發佈網站,可以看到這張圖的電子版。經過不斷放大,五顏六色的星系遍佈宇宙,妙不可言。鄒虎説:“可以在這裏找你想看到的目標天體,不斷放大、縮小,可以看局部,也可以看整體。不管是專業的天文學家,還是業餘的天文愛好者,或者普通人,他們可能在城市裏面都看不到這樣的星空,但直接在這個在線的工具裏就可以瀏覽這樣的星空圖像。”

鄒虎表示,這張宇宙二維地圖覆蓋了兩萬平方度的天空,約為全天球面積的一半,容納了10萬億數碼像素,包含了20億天體。他介紹:“這個圖大概是2萬平方度。從地球360度去看,全天的總面積大概是4萬多平方度,所以我們整個發佈的數據是2萬多平方度,將近整個全天球的一半。數據量方面,我們總共探測了將近20億的天體,恆星、星系或者裏面有其他一些突發、爆發的目標都包含在其中。”

在構建的巨幅宇宙二維地圖中,國家天文台聯合美國亞利桑那大學開展的北京-亞利桑那巡天貢獻了北半球的星空。該團隊聯合國內高校和國外合作單位組建了專門的觀測隊伍,前往美國亞利桑那州基特峯進行巡天觀測。自2015年開始,歷時5年,於2019年3月圓滿結束。

鄒虎表示,針對圖像巡天獲得的數據,團隊獨立開發了數據處理軟件。經過1年半的精心處理,發佈了8個數據產品,包括最大面積的觀測圖像和最準確的天體測量信息。鄒虎介紹:“因為望遠鏡的探測器探測到的面積有限,觀測到的數量是很小的一塊。而我們這邊每個區域都會觀測三次,這樣得到的同一區域的數據質量是不一樣的。尤其對天文研究來説,如果把這裏面每一個天體的信息測量準,就要花很多精力去研究裏面的處理方法。所以我們天文台,包括跟國際合作的數據處理團隊,花了很多精力,儘可能排除不同觀測條件帶來的干擾,以滿足科學研究精度的需求。”

這張巨幅宇宙二維地圖將成為全球天文界的數據遺產,鄒虎表示,它不僅有助於瞭解銀河系的演化史,還將為銀河系外星系的研究提供幫助。他介紹:“這個二維地圖覆蓋面積很大,幾乎覆蓋了銀河系裏高移位的大部分區域。我們可以去研究銀河系裏恆星的分佈,然後進一步研究銀河系暈裏的各種星流、各種子結構,這樣就可以研究銀河系的整個演化歷史。從這幅圖像裏面,我們也可以研究很多河外星系的性質,比如它的年齡多大、距離多遠。”

此外,在這張二維圖的基礎上,暗能量光譜巡天國際合作項目團隊計劃利用5年時間,獲取數千萬星系的紅移,構建當前最大的三維宇宙圖。鄒虎介紹:“這個國際合作項目每年都會發布最新觀測數據,通過最新數據我們可以去做一些初步研究。這個項目大概要持續5年時間,最終可能到2025年或2026年結束,到時我們就可以得到全部光譜觀測的數據。這樣我們就可以構造一個目前來説我們認為是最大的宇宙三維地圖了。”



編輯:但堂丹

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