作者:丁佳 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2018/8/7 17:45:21
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郭守敬望远镜完成一期巡天观测 都看到了啥?

 

创新的主动光学技术、光谱获取率世界最高、大口径与大视场兼得、海量数据处理能力……由中国科学家自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜(简称LAMOST)自诞生以来,一直是国内外天文学界关注的焦点

8月7日,望远镜的管理运行机构中国科学院国家天文台在北京宣布,LAMOST已圆满完成一期光谱巡天观测。一期巡天共发布光谱901万,其中高质量光谱777万,确定了534万组恒星光谱参数。

至此,这台望远镜发布的光谱数已经达到世界上其他巡天项目发布总和的1.8倍,但人们更关心的是,它到底看到了什么?

重绘“银河画像”

“利用LAMOST的大样本优势,我们为银河系重新进行了‘画像’。”中科院国家天文台研究员、LAMOST运行和发展中心主任赵刚说,“我们两次刷新了银盘的半径大小,今年我们界定的银盘半径已经达到了过去认识的两倍。”

对暗物质的寻找是近年来研究的热点。虽然暗物质占了星系总质量的九成以上,但由于它们十分分散,探测难度巨大。利用LAMOST的观测数据,研究人员对太阳附近的暗物质密度进行了重新估算,对科学家寻找暗物质粒子、理解暗物质在银河系中的分布带来了重要的参考线索。

此外,对银河系晕结构特征的改写、在运动学和化学空间发现银河系并合形成新证据、银河系质量模型的构建……LAMOST用一个个科学发现,让天文学家得以重新审视银河系。

星海“拾珍”

在茫茫宇宙中存在着一些性质非常奇异的天体,常常刷新着人类的认知。

但是,由于其稀有性,对这些奇异天体的搜寻和研究无异于大海捞针,往往是“可遇而不可求”的。

LAMOST庞大的数据量成为挖掘这些天体的一个“富矿”,随着数据量越来越大,研究人员逐渐发现了一些“怪东西”。

例如,科学家在LAMOST光谱中已发现了万余颗金属含量低于太阳百分之一乃至万分之一的贫金属星,构建了目前世界上最大的、适合现有大望远镜跟踪观测的宇宙化石样本;他们在近千万条光谱中找到了5颗超高速星,为研究这类能够“逃离”银河系的恒星提供了重要样本;利用其“光谱工厂”的优势,望远镜还发现了大量不同种类的白矮星,被科研人员誉为“白矮星猎手”。

“在银河系大规模光谱巡天方面,LAMOST首次实现了天区覆盖、巡天体积、采样密度及统计完备性等方面的重大突破,填补了中国大型天文基础数据的空白。” LAMOST运行和发展中心常务副主任赵永恒认为,这些成果和数据为开展银河系特别是银盘的系统研究提供了极好的样本,数据具有传承价值。

独一无二的望远镜

一期巡天以来,全球科学家利用LAMOST数据,共发表SCI论文345篇,引用3000余次。除了银河画像、奇异天体的发现外,它还在恒星物理、类星体、近邻主星系的研究方面取得了诸多重要成果。

在中科院院士、LAMOST运行和发展中心总工程师崔向群看来,LAMOST在世界上是独一无二的。它应用主动光学技术,实现了在观测中镜面曲面的连续变化,突破了天文望远镜大口径与大视场难以兼得的瓶颈,是世界上口径最大的大视场望远镜。

同时,从上世纪90年代初起,中科院院士王绶琯、苏定强等人在国际上率先开展了在一次观测中同时获取数千个天体光谱的前瞻性的研究课题,LAMOST开辟了几千根光纤定位的新思路,使望远镜拥有了4000只“眼睛”,每次观测可获得4000个天体的光谱,成为世界上光谱获取率最高的望远镜。

“LAMOST的建成和运行有力地推动了中国近场宇宙学的发展。”赵刚说,在望远镜设计、建造、运行的20多年间,一批掌握世界最新数字巡天观测技术的青年科技人才成长了起来,“LAMOST为中国发展新一代天文光学红外观测设施积累了宝贵的技术力量、人才队伍和运行管理经验。”

 
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