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国家天文台巡天团队联合发布最新巨幅宇宙二维天图 科学家教你如何“读天”
2021/01/15 15:21  央广网  

  央广网北京1月14日消息(记者朱敏)据中央广播电视总台中国之声《新闻晚高峰》报道,近日,科学家们揭开了宇宙的部分面纱,绘制了覆盖一半天球的宇宙“地图”。国家天文台北京-亚利桑那巡天团队和暗能量光谱巡天国际合作项目团队14日联合发布最新巨幅宇宙二维天图,这幅图为即将开始的新一代宇宙学红移巡天铺平了道路。宇宙二维天图是什么样的?它有怎样的科研价值?

  从两个团队联合公布的一幅平面图来看,黑暗的背景中有两块形状不规则的图形,图形由密密麻麻的小点组成。国家天文台北京-亚利桑那巡天项目实际负责人、国家天文台副研究员邹虎表示,每个小点放大都有很多恒星、星系。邹虎介绍:“这个图像是由三台望远镜观测下来合在一起的。整体图就是把所有我们观测的图像不断缩小成一个二维的像地图一样(的图像)。缩小之后,细节就看不到了,只能看到一个整体。如果把中间的某一个点不断放大,会看到里面很多像银河系里看到的普通恒星,也可以看到很多银河系之外的星系。”

  单看这张静态的纸面图必然不过瘾。打开暗能量光谱巡天项目图像数据发布网站,可以看到这张图的电子版。经过不断放大,五颜六色的星系遍布宇宙,妙不可言。邹虎说:“可以在这里找你想看到的目标天体,不断放大、缩小,可以看局部,也可以看整体。不管是专业的天文学家,还是业余的天文爱好者,或者普通人,他们可能在城市里面都看不到这样的星空,但直接在这个在线的工具里就可以浏览这样的星空图像。”

  邹虎表示,这张宇宙二维地图覆盖了两万平方度的天空,约为全天球面积的一半,容纳了10万亿数码像素,包含了20亿天体。他介绍:“这个图大概是2万平方度。从地球360度去看,全天的总面积大概是4万多平方度,所以我们整个发布的数据是2万多平方度,将近整个全天球的一半。数据量方面,我们总共探测了将近20亿的天体,恒星、星系或者里面有其他一些突发、爆发的目标都包含在其中。”

  在构建的巨幅宇宙二维地图中,国家天文台联合美国亚利桑那大学开展的北京-亚利桑那巡天贡献了北半球的星空。该团队联合国内高校和国外合作单位组建了专门的观测队伍,前往美国亚利桑那州基特峰进行巡天观测。自2015年开始,历时5年,于2019年3月圆满结束。

  邹虎表示,针对图像巡天获得的数据,团队独立开发了数据处理软件。经过1年半的精心处理,发布了8个数据产品,包括最大面积的观测图像和最准确的天体测量信息。邹虎介绍:“因为望远镜的探测器探测到的面积有限,观测到的数量是很小的一块。而我们这边每个区域都会观测三次,这样得到的同一区域的数据质量是不一样的。尤其对天文研究来说,如果把这里面每一个天体的信息测量准,就要花很多精力去研究里面的处理方法。所以我们天文台,包括跟国际合作的数据处理团队,花了很多精力,尽可能排除不同观测条件带来的干扰,以满足科学研究精度的需求。”

  这张巨幅宇宙二维地图将成为全球天文界的数据遗产,邹虎表示,它不仅有助于了解银河系的演化史,还将为银河系外星系的研究提供帮助。他介绍:“这个二维地图覆盖面积很大,几乎覆盖了银河系里高移位的大部分区域。我们可以去研究银河系里恒星的分布,然后进一步研究银河系晕里的各种星流、各种子结构,这样就可以研究银河系的整个演化历史。从这幅图像里面,我们也可以研究很多河外星系的性质,比如它的年龄多大、距离多远。”

  此外,在这张二维图的基础上,暗能量光谱巡天国际合作项目团队计划利用5年时间,获取数千万星系的红移,构建当前最大的三维宇宙图。邹虎介绍:“这个国际合作项目每年都会发布最新观测数据,通过最新数据我们可以去做一些初步研究。这个项目大概要持续5年时间,最终可能到2025年或2026年结束,到时我们就可以得到全部光谱观测的数据。这样我们就可以构造一个目前来说我们认为是最大的宇宙三维地图了。”

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责编:刘雨菲

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