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银汉迢迢,等待更多“摘星手”

据《人民日报》报道,中国科学院国家天文台12日对外发布3项天文观测新成果,依次是对银河系恒星做“人口普查”、快速射电暴、黑洞参数测量。

第一项成果是中国自主建造的、目前世界上光谱获取率最高的天文望远镜郭守敬望远镜(国际通称LAMOST)对银河系恒星做“人口普查”。宇宙浩瀚,获取天体光谱是认识、了解这些天体的最佳方法之一。作为我国重大科学工程,LAMOST项目于2001年开工建设,其焦面上可容纳4000根光纤。“LAMOST不仅是世界上口径最大的光谱巡天望远镜,也是世界上光谱获取率最高的望远镜,它每次观测可同时获得多达4000个天体的光谱。”中国科学院国家天文台副台长薛随建说。20119月,LAMOST启动巡天观测,截至201562日已圆满结束正式巡天第三年的观测任务。“经过3年‘巡天’,LAMOST共观测了2669个天区,已对外释放了约570万条光谱数据,其中成功获取高质量恒星光谱462万个,比世界上所有已知光谱巡天项目获取的数据总数还要多。”薛随建说,“这些海量的光谱数据将成为‘数字银河系’的重要基石,对于研究银河系的结构、运动、形成和演化具有不可替代的科学意义。”

此次发布的第二项成果,是中科院国家天文台李毅超博士、陈学雷研究员参与的国际合作研究团队2015年发现一次快速射电暴(FRB)。薛随建说:“快速射电暴是遥远宇宙中突然出现的短暂而明亮的无线电波爆发。它持续时间极短,通常只有数毫秒,但却能释放出相当于太阳一整天释放的能量。”从10年前首次被发现,快速射电暴至今只有十几次被观测记录到,而且大部分都是澳大利亚的Parkes望远镜观测的,因此对于其起源、爆发机制,甚至爆发位置都存在较多争议,是当前的研究热点。李毅超、陈学雷所在的国际合作研究团队,近年来连续使用美国绿堤望远镜进行中性氢的巡天观测,积累了近700 h的观测数据。在对其存档数据的重新分析中发现了这颗快速射电暴的信号,这也是首次用绿堤望远镜发现的射电暴。“与之前发现的快速射电暴相比,本次发现的数据包含了更多的观测信息。根据科研人员分析,此次新发现的快速射电暴,爆发极有可能发生在高度磁化的区域内,大约30亿光年以内,可能是一个近期的超新星遗迹或活跃的恒星形成星云。”薛随建说。国家天文台正在研制的天籁阵列也将进行中性氢巡天,用于探测暗能量。陈学雷表示,该阵列稍作改进后,可以在进行中性氢巡天的同时用于搜索FRB

此次公布的最后一项成果是刚刚出炉的黑洞参数测量。国家天文台研究团队联合美国科学家,成功测量了距离地球约16000光年的一个黑洞数据。科研人员对Nova Muscae 1991 (苍蝇座新星)黑洞做了两个关键物理量(质量和转动速度)的测量,首次看清了这颗恒星级黑洞的身材,发现它是个“胖子”。“这个黑洞的质量是太阳的11倍,在恒星级黑洞中算比较重的,就好比我们地球人的平均质量是70 kg,突然来了重量110 kg的人,我们就会觉得他很重,是个胖子。”薛随建说。此次,科研人员利用太空X射线望远镜的数据对苍蝇座新星黑洞的转速也同时做了测量,测得其转动速度是每秒钟379转。

近年来,除了自主建设LAMOST500 m口径球面射电望远镜(FAST),国家天文台也开始参加国际重大天文科技工程项目,如三十米光学—红外望远镜(TMT)和平方公里阵射电望远镜(SKA)。自2010年开始,中科院国家天文台联合多个研究所,共同参与了美国加州大学和加州理工学院发起的TMT项目的设计和研发。这架望远镜堪称天文望远镜400多年发展史中的一个里程碑,其空间分辨率比哈勃空间望远镜还要高一个量级,在揭示暗物质和暗能量本质、描绘系外类地行星等方面有望取得重大突破。

 
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