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LAMOST数据显示银河系晕为内扁外圆结构特征
近日，国家天文台科研人员徐岩、刘超、薛香香等人改写了银河系晕的结构特征。他们利用LAMOST观测的晕族红巨星直接绘制出银河系40千秒差距内的三维剖面图，从而揭示出恒星晕的复杂构成— —内部呈扁球形，外部则逐渐变成球形。恒星数密度则按照单一幂律形式由内向外减少。这一清晰的观测证据推翻了前人关于恒星晕是一个轴比不变的扁球体、数密度呈现双幂律轮廓的猜测，确立了银晕结构的新图像。它对于理解银河系恒星晕的形成历史和演化以及星系形成理论提出了新的挑战。至此对于银河系形状、结构的研究似乎已经尘埃落定。右下图则显示沿着径向晕族恒星的数密度符合单一幂律（在图中即为沿直线下降） 。 近日，国家天文台科研人员徐岩、刘超、薛香香等人改写了银河系晕的结构特征。他们利用LAMOST观测的晕族红巨星直接绘制出银河系40千秒差距内的三维剖面图，从而揭示出恒星晕的复杂构成——内部呈扁球形，外部则逐渐变成球形。恒星数密度则按照单一幂律形式由内向外减少。这一清晰的观测证据推翻了前人关于恒星晕是一个轴比不变的扁球体、数密度呈现双幂律轮廓的猜测，确立了银晕结构的新图像。它对于理解银河系恒星晕的形成历史和演化以及星系形成理论提出了新的挑战。
近二三十年来，国际上开展了越来越多的大型天文巡天观测项目，它们对于描绘银河系的形状发挥至关重要的作用。人们知道了在太阳附近大约10千秒差距内恒星如何分布，从而清晰测量出了银河系的几个主要组成部分：薄盘、厚盘和恒星晕的结构参数。至此对于银河系形状、结构的研究似乎已经尘埃落定。但实际上，那时的视野还仅仅覆盖了银河系的一个小角落，银河系整体的结构还并不清楚。
研究人员从LAMOST DR3数据集里获得了400万条恒星光谱及相应的恒星参数，经过层层筛选，得到了5000多颗晕族恒星，它们覆盖了更大的空间范围（太阳周围40千秒差距）。尽管相对于总观测样本，这5000多颗晕族恒星只占1%多一点，它已经是现有同类研究中最大的样本之一了。经过复杂的贝叶斯统计分析，研究团队成功的利用这5000多颗恒星估算出40千秒差距内银晕的恒星数密度分布，据此研究人员得以绘制出银河系清晰的纵向剖面图（图2）。这个与以往认识完全不同的全新结构将对银河系结构和演化研究带来深刻影响。
这项成果的科学意义和数据分析得到了审稿人高度评价并在投稿40天内迅速被《皇家天文学会月刊》（Monthly Notice of Royal Astronomical Society，2017在印, arXiv:1706.08650）接收。
银河系的结构示意图
左侧是恒星晕的空间分布密度切面图。右上显示恒星晕的椭球短轴-长轴之比（q）如何随着银心距离（r）而变化；右下图则显示沿着径向晕族恒星的数密度符合单一幂律（在图中即为沿直线下降）。
2017-10-30
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国家天文台科研团队在银河系星流领域取得重要研究进展
近期，国家天文台赵刚研究员领导的研究团队依托我国大科学装置的LAMOST银河系光谱巡天数据，在运动学和化学空间发现了银河系并合形成的新证据。他们在运动学空间发现了7个源自银河系并合过程的新星流，占国际同类发现总数的一半。这些星流和低α丰度恒星被认为源自于银河系附近的矮星系。这些系统的观测研究结果发表在国际著名天文杂志《天体物理学报》等一系列国际核心刊物上。可以期待，利用LAMOST并结合GAIA即将释放的新数据，他们将会在不久的将来探测到更多的星流，并逐步揭开银河系形成的神秘面纱。 近期，国家天文台赵刚研究员领导的研究团队依托我国大科学装置的LAMOST银河系光谱巡天数据，在运动学和化学空间发现了银河系并合形成的新证据。他们在运动学空间发现了7个源自银河系并合过程的新星流，占国际同类发现总数的一半。在化学空间，他们发现了33颗丰度不同于普通恒星的所谓“低α丰度恒星”，是国际同类发现总数的两倍。这些星流和低α丰度恒星被认为源自于银河系附近的矮星系。这些系统的观测研究结果发表在国际著名天文杂志《天体物理学报》等一系列国际核心刊物上。
星流是指具有共同本质特征（位置、运动学或化学性质）的一群恒星，因其在空间中呈现长条形水流状分布得名。这7个新星流和来自其它星流的“低α丰度恒星”已经遭到了银河系巨大的引力势重创，在空间位置已经无迹可寻，被完全打散了，因此探测难度极高。《天体物理学报》审稿人这样评价：“这篇写得很好的论文探讨了对银河系化学演化模型极其重要的观测限制。”“这项研究工作展示了LAMOST相关研究的早期成果，是该巡天项目的一个重要里程碑。”
基于这些新星流观测特征，赵刚等人提出了潮汐星流的形态学理论。他们认为星流一般随时间演化要经历三种形态：早期形态，中期形态，晚期形态。当星流处于早期形态时，它们在物理空间上还是聚集在一起，观测的图像上会显示出一条密度带。这种空间成团的星流通过成像观测，并采用简单的滤波匹配技术，就很容易被发现。当星流演化到中期形态时，由于经历了长期的银河系潮汐力的扭曲和瓦解，空间成团性遭到了严重破坏，它们的成员星隐藏在银河系的各个角落，因此探测难度大大增加。只能通过小波技术等先进方法，才可能探测到在运动学空间上有密切相似性的成员星。到了演化晚期形态，星流的成员星完全游弋于银河系浩渺的场星之中，只有通过细致的光谱分析获得它们携带的母星系的化学印迹，就像做DNA鉴定，才能识别出来。
中晚期星流的探测被称为“难啃的骨头”。赵刚研究团队利用国外的巡天数据，通过核函数与小波分析技术的结合，在太阳邻域探测到了22个星流，其中有11个是新发现的，文章以快报的形式发表在著名期刊ApJ后，受到了广泛的关注和好评。加拿大银河系天体物理研究委员会主席Bovy教授认为“Zhao 等人（2009）探测到的运动学星流是真实的”。德国天文学家Popova指出“他们探测的移动星群是最完备的”。赵刚研究团队还发展了一套系统的化学方法探测晚期形态星流的方法。这个方法可以形象地比喻成‘通过化学DNA做亲子鉴定，帮助这些恒星孤儿找到自己的亲生父母’。LAMOST探测到的其中一个星流，LAMOST-N1，已经在日本8米昴星团望远镜进行了后续观测。通过化学丰度分析逐步还原，发现它的前身可能是来自银河系附近稍大一点的矮星系。银河系中晚期星流的搜寻观测不仅可以帮助人们探知更多有关星系形成的秘密，而且通过对星流轨道的分析还可以建立起银河系精确的引力势和质量分布。
这些中晚期星流与天文学一个著名的问题--“矮星系缺失之谜”--关系密切。理论模拟表明，银河系中可能存在着几百个星流，但在银晕中只观测发现14个运动学空间成团的星流。 即使加上空间成团的几十个星流，观测与理论在星流数量上还是存在巨大的量级差别。这个问题是并合模型作为星系形成主流理论的致命缺陷，使得银河系形成问题变得更加扑朔迷离。依托我国大科学装置的LAMOST银河系光谱巡天数据，赵刚研究团队新发现的星流不仅一定程度上缩小了理论与观测的差距，而且证实了潮汐瓦解的星流在经历十几亿年的演化后仍然可以在运动学空间找到它们具有共同起源的痕迹，从而开辟了利用大型光谱巡天数据在运动学空间探测星流的新方法。赵刚研究团队的这些研究成果向世界展示了LAMOST望远镜在银河系研究方面的巨大优势和潜力。可以期待，利用LAMOST并结合GAIA即将释放的新数据，他们将会在不久的将来探测到更多的星流，并逐步揭开银河系形成的神秘面纱。
2017-10-30
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中国南极巡天望远镜追踪探测到引力波事件的光学信号
我国南极巡天望远镜AST3 - 2 ，于今年8月追踪到引力波事件GW170817的光学对应信号。此次引力波事件，是国际天文界首次观测到双中子星合并产生的引力波，及伴随其产生的电磁现象。而我国南极望远镜成功追踪并观测到一系列重要信号，意味着中国天文设备正在加入国际关键天文事件的直接观测。国家天文台是AST3项目的重要参与者。自北京时间2017年8月18日21:10起（即距离引力波事件发生24小时后） ，中国南极巡天望远镜AST3合作团队利用正在中国南极昆仑站运行的第2台望远镜AST3 - 2对GW 170817开展了有效的观测，此次观测持续到8月28日，期间获得了大量的重要数据。南极巡天望远镜AST3的仪器设备实时监测系统。 我国南极巡天望远镜AST3-2，于今年8月追踪到引力波事件GW170817的光学对应信号。此次引力波事件，是国际天文界首次观测到双中子星合并产生的引力波，及伴随其产生的电磁现象。而我国南极望远镜成功追踪并观测到一系列重要信号，意味着中国天文设备正在加入国际关键天文事件的直接观测。国家天文台是AST3项目的重要参与者。
2017年8月17日，LIGO和VIRGO共同探测到的引力波事件GW 170817，是人类首次直接探测到由两颗中子星并合产生的引力波事件。随后的几秒之内，美国宇航局Fermi伽玛射线卫星和欧洲INTEGRAL卫星都探测到了一个极弱的短时标伽玛暴GRB 170817A。全球有几十台天文设备对GW 170817开展了后随观测，确定这次的引力波事件发生在距离地球1.3亿光年之外的编号为NGC 4993的星系中。
自北京时间2017年8月18日21:10起（即距离引力波事件发生24小时后），中国南极巡天望远镜AST3合作团队利用正在中国南极昆仑站运行的第2台望远镜AST3-2对GW 170817开展了有效的观测，此次观测持续到8月28日，期间获得了大量的重要数据。这些数据揭示了此次双中子星并合抛射出约1%太阳质量（超过3000个地球质量）的物质，这些物质以0.3倍的光速被抛到星际空间，抛射过程中部分物质核合成，形成比铁还重的元素。因此，这次引力波的发现，证实了双中子星并合事件是宇宙中大部分超重元素（包括金、银）的起源地。
国家天文台是南极天文的发起单位之一，其北京总部和所属南京天文光学技术研究所，共同研发了南极AST3巡天望远镜，负责AST3的观测运行和数据处理发布。国家天文台为AST3购置了3台10k x 10k CCD相机并进行了详尽的性能测试，独立研发了AST3的运行控制和数据系统，开发了全自动巡天软件及实时图像数据处理系统，实现了AST3在南极极端环境下无人值守的全自动运行和实时数据处理。此外，为辅助AST3运行，研制了特殊的自动气象站和云量极光监测相机，开发了运行状态实时监测网站（http://aag.bao.ac.cn/klaws）。近年来，国家天文台派遣多名科研人员参加我国南极科考，赴南极昆仑站安装维护包括AST3在内的天文设备。
南极巡天望远镜AST3-2
AST3-2在8月18日观测窗口期内引力波光学信号（红色方框内），上图是观测图像，下图是与模板相减后的图像。
南极巡天望远镜AST3的仪器设备实时监测系统
2017-10-16
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国家天文台举办FAST首批成果新闻发布会
10月10日，世界最大单口径射电望远镜— — 500米口径球面射电望远镜（简称FAST ）首批成果新闻发布会在国家天文台举行。FAST团组利用位于贵州师范大学的FAST早期科学中心进行数据处理，探测到数十个优质脉冲星候选体，经国际合作，例如利用澳大利亚64米Parkes望远镜，进行后随观测认证，首批认证两颗脉冲星，一颗编号J1859-0131 （又名FP1 - FAST pulsar #.A （上）为FP1平均脉冲轮廓， FAST通过约52.4秒漂移扫描（红色）产生信噪比为Parkes望远镜L波段积分2100秒结果（灰色）信噪比的3倍，表现出FAST高灵敏度优势。B为FAST采用跟踪观测5分钟，获得的另一颗新脉冲星FP2的单脉冲轮廓。 10月10日，世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜（简称FAST）首批成果新闻发布会在国家天文台举行。
FAST作为国之重器的大科学装置，是我国“十一五”重大科技基础设备之一，由国家发展改革委投资建设，于2016年9月25日竣工进入试运行、试调试阶段。中国科学院国家天文台牵头国内多家单位，在FAST科学和工程团队密切协作下，经过一年的紧张调试，现已实现指向、跟踪、漂移扫描等多种观测模式的顺利运行；调试进展超过预期及大型同类设备的国际惯例；并且已经开始系统的科学产出。
FAST团组利用位于贵州师范大学的FAST早期科学中心进行数据处理，探测到数十个优质脉冲星候选体，经国际合作，例如利用澳大利亚64米Parkes望远镜，进行后随观测认证，首批认证两颗脉冲星，一颗编号J1859-0131（又名FP1-FAST pulsar #1），自转周期为1.83秒，据估算距离地球1.6万光年；一颗编号J1931-01（又名FP2），自转周期0.59秒，据估算距离地球约4100光年，两颗脉冲星分别由FAST于今年8月22日、25日在南天银道面通过漂移扫描发现。根据10月10日最新消息，另有4颗脉冲星已通过国际射电天文台认证，具体参数结果还在分析中。这是我国射电望远镜首次发现脉冲星。
搜寻和发现射电脉冲星是FAST核心科学目标。银河系中有大量脉冲星，但由于其信号暗弱，易被人造电磁干扰淹没，目前只观测到一小部分。具有极高灵敏度的FAST望远镜是发现脉冲星的理想设备，FAST在调试初期发现脉冲星，得益于卓有成效的早期科学规划和人才、技术储备，初步展示了FAST自主创新的科学能力，开启了中国射电波段大科学装置系统产生原创发现的激越时代。未来，FAST将有希望发现更多守时精准的毫秒脉冲星，对脉冲星计时阵探测引力波做出原创贡献。
接下来的两年，FAST将继续调试，以期达到设计指标，通过国家验收，实现面向国内外学者开放。同时进一步验证、优化科学观测模式，继续催生天文发现，力争早日将FAST打造成为世界一流水平望远镜设备。
新闻发布会上，国家天文台台长严俊向与会媒体及来宾介绍了FAST工程竣工一年来的各项工作进展，国家天文台射电天文研究部首席科学家、FAST工程副总工程师李菂对FAST首批成果进行了发布。FAST工程调试组组长姜鹏，澳大利亚科学及工业研究院Parkes望远镜科学主管George Hobbs等专家，就FAST首次发现脉冲星的过程、脉冲星的研究工作在科学领域的重要意义、FAST未来工作计划等内容进行了深入解读，并回答记者提问。
新闻发布会由中国科学院科学传播局局长周德进主持，人民日报、新华社、解放军报、光明日报、经济日报、中国日报、中央人民广播电台、中央电视台、中国国际广播电台、科技日报、中国青年报、中国新闻社、中国科学报、《瞭望》周刊、人民网、新华网等国内外多家媒体参加了发布会。
新闻发布会现场
FAST望远镜探测到的脉冲星编号为J1859-0131（又名FP1-FAST pulsar #1），自转周期为1.83秒，据估算距离地球1.6万光年。
新脉冲星的归一化平均脉冲轮廓和单脉冲。A（上）为FP1平均脉冲轮廓，FAST通过约52.4秒漂移扫描（红色）产生信噪比为Parkes望远镜L波段积分2100秒结果（灰色）信噪比的3倍，表现出FAST高灵敏度优势。A（下）为FP1单脉冲轮廓。B为FAST采用跟踪观测5分钟，获得的另一颗新脉冲星FP2的单脉冲轮廓。
2017-10-16
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中科院举行南仁东先进事迹报告会
为大力弘扬南仁东先生的爱国情怀、科学精神、高尚情操和杰出品格，根据中国科学院党组安排，10月11日下午，“南仁东先进事迹报告会”在中科院文献情报中心学术报告厅举行。中央纪委驻中科院纪检组原组长王庭大，中宣部宣教局有关处室和中科院科学传播局、人事局相关负责人等出席报告会。报告会由中科院直属机关党委常务副书记李和风主持。
2017-10-13
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深切缅怀南仁东先生
我国著名天文学家、中国科学院国家天文台研究员，国家重大科技基础设施建设项目— — 500米口径球面射电望远镜（ FAST ）工程首席科学家、总工程师，原北京天文台副台长南仁东先生于北京时间2017年9月15日23点23分因病逝世，享年72岁。作为项目首席科学家、总工程师，负责编订FAST科学目标，全面指导FAST工程建设，并主持攻克了索疲劳、动光缆等一系列技术难题，为FAST工程的顺利完成作出了卓越贡献。南仁东先生是最早在国际天文学会担任分部主席等重要职务的中国天文学家，他也是一位卓越的综合技术专家，在天文科学和天文技术方法领域造诣深厚，培养了大量的科学及技术人才。
2017-09-16
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刘伟平调研国家天文台
8月31日上午，中国科学院党组副书记、副院长刘伟平调研国家天文台。实地了解月球与深空探测重点实验室、空间碎片预警实验室、天文光学红外相机技术实验室等研究单元的科研工作进展，听取研究所总体工作情况汇报，并重点围绕贯彻落实习近平总书记及中央领导同志对加强FAST人才队伍建设重要批示精神，与研究所领导班子成员、科研和管理骨干进行座谈交流。
座谈会上，刘伟平现场询问了解国家天文台和院人事局贯彻落实院党组加强FAST人才队伍建设所确定的各项措施的推进情况，并对工作推进中遇到的问题当场提出解决措施和要求。他要求，国家天文台要积极主动，认真逐项落实好院专题协调会上部署的各项措施，做到责任到人、责任到事；要用好用足各类相关政策；要发挥我院人才队伍建制化优势，及时补齐FAST调试运行和科研所急需的人才，保证FAST边调试、边科研的人才能及时到位，完成各项预期目标的安排能顺利推进。
刘伟平在调研中肯定了国家天文台在月球与深空探测、国家空天安全等领域所作出的重大贡献。他希望，国家天文台在组织实施“一三五”规划时，要把满足国家重大战略需求的科研方向放在优先位置，特别是要把维护国家空天安全作为重中之重，组织好攻关力量，尽早实现预期目标。他强调，“两学一做”学习教育务必要紧密联系思想和工作实际，研究所党委要发挥好政治核心保障作用，统一思想、凝心聚力，引导党员和科研人员把学习习近平总书记系列重要讲话同自己所从事的科研工作紧密结合起来，激发大家为实现“两个一百年”奋斗目标多做贡献的工作动力。
人事局有关负责同志参加调研。
座谈交流会
调研实验室
2017-08-31
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LAMOST DR3数据集正式向全世界公开发布
6月30日，依据国际天文界惯例及《LAMOST光谱巡天数据政策》，包含LAMOST先导巡天及正式巡天前三年的光谱数据——DR3数据集对全世界公开发布。全球科学用户均可登录http://dr3.lamost.org/国际发布网站进行数据查询和下载。
LAMOST DR3光谱数据获得于2011年10月至2015年6月四年的巡天观测任务，共包含575万条光谱，其中信噪比大于10的高质量光谱达到了466万，发布数据中还包括一个317万颗恒星的光谱参数星表，已然是目前世界上获取的最大恒星光谱参数星表。这批数据已在2015年12月对国内天文学家和国际合作者率先发布，保护期过后，数据第一时间对全球开放共享。DR3数据包含的具体信息如下：
LAMOST自2011年启动大视场、多光纤光谱巡天观测，截止目前，已顺利走完了为期五年的一期正式巡天，共计获取了约900万条光谱数据，远远超过国际其它巡天项目发布光谱数的总和。LAMOST在国际上率先实现了天区覆盖连续、统计无偏的大样本银河系光谱巡天，建立了全球最大的有传承价值的天体光谱数据库，利用这些海量光谱数据，天文学家在银河系结构与演化及河外天文学等重要前沿领域已经取得了一系列有影响力的研究成果，随着LAMOST光谱巡天的继续开展及光谱数据的公开发布，全世界更多的天文学家将聚焦LAMOST光谱数据在各个天文领域开展不同尺度的研究，更多新颖而有高显示度的科研成果将会陆续而来，进而推动人类对宇宙形成和演化的进一步认识。
2017-07-14
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