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【科技日报】中外科学家联合发布巨幅宇宙二维天图

发表日期:2021-01-15来源:放大 缩小
  宇宙高清大图来了!2021年1月14日,中国科学院国家天文台北京-亚利桑那巡天(BASS)团队和暗能量光谱巡天(DESI)国际合作项目团队联合发布最新巨幅宇宙二维天图。该宇宙二维天图覆盖了两万平方度的天空,约占全天球面积的一半,容纳了10万亿数码像素,包含了20亿个天体。

  “经过国家天文台和DESI国际合作团队近200名科研人员的不懈努力,历时6年进行联合观测和数据分析,对观测的图像拼接,我们打造了巨幅宇宙二维地图。”中科院国家天文台副研究员、BASS巡天项目实际负责人邹虎说,该天图为即将开始的新一代宇宙学红移巡天铺平了道路。

  近代天文观测研究发现,宇宙在不断地膨胀,而且处于加速膨胀状态。驱动宇宙膨胀的力量被天文学家称为暗能量。暗能量至今还是一个谜团,它占宇宙组成约68%,剩余物质为暗物质和普通重子物质。

  通过对宇宙中大量星系的光谱观测,人们能够准确获得星系的退行速度,也就是红移,从而获得天体的距离。大规模星系的红移测量能够准确刻画出宇宙物质的三维分布,精确勾勒出暗能量对宇宙膨胀的影响。

  “DESI被称为继斯隆光谱巡天之后的第四代宇宙学巡天项目,计划利用5年的时间,获取数千万星系的红移,构建当前最大的三维宇宙,有望揭露暗能量的神秘面纱。”中科院国家天文台副台长、DESI项目成员赵公博说。

  为此,在开展DESI光谱红移巡天之前,研究人员构建了比以往面积更大、更深的宇宙二维图像,以满足大规模光谱观测的需求。

  为构建这一巨幅宇宙二维地图,BASS巡天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年开始经历了5年时间,BASS巡天观测参与人次90多人,培养了大批青年观测人才。”邹虎说,BASS巡天观测已于2019年3月圆满结束。

  针对图像巡天的数据获取,研究人员开发了自动化观测和质量控制软件,能够实时获取最优的观测图像,并自动制定观测计划。BASS数据团队还独立开发了数据处理软件,在国家天文台和阿里云的战略合作框架下利用阿里云的云计算资源进行大规模的数据处理和分析,发布了3个国内版本的数据产品。

  “BASS巡天总共获得亚利桑那大学Bok望远镜的观测时间为387天,这是国内天文学家使用国外望远镜观测时间最长的纪录。此外,因为BASS巡天的贡献,中国天文学家成为了DESI项目创始成员。”中科院国家天文台巡天观测和30米望远镜技术研发团组首席研究员薛随建介绍。

  邹虎表示,BASS巡天团队作为DESI国际合作团队的成员,为DESI光谱选源发布了8个数据产品。该巡天数据是DESI项目顺利实施的保障,也将成为全球天文界的数据遗产,具有广泛的科研应用价值。

  (原载于《科技日报》 2021-01-15 03版)

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