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国家天文台与南非射电天文台在两国外长见证下签署射电天文研究交流项目合作谅解备忘录
6月24日,在中非合作论坛北京峰会成果落实协调人会议期间,王毅国务委员兼外长同南非外长潘多尔共同见证签署《中国科学院国家天文台和南非射电天文台关于射电天文( SKA )研究交流项目合作谅解备忘录》 。受双方单位负责人委托,国家天文台副台长刘继峰研究员与南非驻华使馆临时代办包博森女士,共同签署了该备忘录。此次备忘录的签署,是对中国科学院国家天文台( NAOC )与南非国家研究基金会( NRF )已经签署的关于建立和运行“中国南非天文论坛”及“中国南非天文教育科学工作组”谅解备忘录的有益补充。对于深化中南天文学领域研究合作及人才培养具有重要意义。 6月24日,在中非合作论坛北京峰会成果落实协调人会议期间,王毅国务委员兼外长同南非外长潘多尔共同见证签署《中国科学院国家天文台和南非射电天文台关于射电天文(SKA)研究交流项目合作谅解备忘录》。受双方单位负责人委托,国家天文台副台长刘继峰研究员与南非驻华使馆临时代办包博森女士,共同签署了该备忘录。
这是落实2018年7月习近平主席和南非总统拉马福萨在中南科学家高级别对话会开幕式上讲话精神,推动实施“一带一路”科技创新行动计划,加强中国与南非在射电天文学,特别是在平方公里阵列射电望远镜(SKA)及相关领域合作的一项重要进展。
在中南两国科技部及SKA办公室、中国国家留学基金委、中国驻南非大使馆等单位支持推动下,中科院国家天文台与南非射电天文台将共同设立射电天文(SKA)研究交流项目,围绕射电天文(SKA)及相关领域,合作培养博士研究生和博士后,开展科研人员互相交流、合作研究以及举办研讨会等。
此次备忘录的签署,是对中国科学院国家天文台(NAOC)与南非国家研究基金会(NRF)已经签署的关于建立和运行“中国南非天文论坛” 及“ 中国南非天文教育科学工作组”谅解备忘录的有益补充,是对双方在过去三年内共同资助的涉及天文多个领域的五次双边研讨会以及中国科学院国家天文台与南非夸祖鲁-纳塔尔大学成立计算天体物理联合中心(UKCNC)的进一步拓展。对于深化中南天文学领域研究合作及人才培养具有重要意义。
2019-06-25
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“青春心向党·建功新时代”——中国青年五四奖章集体先进事迹分享会在国家天文台召开
5月17日下午,由中央和国家机关团工委主办,团委、京区事业单位团委、国家天文台团委承办的“青春心向党·建功新时代” — —中国青年五四奖章集体先进事迹分享会在国家天文台举行,此次分享会也是国家天文台“与时代同行”创新文化论坛系列活动之一。国家天文台党委书记赵刚,党委副书记石硕、中科院团委书记张晔、京区事业单位团委副书记吴坎坎及中央和国家机关青年代表出席会议。来自中央和国家机关各部委、中科院北京分院各研究所及国家天文台总部和贵州分视频会场的青年职工170余人参加了此次分享会。 5月17日下午,由中央和国家机关团工委主办,中国科学院团委、京区事业单位团委、国家天文台团委承办的“青春心向党·建功新时代”——中国青年五四奖章集体先进事迹分享会在国家天文台举行,此次分享会也是国家天文台“与时代同行”创新文化论坛系列活动之一。国家天文台党委书记赵刚,党委副书记石硕、中科院团委书记张晔、京区事业单位团委副书记吴坎坎及中央和国家机关青年代表出席会议。会议由石硕主持。
2019年是“五四”运动100周年,也是新中国成立70周年。4月25日,国家天文台FAST工程调试团队喜获第二十三届“中国青年五四奖章集体”殊荣,这是共青团中央、全国青联授予青年集体的最高荣誉。FAST工程调试团队总共65人,其中35岁以下的有39人,是由青年人组成的调试突击队。在望远镜调试过程中,调试团队充分发挥了吃苦耐劳、攻坚克难的精神,突破了一系列的技术难题。仅用时两年完成望远镜的调试任务,获得国内、国际同行的高度认可。
FAST工程调试团队代表、FAST总工程师姜鹏在会上进行了先进事迹分享。他结合科研工作和成长经历,分享了调试团队的情况和青年科研人员的奋斗故事,生动诠释了科研团队“抓住机遇,努力为国家科技创新贡献自己力量”的奋斗历程;分享了基层青年科研工作者科技报国、创新为民的家国情怀和胸怀中国梦、当好青年兵的理想信念;并交流了对新时代共青团工作的思考和实践。
分享会上,赵刚对FAST调试团队获得中国青年五四奖章集体的荣誉给予了祝贺,他表示,这不仅是对FAST团队工作的肯定,也是对国家天文台广大青年的认可,更是对中科院青年科技工作者的巨大鼓励。国家天文台党委将进一步做好青年和研究生工作,列入年度重点工作计划,加强资源配置,推进理论创新,为青年增长才干、施展才华提供机会和平台。也希望各位青年同志结合自身实际,在科研工作中保持耐心和恒心,练就过硬本领,成为有担当的新时代青年,在推动中科院“率先行动”计划、国家天文台改革发展的进程中,收获更加充实的青春记忆,成为名副其实的“强国一代”。
来自中央和国家机关各部委、中科院北京分院各研究所及国家天文台总部和贵州分视频会场的青年职工170余人参加了此次分享会。
党委书记赵刚致辞
FAST工程调试团队代表姜鹏分享先进事迹
会议现场
2019-05-20
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国家天文台基于嫦娥四号探测数据发现月球背面幔源物质初步证据
北京时间2019年5月16日凌晨,国际科学期刊《自然》 ( Nature )在线发布我国月球探测领域的一项重大发现。中国科学院国家天文台李春来研究员领导的研究团队利用嫦娥四号就位光谱探测数据,证明了月球背面南极-艾特肯盆地( SPA )存在以橄榄石和低钙辉石为主的深部物质,为解答长期困扰国内外学者的有关月幔物质组成的问题提供了直接证据,将为完善月球形成与演化模型提供支撑。B是两个光谱分析点的光谱图, c为第二个光谱分析点的影像图,印迹为玉兔2号月球车的车辙印。 北京时间2019年5月16日凌晨,国际科学期刊《自然》(Nature)在线发布我国月球探测领域的一项重大发现。中国科学院国家天文台李春来研究员领导的研究团队利用嫦娥四号就位光谱探测数据,证明了月球背面南极-艾特肯盆地(SPA)存在以橄榄石和低钙辉石为主的深部物质,为解答长期困扰国内外学者的有关月幔物质组成的问题提供了直接证据,将为完善月球形成与演化模型提供支撑。。
有关月球早期演化的理论认为,月壳由是岩浆洋中较轻的斜长石组分上浮结晶形成,而如橄榄石、辉石等较重的矿物下沉形成月幔。然而,这一关于月幔组成的推论至今没有很好地被证实。一方面,美国阿波罗任务和苏联月球任务返回的月球样品中没有发现与月幔准确物质组成有关的直接证据。另一方面,最有可能撞穿月壳的月球背面南极-艾特肯盆地(SPA)内并未发现月幔指示矿物—橄榄石的大量出露的证据。这是否说明富橄榄石的月幔假说是错误的?
带着揭开月球深部物质成分神秘面纱的使命,嫦娥四号(CE-4)踏上了探索月球背面SPA,为月球起源演化研究提供新数据的征程。2019年1月3日,嫦娥四号探测器“定点、定时、精确”地着陆在月球背面预选着陆区冯卡门坑内。,同一天,玉兔2号与着陆器分离,其上携带的红外成像光谱仪(VNIS)成功获取了着陆区两个探测点高质量光谱数据。国家天文台和仪器研制单位中科院上海技术物理所组成的研究团队通过对光谱数据的分析发现,CE-4着陆区月壤光谱的吸收特征与月球正面月海玄武岩质月壤光谱的吸收特征存在着显著差异,展现出低钙辉石的光谱特征,并暗示有大量橄榄石的存在。进一步的分析证实,CE-4着陆区月壤物质中橄榄石相对含量最高,低钙辉石次之,仅含有很少量的高钙辉石。这种矿物组合很可能代表了源于月幔的深部物质。
值得注意的是,CE-4号探测器的着陆点位于SPA盆地内的冯·卡门撞击坑内部,早期研究结果表明其表面被后续喷发的玄武岩所填充,那么这些不同于玄武岩的深部物质又是如何分布在着陆区域内的?对覆盖着陆区域的高分辨率遥感图像数据和高光谱数据的分析结果显示,着陆器和月球车位于玄武岩“平原”的撞击溅射物上,这些溅射物来自东北方向的芬森(FINSEN)撞击坑。40多亿年前SPA盆地形成时已将月壳减薄或完全剥离。FINSEN坑是由小天体撞击SPA盆地内部表面而形成,其犹如在SPA表面打的一口“深钻”一般,进一步将SPA盆地表面以下月球更深部物质挖掘出,产生的溅射物四处抛射,呈辐射线撒布在冯卡门撞击坑“平原”上。因此,CE-4 VNIS分析到的对象是FINSEN撞击坑挖掘、抛射到冯·卡门撞击坑表面的月幔物质。
嫦娥四号探测器实现了人类历史上首次对月球背面的软着陆就位探测。基于探测数据的研究结果成功揭示了月球背面的物质组成,证实了月幔富含橄榄石的推论的正确性,加深了人类对月球形成与演化的认识。
月球南极-艾特肯盆地和嫦娥4号着陆点位置图。左图为影像图,右图为地形图。
a, b是两个光谱分析点的光谱图,c为第二个光谱分析点的影像图,印迹为玉兔2号月球车的车辙印。
2019-05-16
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国家天文台基于LAMOST巡天发现银河系并合矮星系的化学证据
4月30日凌晨,国际科学期刊《自然·天文》 ( Nature Astronomy )在线发布我国天文学家主导的一项重大发现。国家天文台赵刚研究员领导的中日合作研究团队证实了银河系内一颗重元素(包括银、铕、金、铀等)含量超高的恒星起源自被银河系瓦解的矮星系,首次揭示了这类稀有恒星的吸积起源,深化了对重元素产生机制的认识,为基于恒星化学成分识别来自附近矮星系的恒星提供了重要线索。对比发现这颗恒星的化学成分与矮星系恒星高度吻合,明显不同于银河系的晕族恒星,表明这颗恒星来自于被银河系瓦解的矮星系,是银河系并合事件的确切和可靠的化学证据。来自矮星系的亚巨星/ 《中国国家天文》绘图。 4月30日凌晨,国际科学期刊《自然·天文》(Nature Astronomy)在线发布我国天文学家主导的一项重大发现。国家天文台赵刚研究员领导的中日合作研究团队证实了银河系内一颗重元素(包括银、铕、金、铀等)含量超高的恒星起源自被银河系瓦解的矮星系,首次揭示了这类稀有恒星的吸积起源,深化了对重元素产生机制的认识,为基于恒星化学成分识别来自附近矮星系的恒星提供了重要线索。
类似银河系这样的大型星系被认为是通过并合矮星系形成的,但天文学家对银河系中有多少恒星来自于矮星系以及这些恒星具有什么样的特征仍知之甚少。恒星很大程度上保留了它诞生时所处环境的化学成分,通过分析恒星的化学成分可以追溯它们的起源。
依托我国重大科技基础设施LAMOST望远镜提供的海量光谱数据,邢千帆和赵刚等人在银河系晕内发现了目前已知铁含量最高的快中子俘获过程元素超丰恒星。快中子俘获过程是重元素产生的重要机制之一,例如铕(Eu), 金(Au)和铀(U)等重元素都属于快中子俘获过程元素。这颗恒星的铕相对于铁的丰度是太阳的10倍有余,大大超出同类恒星的平均值,目前在银晕中仅发现了30多颗该类型的恒星。更为新奇的是,这颗恒星的镁元素以及其它alpha元素(包括硅、钙和钛等元素)的含量异常低,仅为同类恒星的五分之一,而具有类似化学成分的恒星在银河系近邻矮星系中却是普遍存在。这是国际上首次在银河系中发现低镁的快中子俘获过程元素超丰恒星。
通过与日本国立天文台的天文学家进行后续8米光学望远镜高分辨率光谱联合观测,研究团队确定了这颗恒星中24种元素的含量,并与矮星系恒星和银晕场星进行了细致比较。对比发现这颗恒星的化学成分与矮星系恒星高度吻合,明显不同于银河系的晕族恒星,表明这颗恒星来自于被银河系瓦解的矮星系,是银河系并合事件的确切和可靠的化学证据。进一步的分析显示这颗恒星是在其原属的矮星系经历了极为罕见的中子星并合事件之后形成的。中子星并合产生大量的快中子俘获过程元素, 显著提高了矮星系内快中子俘获过程元素的含量。
这颗恒星的发现首次揭示了银河系内快中子俘获过程元素超丰恒星的吸积起源,为银河系并合矮星系提供了清晰的证据,显示银晕中的快中子俘获过程元素超丰恒星极可能全部来自于瓦解的矮星系,同时为中子星并合是快中子俘获过程发生的主要天体物理场所提供了证据支持。它的化学丰度特征将有助于识别吸积自附近矮星系的恒星,为研究银河系的并合历史提供理想的示踪体,加深人类对星系形成和演化的认识。
文章链接:https://www.nature.com/articles/s41550-019-0764-5。
来自矮星系的亚巨星/《中国国家天文》绘图
2019-04-30
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国家天文台首次测得南极冰穹A夜间大气视宁度
随着南极极夜逐渐降临,中科院国家天文台位于南极冰穹A昆仑站的视宁度测量望远镜( KL-DIMM )首次直接测量到了冰穹A的夜间大气视宁度,同时也证实了在地表8米的高度之上即有机会获得极佳的大气视宁度(小于0.3角秒,见图。在国家自然科学基金委的支持下,国家天文台南极天文研究团组开展了冰穹A光学天文的台址测量工作,研制了昆仑视宁度测量望远镜KL-DIMM ,在国内经过大量低温和野外测试后,两台望远镜由我国第35次南极科考内陆队于2019年1月安装在海拔近4000米的昆仑站。图2南极冰穹A (昆仑站)现场的KL-DIMM望远镜。 随着南极极夜逐渐降临,中科院国家天文台位于南极冰穹A昆仑站的视宁度测量望远镜(KL-DIMM)首次直接测量到了冰穹A的夜间大气视宁度,同时也证实了在地表8米的高度之上即有机会获得极佳的大气视宁度(小于0.3角秒,见图1)。
视宁度表征大气湍流造成望远镜成像抖动的模糊程度,是光学红外天文观测台址最重要的参数之一。视宁度数值越小,说明大气湍流越弱,成像的角分辨率越高,望远镜对暗弱天体的探测能力就越强。因此地面大型望远镜的建设需要选择优良的台址。目前,世界上最好的台址集中在夏威夷和智利,其平均大气视宁度在0.6角秒左右。大气湍流主要集中在近地面的边界层,之上的自由大气湍流就非常小。常规台址边界层厚度约数百米,而南极内陆冰盖由于其特殊的地理位置,大气边界层非常薄,将望远镜架设在边界层之上成为可能。我国在冰穹A已经开展的台址测量表明,其边界层全年中值只有约14米,是南极冰穹C的一半,但过去在冰穹A尚无对夜间视宁度的直接测量。
在国家自然科学基金委的支持下,国家天文台南极天文研究团组开展了冰穹A光学天文的台址测量工作,研制了昆仑视宁度测量望远镜KL-DIMM,在国内经过大量低温和野外测试后,两台望远镜由我国第35次南极科考内陆队于2019年1月安装在海拔近4000米的昆仑站,架设在为其定制的8米高的塔架上(见图2)。自安装调试结束后,KL-DIMM即开始自动观测,已经获取了大量白天视宁度测量数据。结果表明,即使在白天,也有很多时间可以获得优异的自由大气视宁度。
夜间视宁度的测量结果进一步证实了冰穹A可能是地面上最好的光学天文台址,目前两台KL-DIMM仍在持续自动观测,长期的监测数据将可以为最终确认冰穹A的天文观测资源和我国南极天文台大型望远镜的建设提供科学依据。
在KL-DIMM的研制中,有多项关键技术取得了重大突破。
首先是在南极极端环境下的望远镜运转,冰穹A冬季最低可达-80℃,且无人值守,电力和网络带宽都极为有限。通过对赤道仪的改造,关键部件的主动温控设计等,首次实现了小型赤道仪在冰穹A冬季的运行,将来能够用于冰穹A其他小型望远镜的运行,并为大望远镜提供借鉴。
更重要的是无人值守智能观测系统,实现了从观测规划、望远镜指向、图像获取和保存、数据处理、结果回传的全自动观测。另有仪器状态监视和故障短信报警系统。特别地,由于KL-DIMM视场很小(约10角分),而现场条件的限制使得望远镜的安装调试精度不可能太高,但是智能观测系统通过闭环跟踪、指向模型、利用寻星镜导星等一系列手段,实现了对目标的精确指向和跟踪,并保证了连续24小时不间断观测。该智能观测系统基于项目组在南极巡天望远镜上积累的经验,也可以拓展应用于其他野外台站的自动望远镜。
此项目的合作单位包括天津师范大学、天津大学、南极天文中心和澳大利亚新南威尔士大学。研制和测试过程中得到了来自南京天光所、云南天文台、新疆天文台等单位研究人员的大力协助。南极现场的实施得到了中国第35次南极考察队、中国极地研究中心和极地考察办公室的大力支持。
图1:KL-DIMM望远镜在2019年4月12日的视宁度测量结果
图2:南极冰穹A(昆仑站)现场的KL-DIMM望远镜
2019-04-16
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LAMOST DR6数据集正式发布
在LAMOST运行和发展中心全体工作人员及相关单位的共同努力下, 2018年6月, LAMOST第六年光谱观测任务圆满结束。经过9个月的数据处理及质量分析, 2019年3月27日,包含先导巡天及前六年正式巡天的LAMOST DR6数据集正式对国内天文学家和国际合作者发布。,发布1125万条光谱,低分辨率光谱总数991万,中分辨率非时域光谱数据50万,中分辨率时域数据84万。随着LAMOST光谱巡天的继续开展及光谱数据的公开发布,更多天文学家将利用LAMOST光谱数据在各个天文领域开展不同尺度的研究,更多高显示度的科研成果将如雨后春笋般涌现,进而推动人类对宇宙的进一步认识。 2018年6月,在LAMOST运行和发展中心全体工作人员及相关单位的共同努力下,LAMOST第六年光谱观测任务圆满结束。经过9个月的数据处理及质量分析,2019年3月27日,包含先导巡天及前六年正式巡天的LAMOST DR6数据集正式对国内天文学家和国际合作者发布。
2017年6月,LAMOST一期巡天圆满结束。2017年9月-2018年6月,LAMOST步入中分辨率测试观测时期,即低分辨率光谱巡天和中分辨率测试观测交替进行的观测模式。因此,DR6数据集中包括常规低分辨率光谱数据和中分辨率测试光谱数据。DR6共包括4902个观测天区(天区覆盖图如图1),发布1125万条光谱,低分辨率光谱总数991万,中分辨率非时域光谱数据50万,中分辨率时域数据84万。其中DR6高质量光谱数(S/N>10)达到了937万条,约是国际上其他巡天项目发布光谱数之和的2倍。同时,DR6发布数据中还包括一个636万组恒星光谱参数星表,成为目前全世界最大的恒星参数星表。
LAMOST巡天七年,成为世界上第一个获取光谱数突破千万量级的光谱巡天项目。LAMOST 数据集首次超过千万对LAMOST巡天而言是具有划时代意义的里程碑事件。自此,LAMOST光谱发布正式进入千万量级时代。
具体数据量信息如下表:
国家天文台信息中心为LAMOST DR6数据发布搭建了专门的下载平台,科学用户可登录网站(http://dr6.lamost.org/)进行数据查询和下载。
图1:LAMOST先导巡天和正式巡天前六年的天区覆盖图
LAMOST DR6光谱集成为目前世界上天区覆盖最完备、巡天体积和采样密度最大、统计一致性最好、样本数量最多的天文数据集,成为国内天文基础数据库第一笔大规模的宝贵储备,为研究银河系及一般星系的形成与演化提供了强有力的基础性数据。
光谱千万条,成果第一条。目前中国、美国、德国、比利时、丹麦等国家和地区的124所科研机构和大学的769位用户正在利用这些数据开展研究工作,并在银河系结构与演化、恒星物理研究、特殊天体搜寻等重要前沿领域已经取得了一系列有影响力的研究成果。截止目前,共计发表438篇有显示度的SCI科研成果,引用4200余次。
随着LAMOST光谱巡天的继续开展及光谱数据的公开发布,更多天文学家将利用LAMOST光谱数据在各个天文领域开展不同尺度的研究,更多高显示度的科研成果将如雨后春笋般涌现,进而推动人类对宇宙的进一步认识。
2019-03-27
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国家天文台召开第三届五次职工代表大会
3月19日上午,国家天文台召开第三届职工代表大会第五次会议。职工代表、列席代表、特邀代表及授表彰的代表一百余人参加会议。台工会主席陆烨和职代会副主席彭勃分别主持会议和讨论。职代会主席魏建彦向与会代表做了题为“情系天文人,助力台发展”的2018年度工会工作报告,从抓落实、创特色、树品牌、强示范这四个方面全面总结了我台工会、各分工会及协会开展工作的情况,并介绍了2019年职代会(工会)的工作重点。 3月19日上午,国家天文台召开第三届职工代表大会第五次会议。职工代表、列席代表、特邀代表及授表彰代表一百余人参加会议。台工会主席陆烨和职代会副主席彭勃分别主持会议和讨论。 大会在雄壮的国歌声中开幕。 党委副书记石硕代表台党委致辞,肯定了台职代会(工会)一年来的工作,希望各位代表群策群力、畅所欲言,履职尽责,积极推进我台各项事业的科学发展;希望台工会能够继续坚持在党的领导下开展工作,充分发挥好联系广大职工群众的桥梁和纽带作用。 党委书记、法定代表人赵刚代表台党政领导班子作了题为《凝心聚力,求真务实,改革创新,奋力开创国家天文台发展新局面》的2018年度工作报告,重温了以习近平同志为核心的党中央对国家天文台事业发展的高度重视、亲切关怀和殷切希望,对标本届台领导班子任期目标和台“一三五”规划发展目标,回顾了2018年主要工作进展和亮点成效,提出了下一步工作的总体要求和工作思路,部署了2019年重点工作任务。 石硕宣读了荣获2017-2018年度工会先进集体和个人的决定。台领导、职代会及工会领导分别为获奖集体及个人颁发了荣誉证书。 职代会主席魏建彦向与会代表做了题为“情系天文人,助力台发展”的2018年度工会工作报告,从抓落实、创特色、树品牌、强示范这四个方面全面总结了我台工会、各分工会及协会开展工作的情况,并介绍了2019年职代会(工会)的工作重点。 经审委主任姚永强汇报了2018年工会经费收支和审查情况,经审查,我台工会坚持贯彻“量入为出,统筹兼顾,勤俭节约,发扬民主”的原则,严格遵守国家法规,认真执行财经纪律,账目清楚,开支手续完备,经费使用合理,会计基础工作规范。 提案委员会主任陈学雷汇报了2018年提案处理情况及2019年提案征集情况,并表示将会把这些提案和建议转交相关部门进行处理,争取件件有答复。 与会代表就全台工作报告、职代会(工会)工作报告,以及《国家天文台人才周转公寓管理办法》等进行了热烈地讨论。代表们认真听取意见,踊跃建言献策,取得了良好的效果。 一年一次的职代会,是全台职工参与民主决策、民主管理和民主监督的大会,是我台贯彻落实习近平新时代中国特色社会主义思想和“一三五”战略发展规划的重要体现,表达了我台广大职工参与民主管理的实践内涵,为我台创造更加美好的未来打下了良好的基础。 会议现场 会议现场 台领导为获奖集体及个人颁奖
2019-03-21
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中国等七国正式签署平方公里阵SKA天文台公约
3月12日,国际大科学工程—平方公里阵射电望远镜( Square Kilometre Array , SKA )计划迎来重要里程碑。来自15个国家的部长、大使、及高级代表齐聚意大利首都罗马,共同见证了国际SKA组织天文台公约签字仪式。澳大利亚、中国、意大利、荷兰、葡萄牙、南非、英国共七国政府签署了SKA天文台公约,中国科技部副部长张建国代表我国签署了公约。SKA第一阶段的望远镜示意图,包括由近200面碟型天线组成的中频阵,及由13万个低频天线组成的低频阵(来源:国际SKA组织). 3月12日,国际大科学工程—平方公里阵射电望远镜(Square Kilometre Array, SKA)计划迎来重要里程碑。来自15个国家的部长、大使、及高级代表齐聚意大利首都罗马,共同见证了国际SKA组织天文台公约签字仪式。澳大利亚、中国、意大利、荷兰、葡萄牙、南非、英国共七国政府签署了SKA天文台公约,中国科技部副部长张建国代表我国签署了公约。
公约的签署,标志着国际SKA组织正式开启向政府间国际组织(IGO)过渡的进程,SKA组织将成为继欧洲南方天文台之后,世界上第二个以天文学研究为目标的政府间国际组织。包括中国在内的7个首批签约国将成为SKA政府间国际组织的创始成员国。
SKA是我国目前参加的继国际热核聚变实验(ITER)(即俗称的“人造太阳”计划)之后第二大国际大科学工程,也是我国参加的首个从项目酝酿和发起、国际组织创建和规则制定,一直到项目管理和建设,均全程参与并扮演重要角色的国际大科学工程。
SKA将分别建在南非和澳大利亚,英国是SKA的永久总部国。目前国际SKA组织的成员国包括:澳大利亚、加拿大、中国、法国、印度、意大利、荷兰、新西兰、南非、西班牙、瑞典、及英国共12国,再加上刚刚签署公约的葡萄牙。
SKA将成为人类在地球上建造的迄今规模最大的一套科学设施。它是由2500面15米口径的碟型天线、及超过一百万个低频天线等单元组成的阵列式射电望远镜,分布在3000公里的范围内。SKA是集大视场、高灵敏度、高空间分辨率、高巡天速度、宽频段范围等诸多卓越性能于一身的革命性设备,其频率范围从50MHz到20GHz以上,空间分辨率可高出哈勃空间望远镜两个数量级,达毫角秒级。SKA同时也将是一套世界最先进的IT系统,它睁开巨眼看宇宙时,“一网打尽”的宇宙信息量如此之大,以致其每秒产生的数据量,比当今全球英特网的数据流量总和还要高。
SKA将分阶段建设。第一阶段建设约10%的SKA,预计2020年底开工建设,2027年左右完工。剩余的望远镜单元将在第二阶段建设,全部建成在2030年以后。SKA第一阶段建成后,将具备约10%的SKA能力,但即便以这不足一成的功力,SKA就足够称霸世界了。SKA第一阶段的建设和运行费总计估价约16亿欧元。
SKA将与詹姆斯韦伯空间望远镜、下一代巨型光学望远镜、欧洲核子中心的强子对撞机LHC、引力波天文台LIGO、及热核聚变实验ITER等一起成为人类21世纪进行物理学重大发现的神器。
SKA的科学目标涵盖广泛,包括:(1)揭示宇宙137亿年历史中的头1亿年,宇宙是如何被第一批星星点亮的,即宇宙如何从黑暗走向黎明的第一缕光问题(2)利用脉冲星检验强场下的引力,及检验爱因斯坦广义相对论(3)利用脉冲星计时阵直接探测超大质量双黑洞产生的引力波(4)宇宙磁场探测(5)宇宙大尺度结构及暗能量、暗物质(6)星系形成与演化(7)宇宙中生命的起源(8)地外文明(9)宇宙快速射电暴之谜(10)完全未知的东西,即所谓“unknown unknowns”,等等。
为迎接SKA时代的到来,中国天文界正在做充分的科学准备。在中国SKA首席科学家、中科院国家天文台武向平院士牵头下,我国天文界已形成11个科学工作组,并已完成《中国SKA科学白皮书》中、英文版。面向未来的中国SKA人才培养探路计划,如与SKA台址国澳大利亚和总部国英国合作的“中-澳、中-英SKA联合博士生计划”已执行多年。
国际SKA组织在意大利罗马举行SKA天文台公约签字仪式。从左至右:英国驻意大使Jill Morris,中国科技部副部长张建国,葡萄牙科学、技术与高等教育部部长Manuel Heitor,意大利教育、大学与研究部部长Marco Bussetti,南非科技部部长Mmamoloko Kubayi-Ngubane,荷兰教育、文化与科学部科研司副司长Oscar Delnooz,及澳大利亚驻意大使Greg French(图片来源:国际SKA组织)
SKA第一阶段的望远镜示意图,包括由近200面碟型天线组成的中频阵,及由13万个低频天线组成的低频阵(来源:国际SKA组织)
2019-03-14
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习近平会见探月工程嫦娥四号任务参研参试人员代表
中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平20日下午在北京人民大会堂会见探月工程嫦娥四号任务参研参试人员代表。他强调,太空探索永无止境。我国广大科技工作者、航天工作者要为实现探月工程总目标乘胜前进,为推动世界航天事业发展继续努力,为人类和平利用太空、推动构建人类命运共同体贡献更多中国智慧、中国方案、中国力量。
2019-02-21
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国家天文台科研人员首次展示银河系恒星盘惊人的翘曲结构
北京时间2019年2月5日凌晨,国际科学期刊《自然·天文》 ( Nature Astronomy )在线发布我国天文学家的一项重大发现。由中国科学院国家天文台陈孝钿博士、邓李才研究员、刘超研究员等人联合澳大利亚麦考瑞大学理查德·迪何锐思教授及北京大学王舒博士组成的国际合作团队首次向人们展示出银河系恒星外盘惊人的翘曲结构。“银河系恒星盘翘曲的发现首先更新了人们对银河系形状的认识,同时也对外盘起源提供了决定性的观测证据,为我们最终理解像银河系这样的巨大盘星系如何形成和演化提供关键线索。”本文的合作者国家天文台恒星与恒星系统团队首席科学家邓李才研究员兴奋地总结道。 北京时间2019年2月5日凌晨,国际科学期刊《自然·天文》(Nature Astronomy)在线发布我国天文学家的一项重大发现。由中国科学院国家天文台陈孝钿博士、邓李才研究员、刘超研究员等人联合澳大利亚麦考瑞大学理查德·迪何锐思教授及北京大学王舒博士组成的国际合作团队首次向人们展示出银河系恒星外盘惊人的翘曲结构。
星系盘并非我们想象的那样,是一个很平的圆盘子,而是处于一个不稳定的状态。在外盘处,巨大的星系盘会逐渐向上或向下卷起,整体形成一个接近炸薯片一样的弯曲状态,天文学家称这种形状为“翘曲”。大量观测表明,大约三分之一的河外盘星系都或多或少的展现出翘曲形状,银河系是否也是如此呢?很早就有射电观测发现银河系的气体盘呈现出和很多河外星系一样的翘曲结构,但是关于恒星盘的形状一直缺少直接的证据。
“测量银河系外盘的距离是十分困难的,而准确的距离才能让我们确信外盘的形状。”本文第一作者来自国家天文台的陈孝钿博士谈到。“造父变星是一类中等质量的年轻脉动变星,比太阳重3-20倍,亮约几万倍。由于它们的脉动周期和光度严格相关,因此可以精确测定距离,精度可达到3-5%。”陈孝钿等人去年发布的第一个红外全天变星星表包含了上千颗银河系造父变星,这批像珍珠般宝贵的恒星正是指示银河系年轻恒星盘的形状的绝佳示踪体。
“尘埃消光是测量银河系银盘恒星距离的最大障碍,红外多窗口研究可以大大缓解这一困难。”本文的合作者,来自北京大学的王舒博士解释道。
1339颗造父变星犹如明灯一样点亮了被烟雾笼罩的银河。从三维空间分布图中,他们发现距离银河系中心越远,这些造父变星就越偏离银盘面,整体呈“S”型;如果面向银心并让北银极朝上,那么左手边的银盘会朝上(北)卷起,右手边的则相反。不仅如此,他们还发现,从银心向外翘曲呈现复杂的进动现象。
“出乎我们意料,造父变星的恒星盘结构和银河系气体盘的结构非常一致。而更重要的是,这个翘曲的“S”形状还存在逐渐扭转的螺旋样式。” 本文的合作者来自澳大利亚麦考瑞大学的理查德·迪何锐思教授指出。
尽管翘曲现象在河外星系中经常出现,但是理论家们对它是如何形成的莫衷一是。一种可能的解释是外盘受到某种转矩作用而形成。“转矩假说可以解释复杂的翘曲进动现象,我们的观测结果倾向外盘的形成是由巨大的内盘转矩主导的。”本文的合作者国家天文台刘超研究员谈到。
“银河系恒星盘翘曲的发现首先更新了人们对银河系形状的认识,同时也对外盘起源提供了决定性的观测证据,为我们最终理解像银河系这样的巨大盘星系如何形成和演化提供关键线索。”本文的合作者国家天文台恒星与恒星系统团队首席科学家邓李才研究员兴奋地总结道。
银河系银盘示意图
上图:造父变星揭示的银河系银盘三维图,太阳并不在翘曲交点线上。下图:翘曲交点线角随银心距存在进动。
2019-02-05
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