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“天眼”调试,让眼珠动起来!
一般来说,巨型望远镜调试都会涉及天文、测量、控制、电子学、机械、结构等众多学科领域,是一项强交叉学科的应用性研究,所以国际上传统大射电望远镜的调试周期很少低于四年。而FAST开创了建造巨型射电望远镜的新模式,它的调试工作也更具挑战性。
一、“天眼”调试,让“眼珠”动起来!
一般来说,巨型望远镜调试都会涉及天文、测量、控制、电子学、机械、结构等众多学科领域,是一项强交叉学科的应用性研究,所以国际上传统大射电望远镜的调试周期很少低于四年。而FAST开创了建造巨型射电望远镜的新模式,它的调试工作也更具挑战性。
FAST巨大的接收面积注定了它有其它望远镜无法比拟的优势,即超高的灵敏度。但任何事情都是两方面的,你不可能占尽所有的好处,所以FAST在取得灵敏度优势的同时也付出了代价。
相对其它望远镜来说,它的系统构成更加复杂(见图1)。一般望远镜只有俯仰轴和自转轴两套驱动控制系统。相比之下,FAST仅反射面控制就需要2200多台促动器协同动作,并且索网把2200多台促动器联在了一起,形成了一个复杂的耦合控制系统,可以说“牵一发动全身”。
图1:FAST与传统望远镜的对比,明显看出FAST系统构成要复杂得多,也更容易受设备故障的影响。同时,还有30吨馈源舱漂在高空,安全风险极大。所以调试初期,我们更多关注的是安全方面的问题,一方面制定严格的安全措施确保安全操作,另一方面发展新的技术方法提高望远镜正常工作对设备故障的容忍度。
我们不太可能每坏一台促动器就马上去维修它,不然促动器维修工作就会占用大量的有效观测时长。这时候,如何评估索网的安全就非常重要了。
如果布置大量的传感器,传感的失效率、精度漂移等问题,可能会导致漏报或虚报故障的问题,这会令我们的工程师很头疼。 为了提高整个系统对设备故障的容忍度,调试团队研发了一套非常有趣的主动安全评估系统,这个系统可以实时读取促动器的位置信息,并将其输入到力学模型中,实时地进行力学仿真计算。也就是说,索网怎么动作,计算机的索网模型就怎么动作,从而可以计算出所有索力并进行安全评估。
必须得强调,这是实时力学仿真技术在安全评估领域的首次成功应用。力学仿真相比于传感器就可靠多了,它是数学工具,就像1+1永远会等于2,非常的简单可靠,非常适用于我们这个复杂的控制系统。
馈源支撑系统也同样不简单(见图2)。它控制主要分两级。
第一级是通过六根几百米的绳子对30吨的馈源舱实现的概略控制,要在140米高空、200多米的尺度范围内,把馈源舱定位精度控制在48毫米以内。
第二级是通过舱内的AB轴(万向轴)和Stewart平台实现接收机二级精确定位,对安装在馈源舱内的接收机相位中心进行二次精调,最终需要实现的控制精度要达到10mm以内。同时,如果馈源舱在风、雨等动力载荷下产生晃动,二次精调平台,还可以起到消振的作用。怎么样,想想都觉得不可思议吧。
图2:馈源支撑控制系统原理图,可见馈源支撑系统的控制分两级,第一级是通过六根钢索实现馈源舱48mm的定位精度,第二级是通过舱内的精调平台实现10mm的定位精度,而且这个精度是在140米的高空,200多米的范围内实现,看着就很难吧?
尽管FAST做了3米、10米、30米和50米的模型试验。但是动力学实验很难实现完整的相似性,例如阻尼特性的实验就很困难。所以不管你做多少实验,都不能说明600米尺度下会不会有问题。
非常地幸运,经过调试团队半年左右的努力,发展的实时力学仿真技术大幅提升望远镜对设备故障的容忍度,馈源支撑系统也实现了系统集成,最终于2017年8月27日第一次完成了反射面和馈源支撑的协同动作,首次实现了对特定目标的跟踪观测,并稳定地获取了目标源射电信号(见图3)。这意味着天眼的“眼珠”可以转动了!
图3:2017年8月27日,“天眼”首次实现对特定目标源的跟踪,一次跟踪10分钟,一次跟踪40分钟,稳定地测到目标源的信号。这标志望远镜最具难度及最具风险的功能性调试完成了,这是有历史意义的一刻。
此后,“中国天眼”就可以克服地球的自转,对天体目标源进行跟踪观测。要知道望远镜的灵敏度不仅与其接收面积有关,还与望远镜的跟踪时间有关。就像人的眼睛一样,只是扫视一下的话,我们只能看个大概的轮廓。如果想看清细节,就需要对着目标仔细地端详一段时间。
其实,这也是FAST最重要的一个功能,只有能跟踪了,天眼才能充分发挥它的最优性能。南仁东先生曾经说过,不能跟踪就不能叫FAST,可见他对望远镜跟踪功能的重视和期待!
相比国际上现有的大型射电望远镜,FAST是一架非传统的巨型射电望远镜,工作方式更加特殊,其调试工作没有成熟的经验可供参考。而且系统构成更加复杂、安全风险大,FAST团队能在短期内实现望远镜的全部功能性调试,完成了最困难、最有风险的调试环节,其进度已经超过国际一般惯例及同行预期。
在实现望远镜的功能性调试之后,余下的任务主要就是如何提升望远镜的性能,相对来说工作的风险性要小很多了,但工作的细节和琐碎性更加繁杂。
二、精抠细节,擦亮“天眼”
望远镜功能性调试后便进入到性能调试阶段。这个性能不只是望远镜的灵敏度、指向精度等硬性指标,还包括可靠性、稳定性等软性指标。简单一点说就是,望远镜系统偶尔能达到最优性能和长期稳定地达到最优性能完全是两个概念,也是完全不同的难度系数。而我们的目标就是要做一台性能优异,同时又让科学家觉得十分好用的望远镜,这个目标从一开始就没有动摇过。
望远镜性能的实现主要是指控制精度的实现。FAST直径500米,却要实现毫米级的多目标、大范围、高动态性能的控制精度,这是前所未有的挑战。下面我就尽我所能,尽量以通俗易懂的方式介绍这个精度的实现过程。
FAST有两个主要系统,即反射面系统和馈源支撑系统。反射面系统的主要作用就是精准地形成抛物面,这样才可以将天体发出来的平行光尽可能高效地汇聚到焦点上。而馈源支撑系统就是要将接收机控制到焦点的位置,并保证接收机的正确姿态,以最大效率地收集抛物面汇集的电磁波信号。所以FAST精准的控制指的是两个方面,一个是控制反射面系统形成尽量完美的抛物面,另外一个是控制馈源支撑系统使馈源接收机尽可能接近焦点位置,并保持正确的姿态。
精确的控制离不开精准的测量,反射面系统和馈源支撑系统都是利用激光全站仪作为测量手段。全站仪是一种光学测量设备,可以测角和测距,通过极坐标的方式解算目标点的相对位置,是一种相对位置的测量技术。如果要实现绝对位置测量,就需要把它放在有精确绝对位置信息的基准站上,通过基准站的绝对位置反算目标点的绝对位置。所以要用它精准测量反射面的形状及接收机的位置姿态,需要有一个非常精确的基准网,为其测量精度的实现提供测量基准。
FAST反射面内均匀地布设了24个测量基准站组成的基准网(见下图),第一步要做的,也是最关键的,就是精确测量24个基准站的绝对位置信息。基准网测量也需要用全站仪这种光学测量设备,可是现场高度差接近150米,这时候大气压会有20多个毫帕的变化,大气密度不均匀性非常明显。我们都知道,光穿过不同密度的介质时,会产生折射弯曲。
图四:测量基准站的分布情况。反射面中露出来的小点点放大一点就是右边图的样子,每个测量基准站的基础都要打到持力层,而外面还有一层防护罩,以免其受温度和风的动作而产生变形。
为了消除消光路折射的影响,调试团队研发了一套双靶互瞄模式的对向观测技术。其工作原理如下面左图所示,就是采用两台全站仪放在两个测量基准站上相互对视。如果两个互向对视的全站仪不受折光的影响,它们俩测量得到的垂直角度之和应该是180度。但是由于有折光的影响,这个角度之和就不再是180度了。而我们就可以通过这个角度的偏差,估计折光的影响并进行修正。
图五:左图对向观测的原理示意,可有效消除大气折光误差的影响。右图是对自动化对向观测系统工作时的场景,怎么样,看起来是不是很高科技?
由FAST在洼地里,大气的不均匀性及温、湿度场分布极为复杂,折光的影响也异常的大。实际数据处理的结果表明,FAST现场的折光系数达到了1.8左右,这是个惊人水平。要知道一般工况下,全站仪系统默认的折光系数是0.13,所以我们的折光系数要比一般情况高了一个数量级。一开始我们的工程师都不太敢使用这个结果,但多次测量一直重复出现这样的情况。直到后来查到一篇文献资料,提到一个山区里的折光系数的测量结果达到了1.0,与我们的情况接近。之后,我们才敢采信这个折光系数并使用。
另外,全站仪是采用水准坐标系,所有全站仪的局部坐标系的垂向都是指向地球的中心。如果我们不作任何修正直接使用,500米尺度下地球曲率造成的误差可达到20mm左右,所以必须采用合理的坐标系转换来消除。如果采用传统方式对24个基准站组成的基准网进行测量,可能会需要至少半个月的时间。半个月时间很多参数都会有巨大的变化,例如大气的温度、湿度和气压,测量基准站也可能会产生温度变形。有这么多复杂的因素在变化,我们很难对这些因素解耦,精确得到这些因素变化对测量精度造成的影响 。
所以,我们研发了一套基准网的自动化监测系统(见图5右),把基准网测量周期由至少半个月缩短至10分钟以内,这样就可以克服温度、湿度及基墩变形周期的限制,最终将望远镜测量基准网的精度提升至1mm以内。
随着调试工作的精雕细琢,把测量精度不断提升,望远镜的性能也得到明显改善。下面左图就是精度提升之前的望远镜波束形状,可以看到在高频段有明显的分叉结构,就像一个近视的天眼,看东西都是模糊的。而随着精度的提高,波束慢慢地变成下面右图的形状,可以在高频段实现完美的聚焦,完成天眼的视力校正。与此同时,漂移观测的指向精度已经达到10角秒的水平,这些都是非常可喜的进展。
图六:精度改变前后FAST波束形状的对比情况,也是近视眼和正常视力天眼的直观比较。
随着天眼视力越来越好,脉冲星的批量发现就开始了。截止目前,FAST已经探测到59颗优质的脉冲星候选体,其中已经有42颗得到认证。并于今年2月探测到有史以来最暗弱的毫秒脉冲星,这颗脉冲星是其它国家很多望远镜看了很多次却都没有看到的。这充分证明FAST在灵敏度方面的优势。
还必须提到的是,目前19波束已经完成安装调试。它可以将望远镜的视场扩大十九倍,从而大幅地提升望远镜的巡天效率,预期更多的脉冲星发现将由此开始了。
图七:多波束的现场安装情况。具有优异性能的接收机系统,也是我们天眼的瞳孔。
有了十九波束的支持,就可以开始向验收指标冲刺了,望远镜的验收指标的实现,要经过非常繁杂的指标分解,例如要实现设计的灵敏度,就要知道反射面的精度是多少,馈源的控制精度是多少,系统噪声要控制到多少,其中每一部分还要继续向下分解,例如测量精度是多少,控制精度是多少,制作精度是多少,安装精度是多少等等。总之,要分解到每一个可独立量化评估的技术指标,这是一个非常复杂的分解过程。
截止目前,调试工作已经取得了一些非常可喜的进展。望远镜的系统噪声已经控制在20K左右的水平(见下图左),同时静态扫描模式下的效率已经达到50%以上,望远镜的灵敏度水平已经达到了1800平方米每K的水平(见下图右),可以说静态扫描工作模式已经达到了望远镜的验收指标。FAST已经是无可争议的世界第一灵敏的射电望远镜。下一步任务就是提高跟踪过程的控制精度,把跟踪过程的灵敏度也实现同样或相近的水平,那我们就可以说望远镜可以通过国家验收了。
图八:左图是望远镜系统噪声的水平,已经控制到20k左右。右路图是天眼的灵敏度水平,毫无争议的世界第一。
古人常言道:行百里者,半于九十。我们也要时刻提醒自己:最后的十里路依然艰辛!我们的目标不只是做一个世界上最大、最灵敏的望远镜,更是要做一个非常好用的望远镜,让科学家们随时想看就能看,想看哪儿就看哪儿。坦率的讲,这其中还有很多事情需要我们继续努力,其实并不容易,但我们不能忘记我们的初心!
2018-06-13
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国家天文台科研人员利用LAMOST数据精确获取银盘恒星运动学信息
晴朗的夏夜,抬头便能望见一条壮美的银色长带,这就是银河。它包含了上千亿颗恒星,其中就有我们的太阳系。银河系是个棒旋星系,中央是个类似“棒”的结构,其外则是个“盘” ,出了银河系中心区域,外围的大部分恒星都集中在薄薄的盘面上。通过数值模拟,天文学家发现银盘上的旋臂结构会显著地加热银盘,盘上的恒星由此获得更高的速度弥散度,但是旋臂的加热仅仅局限于盘面,也就是说,恒星无法通过这一机制获得较高的垂直银盘方向的速度弥散度。该项研究成果已发表再国际知名天文期刊英国《皇家天文学会月刊》 ( MNRAS 。 晴朗的夏夜,抬头便能望见一条壮美的银色长带,这就是银河。它包含了上千亿颗恒星,其中就有我们的太阳系。银河系是个棒旋星系,中央是个类似“棒”的结构,其外则是个“盘”,出了银河系中心区域,外围的大部分恒星都集中在薄薄的盘面上。
银盘上的恒星在空间上分布并不均匀,但是盘上各处恒星都以一个相对恒定的速度绕着银河系中心旋转,哪怕距离银心不同半径处的速度也相差无几。盘上的恒星总体以一个恒定的速度绕转,但是各个恒星或多或少地偏离这个绕转速度,表现出一定的随机运动,天文学家通常用速度弥散度来表征随机运动的强弱。
观测表明,盘上恒星的速度弥散度随着年龄的增加而增加。天文学家普遍认为这是由动力学效应造成的,或称之为盘的加热机制。通过数值模拟,天文学家发现银盘上的旋臂结构会显著地加热银盘,盘上的恒星由此获得更高的速度弥散度,但是旋臂的加热仅仅局限于盘面,也就是说,恒星无法通过这一机制获得较高的垂直银盘方向的速度弥散度;而另一些理论工作则证明了巨分子云的散射机制可以很好的把盘面上的随机热运动重定向到垂直银盘方向。
近期,国家天文台博士后俞锦程与刘超研究员等利用LAMOST银河系巡天得到的海量光谱数据,精确分析了银盘上的恒星运动学信息,验证了银盘加热机制,同时发现了银盘两种成分不同的运动学特征。
俞锦程等人利用LAMOST观测数据,结合GAIA数据,通过新的统计方法,建立了银河系盘上完整的三维速度信息,从而精确地给出了恒星年龄与速度弥散度的关系(见图)。他们的发现成功验证了银盘的加热机制。
此外,俞锦程等人发现将银盘划分为薄盘和厚盘能更好地描述银盘的运动学和化学性质,尽管这一观点依然存在争议。从他们的结果图可以发现,年老的贫金属恒星有更高的速度弥散度,这也间接表明了薄盘和厚盘运动学性质上的显著差异。该项研究成果已发表再国际知名天文期刊英国《皇家天文学会月刊》 (MNRAS,2018,475, 1093–1103)上。
图为银盘上恒星年龄与速度弥散度的关系
2018-05-28
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“龙江”升空 双星绕月探长波
与以往所有月球探测器不同,嫦娥- 4号将首次在月球的背面着陆。直到1959年,苏联月球- 3号探测器绕飞月球时才首次拍下了月球背面的照片,然而迄今为止还没有航天器在月球背面着陆过,因此这将是我国航天史上的一个创举。L2点位于地球和月球的质心连线上月球背面一侧,距离月球中心约6万公里处。在空间开展超长波天文观测可以避免电离层的影响,不过在地球附近,这种观测仍会受到地球电磁波的强烈干扰,而月球可以挡住地球的电磁波,因此月球的背面提供了进行这种观测的绝佳环境。但无论如何,这是迈开了环月超长波天文观测的第一步,我们对龙江充满期待! 1.月球背面
继嫦娥1、2、3号探月飞船之后,今年我国又要发射嫦娥-4号探测器。与以往所有月球探测器不同,嫦娥-4号将首次在月球的背面着陆。
图1. 嫦娥系列探测器(示意图) charcoa 绘制
由于月球的公转和自转周期相同,月球总是以同一面对着地球,在地球上始终无法看到她的背影。直到1959年,苏联月球-3号探测器绕飞月球时才首次拍下了月球背面的照片,然而迄今为止还没有航天器在月球背面着陆过,因此这将是我国航天史上的一个创举。但是,既然我们在地球上看不到月球背面,又如何把控制指令发给着陆器、把探测数据传回地球呢?这就需要有一颗中继卫星,在能同时被月球背面和地球看到的位置上去值班并传递信息。为此,我国研制了“鹊桥”卫星,将于2018年5月发射。它将环绕地球-月球系统的第二拉格朗日点(L2)飞行。拉格朗日点得名于法国数学家拉格朗日,是二体引力系统中的平衡点。L2点位于地球和月球的质心连线上月球背面一侧,距离月球中心约6万公里处。L2点本身与地球之间也被月球遮挡了,不过地球和月球引力可以使鹊桥卫星沿着围绕L2的所谓光晕轨道运行,这样就可以同时被月球背面和地球所看到,实现信号的中继传输。
图2. 鹊桥中继卫星和龙江卫星轨道示意图(未按比例)
长-4C火箭将鹊桥卫星发射到这一轨道其动力还绰绰有余,因此我国决定利用这一机会,再搭载两颗实验微卫星。这两颗微卫星由哈尔滨工业大学、中国科学院国家空间科学中心、中国科学院国家天文台联合研制,命名为龙江-1号和2号,它们将与鹊桥一起发射,然后各自进入环绕月球的飞行轨道,开展超长波射电天文观测实验。
2. 超长波天文
天文观测始于可见光,但光其实是一种电磁波,认识到这一点后自然就会问,用不同波段的电磁波观看天空,是否会看到不同的东西呢?确实如此!就拿无线电波(天文上习惯称射电)来说吧,理论家们曾以为这个波段不会看到什么东西,因为根据热辐射谱推算,恒星的射电辐射很微弱。但出乎意料的是,银河系在射电波段竟然十分明亮,要靠热辐射机制发出这样强的电波,射电源的温度将高得不可思议。
图3. 射电波段(408GHz)的银河系版权 G. Haslam/MPIfR
直到后来人们才知道,这些辐射主要来自宇宙线电子在磁场中运动时发出的同步辐射。此后,在射电波段人们又相继发现了类星体(超大质量黑洞)、脉冲星、宇宙微波背景辐射等;在其它波段发现了X-射线双星、伽玛暴等新奇天文现象。因此,天文学家们非常希望能系统地观测电磁波的所有频段。
然而,还有一个波段迄今仍几乎空白,这就是频率为30MHz以下的超长波波段。在无线电通讯中,0.3-30MHz间被划分为高频HF,中频MF,使用收音机收听调幅(AM)广播的话,这也被称为短波和中波。不过在天文上这一频段算是极低的频率,频率越低,波长越长,因此我们称其为超长波。其实,人类首次观测到天体射电信号就是上世纪30年代央斯基(Karl Jansky)在这一频段测试通讯噪声时意外发现的。但地球高空大气有电离层,会吸收低频电波,没被吸收的部分也受到强烈折射,使信号随着电离层的湍流剧烈变化而难以观测。再加上自无线电发明以来人们就利用这些较低的频率开展了广播、通讯等业务,有许多人工干扰电波,因此在这一频道进行天文观测就非常困难。所以,绝大部分天文观测都是在更高的频率上进行的,这一频段反而留下了一片空白。
图4. 大气对电磁频谱的吸收
在空间开展超长波天文观测可以避免电离层的影响,不过在地球附近,这种观测仍会受到地球电磁波的强烈干扰,而月球可以挡住地球的电磁波,因此月球的背面提供了进行这种观测的绝佳环境。龙江-1号和2号微卫星将环绕月球飞行,当它们飞到月球背面时,就开机进行观测,并将数据记录下来;当飞到月球正面时, 再将数据传回地球。这为探测超长波提供了绝佳的机会。
在超长波波段,究竟会有些什么天体或者天文现象等着我们发现呢?我们可以根据频率稍高一点的地面观测做些推测,这应该包括太阳爆发、行星特别是木星磁层活动、银河系超新星遗迹、银河系电离气体云、射电星系中心大质量黑洞活动产生的喷流等。在这一频段还有更为激动人心但又极具挑战的目标,就是探索宇宙大爆炸结束后的黑暗时代以及此后第一代恒星形成时的宇宙黎明。
图5. 宇宙演化历史 版权NSF
不久前,美国EDGES实验在78MHz(对应红移约17)处发现了一个相当强的吸收谱特征,这有可能是宇宙黎明产生的,但与标准理论模型相差很大,因此也有很大争议。如果能在不受电离层吸收折射以及地面干扰影响的空间进行精密的长时间观测,有可能最终解决这一问题。
3. 双星干涉
每颗龙江微卫星上配有两套天线,每套均由三根互相垂直的一米长鞭状天线组成,可以同时测量不同偏振的电波。
图6. 两颗龙江微卫星在空中飞行(示意图)
不过,这一米长的天线远远短于观测的波长(10米-300米),因此方向性很弱。如何能够提高分辨率,确定电波射来的方向呢?解决的原理有点类似人类的耳朵:如果我们塞住一只耳朵而只用一只耳朵听的话,就无法区分声音传来的方向,但如果用两只耳朵的话就比较容易判断方向,这是因为声波传到两只耳朵的时间稍有不同,我们的大脑可以自动判别出来。同样的,射电天文上使用干涉仪,将两个单元受到的信号做互相关,据此求出信号的到达时间差,从而定出来波的方向。如果使用多台天线构成阵列,可以得到天空的图像。这就是综合孔径成像方法。这一方法早已在射电天文上使用。不过,虽然地面上早就有了干涉阵,但在空间中两颗卫星的相对距离和方位不断变化,甚至两星上的时间和频率基准都不相同,因此要做到空间的干涉观测并不容易。迄今为止,还没有空间两星相互干涉观测的实例,只有日本的HALCA和俄罗斯的Spektr-R(RadioAstron)进行了空间与地面之间的天文干涉观测。
图7. 干涉条纹(示意图)
龙江-1号和2号将尝试首次开展空间干涉观测。为此,两颗微卫星将沿着同一轨道一前一后绕月飞行,距离一般在1~10公里间,在绕到月球正面时将观测数据发送到地面,并利用这一微波系统实现两星的测距和时间频率同步。另外,B星上装有LED灯,A星上则配有测角相机,用于测定相对方位。
不过,由于这次的龙江卫星仅仅是“蹭车”,每颗限制为46kg,而这其中很大一部分还是推进剂,所以能搭载的仪器很有限。因为推进剂有限,卫星轨道也比较粗放,难以经过精细调节进入离月球面比较近的圆形轨道,而是一条大椭圆轨道,近地点距离月球大约三百公里,远地点约九千公里,绕月一周所花的时间是大约13小时。另一方面,星上的太阳能电池比较小。电力所限,在每一轨中只有大约10分钟可用于观测,20分钟可用于数据传输,其余的时间都用于充电。月球与地球间距离遥远,星上小天线发射功率又不大,“网速”很低,只能把很少一部分数据传回地球。
由于这些原因,龙江微卫星对超长波天空的观测应该说还是比较初步的,主要是一种技术验证,为将来更大规模、专用的超长波观测阵列做好准备。但无论如何,这是迈开了环月超长波天文观测的第一步,我们对龙江充满期待!
(本文作者系国家天文台研究员、龙江团队成员陈学雷)
2018-05-22
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“科技创新 向梦想出发”——国家天文台举办2018年“公众科学日”活动
5月20日,国家天文台一年一度的科普盛筵— — “公众科学日”活动如约而至,近2000名大小朋友汇聚在天文台,探索宇宙之美,感受科学魅力。国家天文台兴隆观测基地在19日将2.16米天文望远镜向公众进行了开放参观,同时组织了《宇宙之美》互动科普讲座及科普展厅参观讲解,此外在公众天文台还进行了“探秘不一样的太阳”观测活动。沙河科普基地也在19日将《飞天梦想》 、 《中国古代天文成就展》 、 《灿烂星空— —当代天文学知识体系》 , 《退役天文仪器》 4个主题展厅对公众开放,并组织了两场科普报告及太阳观测、球幕天文科普节目放映等活动,共有近300人参与了此次活动。 5月20日,国家天文台一年一度的科普盛筵——“公众科学日”活动如约而至,近2000名大小朋友汇聚在天文台,探索宇宙之美,感受科学魅力。
为了让更多公众参与科学日活动,国家天文台总部今年全部在户外举办活动,期间包括两场精彩的科普报告、舞台剧表演、以及天文科普视频展播等系列活动。国家天文台兴隆观测基地和沙河科普基地也在19日部分向公众开放,参观2.16米望远镜、球幕天象厅体验等特色活动精彩纷呈。
20日的北京气温骤降,不过这丝毫没有影响大小天文爱好者们的热情,不到9点,天文台的参观区域已经人声鼎沸,各类体验区排起了长龙,公众的参与热情非常高涨。
9点半,随着一场由国家天文台小家属们表演的的舞台剧《向梦想出发》,国台科学日活动正式拉开帷幕。剧中,参加天文夏令营的小朋友们谈到自己的星空梦想,有的想驾着宇宙飞船,到太空旅行;有的想建立月球基地,在上面举办宇宙杯足球赛;有的想飞到火星,去环形山上探险;有的想去看“黑洞”里到底有什么东西,是不是真的能穿越时空……随后,国家天文台“科学大咖”——射电天文研究部首席科学家、FAST副总工程师李菂为公众带来一场题为“猎户的生与死”的科普报告,从恒星的形成,讲到神秘的暗分子气体,到最后如何利用“天眼”FAST研究银河系恒星的形成,李菂将高端的科学问题讲解地通俗有趣,让现场专注听讲的大小朋友们意犹未尽。下午的报告由国家天文台“科普新星”——副研究员李海宁带来,这位年轻的女科学家为公众解答了遥远的星星与我们之间的关联,借着一缕星光,带现场观众来一场穿越130亿年时空的探秘。
除了科普报告,开放日现场还有显微镜提供给公众进行各类陨石切片的观察。十余部精彩的天文科普微视频作品在户外广场全天播放,众多优秀科普图书的展售也全天开放。
国家天文台兴隆观测基地19日将2.16米天文望远镜向公众进行了开放参观,同时组织了《宇宙之美》互动科普讲座及科普展厅参观讲解,此外在公众天文台还进行了“探秘不一样的太阳”观测活动。沙河科普基地也在19日将《飞天梦想》、《中国古代天文成就展》、《灿烂星空——当代天文学知识体系》,《退役天文仪器》4个主题展厅对公众开放,并组织了两场科普报告及太阳观测、球幕天文科普节目放映等活动,共有近300人参与了此次活动。
国家天文台精心筹备公众科学日活动,以丰富的科普盛筵开门迎客。为充分保证活动效果,工作人员和志愿者精心准备内容及讲解词,认真为每一批观众演示和讲解答疑,受到了大小朋友们的广泛好评。
当郭守敬望远镜成功进行光谱巡天,当月基望远镜不断向地面传回数据,当“中国天眼”FAST在调试期发现脉冲星乃至毫秒脉冲星……让我们期待,更多的星空梦想扬帆启航!
总部活动集锦
总部活动集锦
兴隆站活动集锦
沙河站活动集锦
2018-05-21
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国家天文台科研团队揭开星团研究中的蓝离散星之谜
国家天文台邓李才研究员领导的科研团队,在大麦哲伦星云的一个年轻星团中发现处于赫罗图上规则的两个蓝离散星序列,该成果于2018年3月21日发表在《天体物理学报》上。《自然》杂志天文子刊于2018年5月1日刊登对该工作专门的评述文章,表示这一工作挑战了对蓝离散星形成机制及动力学环境的传统认知。恒星的形成需要气体,在星团中由于大量的气体会在星团形成早期被耗散掉,星团一直以来被认为不能形成新的恒星,只有恒星之间的碰撞或者并合有可能为年老的恒星补充燃烧物质,使得它们看起来比其余的恒星更加年轻。 国家天文台邓李才研究员领导的科研团队,在大麦哲伦星云的一个年轻星团中发现处于赫罗图上规则的两个蓝离散星序列,该成果于2018年3月21日发表在《天体物理学报》上。《自然》杂志天文子刊于2018年5月1 日刊登对该工作专门的评述文章,表示这一工作挑战了对蓝离散星形成机制及动力学环境的传统认知。
恒星的形成需要气体,在星团中由于大量的气体会在星团形成早期被耗散掉,星团一直以来被认为不能形成新的恒星,只有恒星之间的碰撞或者并合有可能为年老的恒星补充燃烧物质,使得它们看起来比其余的恒星更加年轻。通过碰撞或者并合形成的这些恒星被称作“蓝离散星”,它们的名字来源于它们与绝大部分恒星相比截然不同的演化过程,这使得它们游离在理论预言的演化轨迹之外。国家天文台邓李才研究员带领的国际研究团队,利用哈勃太空望远镜的观测数据,对年轻星团NGC 2173中的蓝离散星进行了研究,首次在这个年轻星团中观测到了一族不同寻常的蓝离散星。根据他们的这一发现,这一星团包含着突然爆发性形成的一支蓝离散星,这一结果发表于《天体物理学报》上。
“对于普通的星团,他们的蓝离散星无论是形成于恒星之间的碰撞还是双星的合并,其形成时间都是大抵随机的过程,因此蓝离散星在星团中往往具有不同的年龄。”本文第一作者,来自澳大利亚麦考瑞大学的李程远博士解释说。
天文学家通过研究恒星的亮度和表面温度来确定他们的形成年龄。将蓝离散星画在这样一副亮度和表面温度的二维图上,随机形成的蓝离散星不具有任何典型的分布,它们仅仅随机地分布在某个特定的区域内。然而,如果它们是在某一时间点突然形成的,它们在图中会分布成一条狭窄的恒星带。对NGC 2173的蓝离散星,邓李才研究员和他领导的团队发现它们形成了两条显著分离的恒星带。
这并非第一次天文学家们发现蓝离散星能够在亮度和表面温度之间存在特殊的分布关系,在此之前,已经有三个银河系的球状星团被发现有同样的蓝离散星分布,这些球状星团年龄都在100亿年以上。而这一工作,是首次在年龄仅10亿年的星团中发现蓝离散星具有同样的分布。
“过去天文学家们认为,蓝离散星同时形成是由于星团经历了灾难性的‘核坍塌’事件。当核坍塌发生时,绝大部分恒星突然同时落向星团中心,造成星团会在中心极小的范围内包含大量的恒星,可想而知,恒星会在核坍塌时频繁的发生碰撞,从而突然间在星团中产生大量的蓝离散星。”邓李才研究员介绍说。
然而出人意料的是,通过研究NGC 2173恒星密度的空间分布,这一团队没有发现任何星团曾经发生过核坍塌的痕迹。“这个星团的核心看起来非常普通,恒星的分布非常均匀,实际上,它们包含的恒星密度甚至远远低于银河系的球状星团”,李程远博士表示。
“对天文学界来说,这一观测结果是完全出人意料的”,《天体物理学报》的审稿人评述说“一直以来,天文学家们认为只有核坍塌才能让蓝离散星的亮度核表面温度分布在两条狭窄的恒星带上。很显然,这一工作直接挑战了这一观点”
在5月1日出版的《自然》杂志天文子刊中,加拿大麦克马斯特大学的艾莉森.西尔斯教授对这一工作撰写了专门的评述文章,西尔斯教授说“这一工作挑战了我们对蓝离散星的传统认知。我们每一次深入研究星团和它们的恒星,我们总是会发现更多令人惊奇的现象。”
邓李才研究员领导的研究团队在国际学术界发表了大量重要的研究成果,这些成果包括20多篇发表于国际顶尖研究杂志的工作,其中包括两篇《自然.快报》和一篇《天体物理快报》。
NGC 2173星团蓝离散星的亮度-表面温度的二维分布。每一个点代表一颗恒星或双星,黑点是NGC 2173的普通恒星。蓝色和红色圆点标出了两条恒星带上的蓝离散星。蓝色实线和虚线是理论模型预测的两支蓝离散星的位置。本文作者认为左边的蓝离散星带代表了同时形成的一批蓝离散星。
大麦云星团NGC2173的合成彩图(使用哈勃空间望远镜紫外窄带、绿光宽带和红光宽带滤光片图像)。因为滤光片匹配的限制,图中的恒星普遍偏红。中央的那些亮星许多就是蓝色的蓝离散星。
2018-05-02
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FAST首次发现并认证毫秒脉冲星
4月18日,中国科学院国家天文台500米口径球面射电望远镜( FAST )首次发现的毫秒脉冲星得到国际认证,这是FAST继发现脉冲星之后的另一重要成果。脉冲星搜索是进行引力波探测研究的基础,脉冲星计时阵是观测超大质量双黑洞发出的引力波最有效的方法,脉冲星计时阵依赖数十颗计时性质良好的毫秒脉冲星,其样本的扩大、性能的提高起始于脉冲星搜索。澳大利亚科工组织研究员,国际引力波联合探测委员会( GWIC )成员G . Hobbs表示,国际射电天文界为FAST已经取得大量脉冲星发现感到兴奋,看好FAST的国际合作前景,并期待FAST为引力波探测作出贡献。 4月18日,中国科学院国家天文台500米口径球面射电望远镜(FAST)首次发现的毫秒脉冲星得到国际认证,这是FAST继发现脉冲星之后的另一重要成果。
通过跟踪伽马射线点源3FGL J0318.1+0252,FAST于2月27日首次发现这颗毫秒脉冲星,并通过FAST与费米伽马射线卫星大视场望远镜(Fermi-LAT)的国际合作认证了此次新发现。
从射电波段对Fermi-LAT未认证点源进行高灵敏度后随观测,确认高能源属性,是发现新脉冲星的有效途径之一。新发现的脉冲星J0318+0253自转周期5.19毫秒,根据色散估算距离地球约4000光年,由FAST使用超宽带接收机进行一小时跟踪观测发现,是至今发现的射电流量最弱的高能毫秒脉冲星之一。国际大型射电天文台曾对其进行过多次脉冲星搜索,比如美国Arecibo望远镜在2013年6月开展的三次定点观测,都未探测到。通过对Fermi-LAT伽马射线数据的后随计时分析证实J0318+0253为孤立毫秒脉冲星,并提高位置精度至亚角秒量级。这是FAST–Fermi-LAT合作组的首个成果。双方将继续合作研究,并开展多波段观测分析。
毫秒脉冲星是每秒自转上百次的特殊中子星,对其研究不仅有望对理解中子星演化、奇异物质状态起到重要作用,而且稳定的毫秒脉冲星是低频引力波探针。脉冲星搜索是进行引力波探测研究的基础,脉冲星计时阵是观测超大质量双黑洞发出的引力波最有效的方法,脉冲星计时阵依赖数十颗计时性质良好的毫秒脉冲星,其样本的扩大、性能的提高起始于脉冲星搜索。此次FAST首次发现毫秒脉冲星,展示了FAST对国际低频引力波探测做出实质贡献的潜力。FAST项目组已经策划的FAST多科学目标同时巡天规划(CRAFTS,arxiv:1802.03709;http://crafts.bao.ac.cn/)将发现大量毫秒脉冲星,大幅度提高脉冲星阵探测引力波的灵敏度。
北京大学科维理天文与天体物理研究所李柯伽研究员表示,此次发现展示了FAST在脉冲星搜寻方面的重大潜力,凸显了大口径射电望远镜在新时代的生命力。FAST望远镜在调试阶段即取得这样的重大成果,期待早日正式运行,提高中国射电天文整体的实力。
北京大学天文系徐仁新教授表示,除了科学意义外,毫秒脉冲星还有潜在的应用价值。FAST参与毫秒脉冲星的发现将为全球科学家和工程师提供更好的机遇。
澳大利亚科工组织研究员,国际引力波联合探测委员会(GWIC)成员G. Hobbs表示,国际射电天文界为FAST已经取得大量脉冲星发现感到兴奋,看好FAST的国际合作前景,并期待FAST为引力波探测作出贡献。
FAST将继续调试,以期达到设计指标,通过国家验收,并成为世界一流的射电天文望远镜。
新发现的毫秒脉冲星PSR J0318+0253位置和积分脉冲轮廓。(左图)PSR J0318+0253所在伽马射线巡天图像的位置;(右图a)FAST一小时跟踪观测获得的射电波段积分脉冲轮廓;(右图b)折叠Fermi-LAT累积9年数据所获得的伽马光子积分脉冲轮廓。
2018-04-28
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国家天文台召开第三届四次职工代表大会
3月20日上午,国家天文台召开第三届职工代表大会第四次会议。职工代表、列席代表及特邀代表一百余人参加会议。职代会副主席陆烨和彭勃分别主持会议和讨论。纪委书记石硕宣读了院工会对国家天文台工会补选主席的批复,陆烨继任国家天文台第三届工会主席。选树典型,工会工作成绩斐然这五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2018年职代会(工会)的工作重点。2018年台工会将以十九大精神为职代会(工会)工作指导,把学习贯彻落实党的十九大精神作为首要政治任务,为推动国家天文台“一三五”规划的实施做出更加积极的贡献。 3月20日上午,国家天文台召开第三届职工代表大会第四次会议。职工代表、列席代表及特邀代表一百余人参加会议。职代会副主席陆烨和彭勃分别主持会议和讨论。
大会在雄壮的国歌声中开幕。
党委书记赵刚代表台党委致辞,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,积极为天文台的健康发展建言献策;希望台工会能够继续坚持在党的领导下开展工作,充分发挥好台领导联系广大职工群众的桥梁和纽带作用。
纪委书记石硕宣读了院工会对国家天文台工会补选主席的批复,陆烨继任国家天文台第三届工会主席。
职代会主席魏建彦向与会代表做了题为“当好主人翁,建功新时代”的2017年度工作报告,从求真务实,参与科学民主管理;以人为本,维护职工合法权益;加强学习,提高政治业务水平;溢彩芳华,开展多彩文化活动;选树典型,工会工作成绩斐然这五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2018年职代会(工会)的工作重点。
经审委主任姚永强汇报了2017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2017年提案处理情况及2018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《国家天文台工作人员休假及考勤管理办法》等进行了热烈的讨论。
魏建彦总结表示,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,也是检验台工会一年工作的大会。2018年台工会将以十九大精神为职代会(工会)工作指导,把学习贯彻落实党的十九大精神作为首要政治任务,为推动国家天文台“一三五”规划的实施做出更加积极的贡献。
职代会前,六位职能部主任分别向全台职工汇报了2017年部门工作总结及2018年工作重点,近200名职工聆听了报告。石硕主持会议。
会议现场
会议现场
2018-03-22
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溢彩芳华 追梦苍穹——国家天文台举办2018年新年联谊会
1月29日,由国家天文台工会主办,各分工会及舞蹈协会协办的“溢彩芳华追梦苍穹” 2018年新年联谊会在北京召开。国家天文台严俊、赵刚、郝晋新、李春来、石硕等领导班子成员,汪景琇院士及来自全台七个研究部及职能部门的700余位职工欢聚一堂,共迎新春。机关表演的小品“国台直播间”更是诙谐爆笑,将全场晚会的气氛推向高潮,此外,太阳物理研究部、应用天文研究部、二部、离退休老干部及研究生会也都为观众献上了兼具艺术美感与思想内涵的精彩演出,博得了全场观众的阵阵掌声… 。 1月29日,由国家天文台工会主办,各分工会及舞蹈协会协办的“溢彩芳华 追梦苍穹”2018年新年联谊会在北京召开。国家天文台严俊、赵刚、郝晋新、李春来、石硕等领导班子成员,汪景琇院士及来自全台七个研究部及职能部门的700余位职工欢聚一堂,共迎新春。
联谊会开始前,台领导对国家天文台2017年获得科研、质量、学术交流、党建和工会工作奖励的集体和个人进行通报及表彰,向为国台发展付出辛苦努力的全体职工表示感谢,并向全台职工拜年。
伴随着一曲热闹的“欢乐中国年”秧歌舞,2018年新年联谊会正式拉开帷幕。整场晚会包括“芳华”、“苍穹”、“溢彩”、“追梦”四个篇章,汇聚了来自全台7个研究部及职能部门的20个精彩的节目。这些节目通过歌曲、舞蹈、小品、诗朗诵、歌伴舞等丰富的艺术形式,展现了国台人朝气蓬勃、昂扬向上的精神风貌和多姿多彩的学术和业余生活,传递了积极向上的正能量。
射电天文研究部带来的诗朗诵“天眼”,向已故的FAST工程首席科学家南仁东致敬,引发了现场观众的无限缅怀;舞蹈协会一曲劲爆的拉丁舞“ME TOO”则展现了不俗的实力,把全场观众的热情点燃;月球与深空探测研究部的创意诗朗诵“追梦人”展示了探月人月出而作,月落而息的工作节奏,是他们,把中国漫步月球的梦想带到“琼楼玉宇最高处”;光学天文研究部带来的小品“泰坦尼克2018”,则用现在流行的“黑衣人”形式展示了天文学经典的几大星座,引发观众连连叫好;机关表演的小品“国台直播间”更是诙谐爆笑,将全场晚会的气氛推向高潮,此外,太阳物理研究部、应用天文研究部、二部、离退休老干部及研究生会也都为观众献上了兼具艺术美感与思想内涵的精彩演出,博得了全场观众的阵阵掌声……
在《歌唱祖国》的大合唱中,国家天文台2018年新年联谊会圆满落下帷幕。迈入新时代,风起扬帆正当时;昂首立潮头,接力奋斗中国梦。在新的一年中,国台人必将继续脚踏实地,不忘初心,在实现中国梦的道路上继续砥砺前行。
台领导向全台职工拜年
台领导为获奖集体及个人颁奖
主持人登台
节目集锦
节目集锦
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2018-02-02
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中国科学院太阳活动重点实验室举行2017年度学术会议
1月10 ~ 12日,中国科学院太阳活动重点实验室在北京举行第二届学术委员会第三次会议暨2017年度学术会议。国家天文台党委书记赵刚,副台长郝晋新,纪委书记石硕及来自中科院前沿科学与教育局、国家空间科学中心、紫金山天文台、云南天文台、新疆天文台、北京大学、中国科学技术学、南京大学、山东大学等单位的160余人参加了会议。实验室副主任张军在会议总结发言中希望今后的科研工作多些亮点工作,形成一两个在国际上属于前沿课题的研究方向。 1月10~12日,中国科学院太阳活动重点实验室在北京举行第二届学术委员会第三次会议暨2017年度学术会议。包括艾国祥院士、王水院士、涂传诒院士和汪璟琇院士在内的实验室学术委员会和学术顾问委员会委员出席会议。国家天文台党委书记赵刚,副台长郝晋新,纪委书记石硕及来自中科院前沿科学与教育局、国家空间科学中心、紫金山天文台、云南天文台、新疆天文台、北京大学、中国科学技术学、南京大学、山东大学等单位的160余人参加了会议。
中科院前沿科学与教育局数理化处副处长毛羽丰在致辞中肯定了实验室过去一年取得的成果,介绍了数理领域中国科学院重点实验室评估的政策变化,期望实验室在2018年做好实验室评估准备,提前进行数据梳理和汇总、突破申请基金委人才项目、凝练实验室发展目标,争取在2019年的实验室评估中取得好成绩。国家天文台科技计划处主管王凤飞在发言中祝贺实验室在2017年新争取到两个千万量级的项目,希望实验室积极准备评估。实验室主任颜毅华做了实验室2017年度工作报告,副主任邓元勇汇报了实验室开放课题情况。实验室学术委员会和学术顾问委员会委员针对工作报告展开讨论,并为实验室的发展提出许多中肯的建议和意见。会议期间还举行了“艾国祥星”的命名仪式,台领导为艾国祥院士颁发小行星命名公报、命名证书以及颁授轨道运行图,艾国祥院士还结合他本人几十年的科研创新历程,对与会代表作了专题报告。
中国科学院太阳活动重点实验室年会已发展成为国内一年一度的大型研讨会,为实验室成员与国内同行的交流与合作提供了良好的平台。此次学术会议共提交报告43个,报告内容主要涉及太阳物理和太阳活动研究、太阳探测设备技术研发和数据处理技术探索,其中80%的学术报告是青年研究人员提交,活跃在国际太阳物理前沿的中青年学者介绍了他们的最新研究成果。整个学术会议讨论热烈,气氛活跃。实验室副主任张军在会议总结发言中希望今后的科研工作多些亮点工作,形成一两个在国际上属于前沿课题的研究方向。
2018-01-15
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国家天文台LAMOST DR5数据集正式发布
扬帆领航历五载,乘风破浪出战果。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, 2012年9月至2017年6月,运行和发展中心不负众望圆满完成了为期五年的LAMOST一期光谱巡天任务。经过近半年来紧锣密鼓地数据处理及质量分析, 2017年12月31日,包含先导巡天及正式巡天五年的LAMOST DR5数据集正式发布,供国内天文学家和国际合作者使用。经过5年来的运行, 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,填补了我国大型天文基础数据的空白,为研究银河系及一般星系的形成与演化提供了有力的基础性数据。LAMOST先导巡天和正式巡天前五年的天区覆盖图. 扬帆领航历五载,乘风破浪出战果。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,2012年9月至2017年6月,运行和发展中心不负众望圆满完成了为期五年的LAMOST一期光谱巡天任务。经过近半年来紧锣密鼓地数据处理及质量分析,2017年12月31日,包含先导巡天及正式巡天五年的LAMOST DR5数据集正式发布,供国内天文学家和国际合作者使用。
LAMOST DR5包括4154个观测天区(天区覆盖图如图1),共发布了901万条光谱,其中高质量光谱数(S/N>10)达到了777万条, 遥遥领先于世界上其它巡天项目获取的光谱数总和。同时,发布数据中还包括一个534万条恒星的光谱参数星表,成为目前全世界最大的恒星参数星表。正式运行五年来,LAMOST以“实际行动”证明了其光谱获取率世界第一的能力。具体数据量信息如下表。
依据《郭守敬望远镜(LAMOST)数据政策》,DR5数据集已正式对国内天文学家及其国际合作者发布,科学用户可登录网站(http://dr5.lamost.org/)进行数据查询和下载。
经过5年来的运行,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,填补了我国大型天文基础数据的空白,为研究银河系及一般星系的形成与演化提供了有力的基础性数据。
目前中国、美国、德国、比利时、丹麦等国家和地区的85所科研机构和大学的617位用户正在利用这些数据开展研究工作,并不断地从LAMOST大样本数据中挖掘出了有价值的“宝藏”,刷新了人类对以往一些天文现象的认知。截止2017年12月,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,共计发表了近300篇有显示度的SCI科研论文。
2017年度一批高显示度的重大成果引起了人们地广泛关注,(1)利用LAMOST发布数据的大样本优势,在银河系结构和演化方面取得了显著成果:发现银河系的银盘直径比之前认识的大了四分之一,这一成果将会使天文学家们重新审视星系形成及宇宙演化的一般规律;改写了银河系晕的结构特征,确立为内扁外圆的新结构,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,这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;利用LAMOST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,其中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;利用LAMOST数据研究银河系厚盘结构与演化及测量银河系的旋转速度和质量等系列结果。(2)利用LAMOST数据在恒星物理等方面取得了标志性成果:最新发现了两颗距地球7万多光年的超高速星,这是基于LAMOST大规模银河系光谱巡天发现的第二和第三颗超高速星;首次发现了与超新星遗迹S147成协的尘埃云;利用LAMOST数据精确估计上百万颗恒星的年龄,为银河系演化研究提供了基准;首次利用LAMOST和Kepler的数据揭示了M 型恒星耀发与其自转周期的三段式关系,以及其色球层和光球层的能量释放关系。此成果在揭示恒星结构演化及进一步认识内部能量释放机制等方面都跨出了重要的一步。(3)在LAMOST光谱“星海”中发现了一些重要的特殊天体:发现了4颗新的DA型脉动白矮星,这项成果是我国天文工作者首次完全依托国内观测设备发现的新脉动白矮星,具有很好的自主性和原创性;搜寻出10000多个热亚矮星候选体,该研究有望极大扩展热亚矮星样本数量,为后续热亚矮星的研究提供高质量的光谱数据;并陆续发现了碳星、高速星、贫金属星、白矮星、米拉变星、M31/M33球状星团及类星体、星系对、双活动星系核等一系列特殊天体。
这些研究成果无一不向世界展示了LAMOST望远镜在银河系研究方面的巨大优势和潜力。同时也为阐释星系的形成与演化奠定了基础。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。
LAMOST先导巡天和正式巡天前五年的天区覆盖图
2018-01-09
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