宇宙高清大圖來了!1月14日，中國科學(xué)院國家天文臺北京—亞利桑那巡天(BASS)團隊和暗能量光譜巡天(DESI)國際合作項目團隊聯(lián)合發(fā)布最新巨幅宇宙二維天圖。該宇宙二維天圖覆蓋了兩萬平方度的天空，約占全天球面積的一半，容納了10萬億數(shù)碼像素，包含了20億個天體。

“經(jīng)過國家天文臺和DESI國際合作團隊近200名科研人員的不懈努力，歷時6年進行聯(lián)合觀測和數(shù)據(jù)分析，對觀測的圖像拼接，我們打造了巨幅宇宙二維地圖。”中科院國家天文臺副研究員、BASS巡天項目實際負責(zé)人鄒虎說，該天圖為即將開始的新一代宇宙學(xué)紅移巡天鋪平了道路。

近代天文觀測研究發(fā)現(xiàn)，宇宙在不斷地膨脹，而且處于加速膨脹狀態(tài)。驅(qū)動宇宙膨脹的力量被天文學(xué)家稱為暗能量。暗能量至今還是一個謎團，它占宇宙組成約68%，剩余物質(zhì)為暗物質(zhì)和普通重子物質(zhì)。

通過對宇宙中大量星系的光譜觀測，人們能夠準(zhǔn)確獲得星系的退行速度，也就是紅移，從而獲得天體的距離。大規(guī)模星系的紅移測量能夠準(zhǔn)確刻畫出宇宙物質(zhì)的三維分布，精確勾勒出暗能量對宇宙膨脹的影響。

“DESI被稱為繼斯隆光譜巡天之后的第四代宇宙學(xué)巡天項目，計劃利用5年的時間，獲取數(shù)千萬星系的紅移，構(gòu)建當(dāng)前最大的三維宇宙，有望揭露暗能量的神秘面紗。”中科院國家天文臺副臺長、DESI項目成員趙公博說。

為此，在開展DESI光譜紅移巡天之前，研究人員構(gòu)建了比以往面積更大、更深的宇宙二維圖像，以滿足大規(guī)模光譜觀測的需求。

為構(gòu)建這一巨幅宇宙二維地圖，BASS巡天聯(lián)合國內(nèi)高校和國外合作單位組建了專門的觀測隊伍，前往美國亞利桑那州基特峰進行巡天觀測。

“自2015年開始經(jīng)歷了5年時間，BASS巡天觀測參與人次90多人，培養(yǎng)了大批青年觀測人才。”鄒虎說，BASS巡天觀測已于2019年3月圓滿結(jié)束。

針對圖像巡天的數(shù)據(jù)獲取，研究人員開發(fā)了自動化觀測和質(zhì)量控制軟件，能夠?qū)崟r獲取最優(yōu)的觀測圖像，并自動制定觀測計劃。BASS數(shù)據(jù)團隊還獨立開發(fā)了數(shù)據(jù)處理軟件，在國家天文臺和阿里云的戰(zhàn)略合作框架下利用阿里云的云計算資源進行大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理和分析，發(fā)布了3個國內(nèi)版本的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。

“BASS巡天總共獲得亞利桑那大學(xué)Bok望遠鏡的觀測時間為387天，這是國內(nèi)天文學(xué)家使用國外望遠鏡觀測時間最長的紀錄。此外，因為BASS巡天的貢獻，中國天文學(xué)家成為了DESI項目創(chuàng)始成員。”中科院國家天文臺巡天觀測和30米望遠鏡技術(shù)研發(fā)團組首席研究員薛隨建介紹。

鄒虎表示，BASS巡天團隊作為DESI國際合作團隊的成員，為DESI光譜選源發(fā)布了8個數(shù)據(jù)產(chǎn)品。該巡天數(shù)據(jù)是DESI項目順利實施的保障，也將成為全球天文界的數(shù)據(jù)遺產(chǎn)，具有廣泛的科研應(yīng)用價值。