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宇宙高清大圖來了!中外科學(xué)家聯(lián)合發(fā)布巨幅宇宙二維天圖

2021-01-17 16:09:55來源:科技日報  

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。

責(zé)任編輯:hnmd003

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