点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:中外科学家联合发布20亿天体巨幅宇宙二维天图
首页> 科普频道> 天文前沿 > 正文

中外科学家联合发布20亿天体巨幅宇宙二维天图

来源:光明网2021-01-18 10:42

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  北京时间2021年1月14日,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了最新巨幅宇宙二维天图,为即将开始的新一代宇宙学红移巡天构建三维宇宙铺平了道路。

  现代流行的宇宙起源学说认为我们的宇宙起源于137亿前的一次大爆炸。大爆炸理论认为宇宙最初所有的能量都集中于密度极大且温度极高的点。大爆炸之后,宇宙不断地膨胀,温度逐渐降低,物质也不断产生和聚集,形成了我们现在能看到恒星和星系。

  近代天文观测证实了宇宙在不断膨胀,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。

中外科学家联合发布20亿天体巨幅宇宙二维天图

图1. 宇宙的组成成分(图源:作者)

  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被称为第四代宇宙学巡天项目,是美国能源部支持的国际合作项目,中国也参与其中。它计划利用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。

  在开展DESI光谱红移巡天之前,研究人员需要获得比以往面积更大、更深的宇宙二维图像来满足大规模光谱观测的需求。而我们只有5年左右的时间获取这样的图像数据。因此DESI寻求与多个天文台开展国际合作。

  经国家天文台和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,打造了巨幅宇宙二维天图。该宇宙二维天图覆盖了两万平方度的天空,约为全天球面积的一半,容纳了10万亿数码像素,包含了20亿天体。

中外科学家联合发布20亿天体巨幅宇宙二维天图

图2. 此次发布的巨幅二维宇宙图像,面积约2万平方度。BASS观测天区为图中偏蓝色的区域。其中放大的子图展示了位于BASS巡天范围内的候选光谱观测目标(图源:DESI图像巡天数据的发布网站)

  这些深度图像数据是DESI光谱巡天顺利进行的第一要素。在构建的巨幅宇宙二维天图中,国家天文台联合美国亚利桑那大学开展的北京-亚利桑那巡天贡献了北半球的星空。

中外科学家联合发布20亿天体巨幅宇宙二维天图

图3. BASS巡天使用的2.3米望远镜。背景圆顶为DESI所使用的4米望远镜(图源:作者)

  BASS巡天联合了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。总共获得观测时间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。自2015年开始,历时4年零3个月,参与人次数超90人次,培养了大批青年观测人才。

  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,能够实时获取最优观测的图像,并自动制定观测计划。

中外科学家联合发布20亿天体巨幅宇宙二维天图

图4. 参与BASS巡天项目的观测人员,多数为青年科研人员和学生(图源:作者)

  BASS数据团队独立开发了数据处理软件,并利用阿里云的云计算资源进行数据处理和分析,发布了三个版本的数据产品。BASS巡天团队联合国际合作团队为DESI光谱选源发布了8个数据产品。

  此次公布的数据是经过1年半时间的处理后发布DESI光谱选源的最终版本数据,包括了最大面积的观测图像和最准确的天体测量。作为DESI项目顺利实施的保障,此次发布的巡天数据也将成为全球天文界的数据遗产,发挥更广泛的科研价值。同时,中国天文学家因BASS巡天的贡献,成为DESI项目的创始成员,将在未来光谱观测和科学研究中发挥重要作用。

中外科学家联合发布20亿天体巨幅宇宙二维天图

图5.BASS观测部分天体彩色图像(图源:作者)

  作者简介:邹虎,中国科学院国家天文台副研究员,从事大规模图像和光谱巡天以及星系形成演化研究。负责南银冠u波段巡天和北京-亚利桑那巡天,深度参与了SDSS和DESI光谱巡天国际合作,目前是DESI项目董事会成员。

[ 责编:赵宇豪 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 法国青年与贵州“双向奔赴”

  • 牧草种质资源首次太空舱外暴露实验

独家策划

推荐阅读
制作“数字人”时,仍需谨慎应对社会伦理和个人心理等方面的问题,尤其是AI技术的滥用所带来的犯罪问题。
2024-05-08 16:52
图像识别、智能助手、虚拟人、文生视频……技术的发展和创新让人们进一步向智能时代迈进。该系统可以为“3D+AI”研究提供真实、精细的高质量三维数据,解决目前该研究领域高精度三维数据不足的问题,为AI模型生成更高质量的视频提供实时、高精度、高分辨率的数据支撑。
2024-05-08 10:38
外科医生近日将一个大鼠胚胎的肾脏组织移植到另一个大鼠胚胎中。在出生前移植一个器官,可以使其和胚胎一起生长发育,这样器官在胚胎出生时就能发挥作用,并降低排异反应风险。
2024-05-08 10:37
近日,爱因斯坦探针(EP)卫星任务发布了首批在轨科学探测图像。袁为民安排他担任“项目经理”,任务是完成2022年由中国科学院力学研究所抓总研制的“力箭一号”火箭发射的“龙虾眼X射线成像仪”(LEIA)试验。
2024-05-08 10:35
目前,提高铝合金耐热性能的途径主要有两个:一是提升析出相的热稳定性;二是引入高稳定性的陶瓷相纳米颗粒。为此,何春年团队提出并通过“界面置换”分散策略,制备了5纳米级氧化物弥散强化铝合金。
2024-05-08 10:30
中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员刘兴国团队与合作者,首次发现线粒体可使用细胞质标准密码翻译第14个功能蛋白,打破了传统观点认为的线粒体基因只翻译13个蛋白的定律。教科书上写明哺乳动物的线粒体基因组包含37个基因,其中13个编码信使核糖核酸翻译为蛋白质、22个编码转运核糖核酸、2个编码核糖体核糖核酸。
2024-05-08 10:28
如果未来人类想在火星上生活,可能需在驻地种植作物。实验结果显示,与在同一地块只种植一种作物的单作相比,间作的番茄产量显著提高,但胡萝卜产量却明显降低,豌豆的产量则没有太大不同。
2024-05-07 10:08
乌鸦、黑猩猩、大象和其他许多鸟类与哺乳动物的行为方式表明它们可能有“意识”。该宣言指出,对于可能有意识体验的动物而言,人类在影响它们的决策中忽视这种可能性是不负责任的表现。
2024-05-07 10:07
世界经济论坛官网近日报道指出,为让人工智能(AI)发挥其变革潜力、提高生产力水平及社会福祉,人类必须确保它可持续地发展。这一愿景面临的核心难题在于,随着算力和性能的不断提升,能耗也在快速增长。
2024-05-07 10:04
5月6日,中国科学技术大学研究团队在京发布新成果。他们将自主研发的“光子盒”排布成阵列,在国际上首次实现了基于光子的分数量子反常霍尔态,为物理学家创造出一种研究分数量子霍尔效应的新平台。
2024-05-07 10:03
作为一种新的经济业态,低空经济具有高科技主导、高效能运营和高质量发展等新质生产力的核心特征,具有广阔的发展前景,是我国抢占发展机遇、推动高质量发展、建立现代化产业体系的重要布局。
2024-05-07 09:59
为基于任意子的量子信息处理迈出了重要一步。
2024-05-06 18:11
近日,全球精度最高的月球地质图集由中国科学院在京正式发布,图集囊括月球地形地貌、地质构造、岩石类型和演化历史,是探月工程取得的重大阶段性成果。与阿波罗计划时期的月球地质图相比,
2024-05-06 07:45
前不久,南开大学中国式现代化乡村工作站首期站长培训班举办,来自全国各省份的132名乡村工作站站长参加培训,取得了良好效果。南开大学中国式现代化乡村工作站于去年启动建设,
2024-05-06 07:45
锻炼对身体有益似乎已是公认常识,但这其实是一个笼统的认知,人们对其分子层面的奥秘还不甚了解。
2024-05-06 09:30
农业主导品种主推技术已持续推介发布20年,是农业科技推广标志性工作之一。
2024-05-06 09:30
研究发现,血管舒张能力受损可能会增加患动脉粥样硬化的风险,进而增加心脏病发作和中风的风险。
2024-05-06 09:30
近年来,国产科幻影视剧《流浪地球2》和《三体》火热“出圈”,获得全球关注。
2024-04-30 03:05
酚醛树脂是人类历史上第一种人工合成塑料,自诞生以来已经历了一个世纪。
2024-04-30 03:05
近日,云南农业大学盛军、田洋教授课题组突破核桃油抗氧化难题,研发出替代植脂末的核桃植物基奶粉,并实现成果转化和应用,相关研究成果在国际期刊《食品工程学报》发表。
2024-04-30 03:05
加载更多