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

首页> 科普频道> 天文前沿 > 正文

眯起眼睛看银河

来源:光明网2020-08-11 16:59

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

有美食更有美景的观天圣地

说起盱眙,人们首先想到的是小龙虾。其实,它还有国家4A级景区——铁山寺国家森林公园。就在快要进入公园正门时,右侧会看到跑马山山顶一个望远镜圆顶,那便是中科院紫金山天文台盱眙观测站。圆顶里就是我们的巡天利器—中国近地天体望远镜(China Near Earth Object Survey Telescope),简称CNEOST。

眯起眼睛看银河

站在山头,天泉湖和铁山古寺尽收眼底(笔者拍摄)

眯起眼睛看银河

盱眙近地天体望远镜(笔者拍摄)

CNEOST是中国最大的单口径施密特望远镜(口径104/120厘米),望远镜目前配备了一个10K x 10K像素的 CCD相机,有十几片宽带和窄带滤光片,单帧图像覆盖9平方度天区(相当于36个月亮平铺),具有非常高的巡天效率。它以搜寻可能对地球构成威胁的近地小天体为主要科学目标, 同时还开展各类天文巡天观测项目。

为什么要眯起眼睛?

我们的项目叫盱眙窄波段巡天(Narrow Band Survey), 简称NBS。之所以称为窄波段巡天,是因为它使用的滤光片全部都是窄波段的。天文测光观测通常选用不同的滤光片,测量天体发射在特定颜色范围内的光。通常的宽波段滤光片,波长带宽几百甚至上千埃,包括天文摄影中使用的RGB滤光片,或光学天文常用的UBVRI等。而窄波段滤光片的波段范围很窄,通常小于100埃。为了更形象的理解窄波段,我们将其比作“眯眼睛”。

人们通常会在强光环境下眯起眼睛,目的是过滤掉一部分杂散的强光,从而看清淹没在强光下的物体。窄波段也类似,目的是过滤掉大部分波长(连续谱)的光的影响,从而看清楚局部波长的发射线等信息。

眯起眼睛看银河

3个窄波段滤光片(蓝、绿、红色)和2个宽波段滤光片的波长带宽比较

天文观测中常用的窄波段滤光片一般是在天体光谱中最强的几条发射线所在的波段,比如,Hα 6563、[OIII] 5007、[SII] (6716+6731)等。由于它们的发射通常较强,使得在较窄的波段依然可以表现突出。Hα发射主要来源于HII区,常用来研究恒星形成。[SII] (6716+6731) 发射一般与激波相关,因此经常用来寻找、研究与激波相关的天体物理现象,例如Herbig-Haro(HH)天体、超新星遗迹等。[OIII]5007发射线主要来于高电离稀薄气体区域,因此它可以用来研究大质量恒星形成区、活动星系核、 OB星、白矮星、行星状星云等。

为什么选择盱眙近地天体望远镜

工欲善其事,必先利其器。要想做好天文观测,硬件设备必不可少。就巡天观测而言,由于巡天面积大,每个天区的积分(曝光)时间通常较短,因此大规模巡天的望远镜口径不能太小,需要在1-2米左右,并且需要保证大视场。目前,国内只有盱眙的CNEOST能够满足这些条件。

眯起眼睛看银河

近地天体望远镜观测楼(笔者拍摄)

CNEOST曾顺利完成了银河系反银心测光巡天的工作。在三年时间内利用SDSS g, r, i三个宽波段,完成近6000平方度的的观测。证明了其高效的巡天观测能力。

巡天计划和进展

鉴于目前天体物理,尤其是银河系内天体物理的发展需求,及国际上窄波段巡天形势和国内现有设备能力,我们提出了开展北天银盘的窄波段巡天计划NBS。

NBS计划完成北天球银纬正负5度约2000平方度,在Hα, [SII]和[OIII]三个窄波段的巡天,带宽分别是80埃、70埃和70埃,并完成相应的窄波段源表和图像。考虑到国际上IPHAS 巡天已经完成北天银盘的Hα窄波段观测并已释放数据,NBS目前主要做[SII]和[OIII]的巡天观测,Hα波段将主要用来做特定天区的观测。我们选择该区域的优势是,只需要窄波段观测而不需要再做宽带观测。因为,IPHAS的宽波段观测结果可以作为NBS窄波段观测的连续谱部分用以扣除,以便获得天体发射线的成分。

眯起眼睛看银河

NBS已覆盖天区,绿线间是银盘区域,高银纬是ENBS天区

截止到目前,NBS已经完成了[SII]的北天银盘观测任务和[OIII]的大部分观测任务,并在此基础上又开展了一些高银纬天区的观测(Extend Narrow Band Survey,简称ENBS)。NBS已经是国际上窄波段滤光片最多、覆盖面积最大的高分辨率巡天项目。

眯起眼睛看银河

Cygnus Loop 的RGB合成照片(R: [SII], G: Hα, B: [OIII],由笔者合成)

科学课题

NBS的科学课题主要集中在银河系内的星际介质和发射线天体的研究上。可以为研究银河系内天体的物理性质提供基本数据,并对不同类型的发射线天体,可以进行大样本统计研究。

目前开展的课题主要有银河系星际介质分布,银河系电离和高电离气体的分布和激波现象等;HII区、恒星形成区,行星状星云、超新星、新星遗迹等;搜寻HH天体,并构建其星表;其它发射线星 T-Taurus星、激变变星、Be星、沃尔夫拉叶星等等。

以[SII]窄波段数据为例,下图为用[SII]搜寻HH天体的展示。HH天体是早期恒星向外喷发物质时与星际介质相互作用时产生,它的一大特点是在宽波段数据中难以看到(被淹没在连续谱中),而在窄波段数据中却清晰可见。

眯起眼睛看银河

[SII]窄波段数据中的HH天体

“眯起眼睛”虽然与这个时代的审美(大眼睛、瓜子脸)不符,但它能帮助我们窥探到宇宙的更多细节。NBS已经积累了大量的数据,让我们一起期待它的科学产出!

作者简介:武朝剑,天体物理学博士,中国科学院国家天文台副研究员, 硕士生导师。主要从事红外超星、光学窄波段观测、银河系星云等领域的研究。

[ 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 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 中朝新鸭绿江大桥开通仪式举行

  • 一箭十星 朱雀二号改进型遥四运载火箭发射成功

独家策划

推荐阅读
“戈壁荒滩老风口,飞沙走石雁不留。托里县老风口蝶变的三部曲,为生态脆弱地区推动高质量发展、树立和践行正确政绩观,提供了深刻启示。树立和践行正确政绩观,就要算大账、算长远账、算整体账,既做显功、也做潜功,把生态优势转化为发展优势、民生福祉。
2026-10-15 09:51
常压下,水到0℃会结冰,这就是人们熟悉的相变,0℃即是相变的临界点。两篇论文的共同通讯作者、宁波东方理工大学助理教授余雪佳,把这个难题比作“在沸水中完好保存一件冰雕”。
2026-10-15 09:49
长久以来,古生物学界与教科书普遍认为琥珀皆源自种子植物(裸子或被子植物),最古老的确切记录定格在美国约3.2亿年前的石炭纪晚期。
2026-10-15 09:48
在芯片制造、航空发动机等高端硬核制造领域,技术迭代具有长周期、累积性、阶梯式特征,遵循循序渐进、层层突破的线性攻关规律。新征程上,持续深耕创新生态建设、迭代升级现代化创新体系,必能培育形成扎根中国、联通世界、内生增长、开放共生的创新新格局。
2026-10-15 09:46
受困于“小散弱”的格局,长期以来,我国科技期刊在国际学术传播体系中缺少属于自己的“拳头产品”与平台话语权——“在精品化发展方面,经过70余年积淀,我国已形成以《中国科学》《科学通报》《国家科学评论》等刊群为代表的高水平期刊方阵。
2026-10-15 09:45
AI时代,科研的“源头活水”是什么?不是算力,不是数据,而是人对未知世界的好奇与追问。
2026-10-14 11:28
截至8月末,三家基础电信企业的固定互联网宽带接入用户总数7.04亿户,比上年末净增1365万户;三家基础电信企业及中国广电的移动电话用户总数18.49亿户,其中5G移动电话用户13.11亿户。
2026-10-14 09:34
自然资源部会同国家发展改革委12日发布《矿产资源目录》。自然资源部矿产资源保护监督司负责人表示,矿产资源目录是矿产资源管理制度的重要基础,是制定矿产资源规划、实施矿业权管理、规范矿产资源勘查开采行为、征缴矿产资源税费、制定产业政策等工作的依据。
2026-10-14 09:40
与共康村相邻的巴达村,是第一批参与试种的村,也是西藏首个高海拔水稻实测亩产破千斤的村子,村民把“海拔3175米种水稻”写进村史。一粒水稻种子,不只改写了亩产数字,更改变了“西藏水稻只能在察隅、墨脱海拔1500米以下种植”的历史,为高原水稻纳入地方主粮增添可能。
2026-10-14 09:41
如今,AI正改变许多行业的底层逻辑,固守单一思维模式将面临严峻挑战,文理兼备、跨界融合才是稀缺能力——既有理科生的技术思维和逻辑能力,又有文科生的人文洞察和情感素养。未来更有竞争力的,可能不是最典型的文科生或理科生,而是既有专业深度,又能跨学科解决问题的人。
2026-10-14 09:48
不久前,在海南三亚崖州湾科技城,一场名为“青年π”的海洋主题对话临海开讲。高频下潜试出的不只有装备可靠性,也不断刷新人们对深海的认识。同一园区,由哈尔滨工程大学南海研究院孵化的海南水之声海洋科技有限公司,正给海洋装备搭水下“Wi-Fi”。
2026-10-14 09:49
目前各地正在开展流感疫苗接种。今年开始,国家对农村地区“一老一小”重点人群实施免费接种等相关支持性政策。为什么要接种流感疫苗?去年接种过,今年是否还需要接种?到哪里接种?
2026-10-13 10:03
我国城市盲道总里程以万公里计,公共场所无障碍设施持续铺开。数字世界的“盲道”畅通起来。精神文化的“视界”也在扩大。中国传媒大学师生发起的“光明影院”项目,近十年间每年制作上百部无障碍电影,把电影送到视障朋友耳边,今年还走进联合国教科文组织总部举办专场放映。
2026-10-13 10:01
记者近期从中国互联网络信息中心获悉:截至今年上半年,我国生成式人工智能用户规模超7亿人,普及率超50%。
2026-10-13 09:58
高校辅导员队伍建设要把握高校思政工作的“变”与“不变”,着眼于增强辅导员对人工智能的趋势感知力、技术理解力、实践创新力和伦理判断力,将政策理念、形势挑战、技术发展、实践案例相结合,精心设计课程,切实增强人工智能赋能质效,全时空陪伴“数字一代”。
2026-10-13 09:57
今年10月12日,是我国首批国家公园设立五周年。五年来,各国家公园统筹推进山水林田湖草沙一体化保护和系统治理,实施栖息地修复、生态廊道连通、人为活动管控等系列举措,区域生态本底持续巩固。
2026-10-13 09:51
巴山蜀水,苍茫山林间,大熊猫安然栖息,川金丝猴、珙桐等同域珍稀动植物共生于此。多年前,栖息地面积缩减一度令大熊猫濒临灭绝;圈养大熊猫也长期面临繁殖难、育幼难等难题,维系大熊猫种群数量极为不易。
2026-10-12 10:09
近年来,河北省唐山市丰南区积极调整农业结构,引导农户发展特色农业,通过“南果北移”“南苗北育”模式,引进优良甘蔗品种种植,促进农业增效农民增收。图为10月11日,唐山市丰南区黄各庄镇宣庄六街的农民在田间收获甘蔗。
2026-10-12 10:08
加拿大外长阿南德也表示,北极在关键矿产、能源、交通等方面拥有巨大潜力,但关键在于要让“当地人受益”。赵隆指出,特朗普2025年重返白宫后美国再度退出《巴黎协定》,加深了其与盟友在气候政策上的分歧。
2026-10-12 10:07
6时30分起,各类等待审核、签发的预报预警材料堆满了陈涛的案头;一个半小时后,全国天气会商准时开始,陈涛快步走上首席预报发言岗位——多方预报意见不断交汇,最终产生预报结论。
2026-10-12 10:07
加载更多