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

  • 吉隆泥石流灾害核心区搜寻工作持续推进

  • 铭记历史 缅怀先烈

独家策划

推荐阅读
草案不仅从法律上承认自动驾驶的合法身份,解决了“它是什么”的问题,还为其设立行为规范,发放“法律身份证”。
2026-09-04 09:17
开学后,一些孩子坐进教室才发现,黑板上的字看不清了,验光后发现近视。有些家长听说OK镜可以“晚上戴、白天摘”,还有助于延缓近视进展,准备给孩子配一副。孩子能不能佩戴OK镜?需要注意什么?
2026-09-04 09:32
据《自然》近日报道,根据9月1日联合国环境规划署(UNEP)发布的一份报告,按照当前的排放趋势,本世纪全球气温将较工业化前水平上升约1.8℃,这已是预期的最好结果。
2026-09-04 09:26
人类对寻找地外生命的执着,不仅是要证明人类并非宇宙“孤儿”,更重要的是,这可能带来能源、医学等领域的颠覆性突破。
2026-09-04 09:16
大地测量是国家安全的“隐形防线”,是航空航天和深空探测的“眼睛”,是国家基础设施建设的“尺子”和“秤”。
2026-09-04 09:17
全面了解我国管辖海域基础地质与海底构造特征,服务自然资源管理和国土空间规划“一张图”建设
2026-09-03 11:41
为更好地推动我国流感疫苗的预防接种,中国疾病预防控制中心近日发布《中国流感疫苗预防接种技术指南(2026—2027)》。
2026-09-03 11:39
高温超导带材有了更便宜、更结实的“骨架”。记者2日从中国科学院理化技术研究所获悉,该所科研团队成功研制出高温超导带材新型“骨架”——铁基合金基带(DW01)。用该基带制备的超导带材关键性能指标显著优于传统哈氏合金基带产品,标志着我国在实现高温超导带材核心材料自主可控上迈出重要一步。
2026-09-03 10:38
每天,我们的大脑都要承受成千上万条信息的狂轰滥炸。如果把这些经历和信息全盘照收,大脑很快就会像塞满垃圾文件的电脑一样“死机”。那么,大脑是如何在信息的海洋中去粗取精,只把最重要的事情存进长期记忆的硬盘呢?
2026-09-03 10:38
9月,昴星团伴月、月掩金星、中秋月、海王星冲日等天象将轮番登场。其中备受大家关注的中秋月,既不是“十五圆”,也不是“十六圆”,而是较罕见的“十七圆”。
2026-09-03 10:38
记者13日从国家管网集团获悉,国内首次成品油长输管道顺序输送甲醇现场试验在陕西省咸阳市顺利完成。这标志着我国成品油管道顺序输送甲醇技术实现从理论探索到工程验证的关键跨越,为跨区域绿色甲醇安全、高效输送提供了完整技术方案与实践示范。
2026-09-03 10:38
张国捷介绍,壁虎是研究性染色体演化得天独厚的类群。为此,研究团队选取了22种壁虎开展基因组学分析,其中20个物种的性别决定机制明确,包含3种环境依赖型、6种XY基因型、11种ZW基因型,另有两个外群物种作为对照。研究还发现,上述17个由基因型性别决定的壁虎物种拥有20条性染色体,这些染色体分别起源于17条不同的祖先染色体。
2026-09-03 10:28
开学第一天,浙江省温州市广场路小学“我的暑期科学发现”发布会现场,孩子们正轮流上场展示自己的暑期探究成果。
2026-09-02 12:09
恒星形成率降到约四成,作为重要“气罐”的中性氢却仍保有七成以上。宇宙为何“有气难成星”?
2026-09-02 12:06
9月1日,以“科技改变生活 创新赢得未来”为主题的2026年全国科普月活动全面启动。
2026-09-02 12:21
今年夏天,全国用电负荷持续高位运行,屡创新高。这份“负荷迎峰值、居民却无感”的反差并非偶然,而是得益于我国电力系统的稳定供应,彰显了我国新型能源体系建设的显著成效。
2026-09-02 12:20
作为装置“心脏”的超导磁体性能,往往决定了这些装置能在冲击极限的路上走多远。通上电流的瞬间,超导线圈要承受巨大电磁力的拉扯。此时,一根看上去不起眼的“金属带子”成了决定“心脏”承受力的关键。
2026-09-02 12:12
随着全球气候变化的加剧,干旱已成为威胁森林生态系统稳定与制约林木生长的主要环境因子。
2026-09-02 10:45
中共中央、国务院日前转发了《中央宣传部、司法部关于开展法治宣传教育的第九个五年规划(2026—2030年)》,标志着全民普法正式开启“九五”的新周期。
2026-09-01 09:42
开学季来临,从近红外光醒脑仪、α脑波音频智慧仪,到加入红光模块的哺光台灯、模拟户外远眺的雾视屏……各类宣称能“醒脑”“护眼”的产品在电商平台热卖。他进一步指出,儿童颅骨厚度、密度与成人差异显著,目前尚无任何一项权威神经科学研究支持健康儿童使用此类设备。
2026-09-01 09:36
加载更多