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

  • 西藏和平解放75周年丨“天路”纵横 畅行高原

  • 浙江湖州开展国际生物多样性日主题活动

独家策划

推荐阅读
中国科学技术大学何俊峰教授研究组与南方科技大学薛其坤院士、陈卓昱副教授研究组合作,在新型镍基高温超导的机理研究中取得重大突破。
2026-05-22 10:19
近年来,生产环节的技术革新,推动缝纫线产业转型向着上游拓展。
2026-05-22 10:19
在系列政策牵引下,学科专业动态调整正日趋常态化、精细化与特色化。
2026-05-22 10:14
“十五五”时期,如何推动我国生物多样性保护迈上新台阶?应着力在以下方面下功夫。
2026-05-22 10:13
当AI把数小时的工作压缩到转瞬之间,一个核心问题不得不让人思考:AI时代,未来教育最该培养学生什么能力?
2026-05-22 10:11
2026年亚太经合组织(APEC)贸易部长会议将于5月22日至23日在江苏省苏州市举办。苏州高新区镇湖绣娘姚琴华、岳琰创作的苏绣作品《朱荷图》《太湖一梦入姑苏》也一同展出。一根丝,在绣娘手中可以绣出江南山水;在现代工厂里,也可以进入高端面料、工业材料、绿色纤维和全球供应链。
2026-05-21 09:35
残障群体对无障碍环境建设最为敏感、利益最为攸关,但其话语权也相对较弱。不断完善相关法律体系,以充分保障残障群体在无障碍环境建设中各项权利。
2026-05-21 09:33
光,是宇宙中最神秘而又最常见的存在。从彩虹与翅膀的启示,到光子晶体与超材料的设计,人类在光学材料上的探索不断深化,实现了从“理解自然之光”向“设计与驾驭光”的飞跃。
2026-05-21 09:31
全球气候变化加剧,干旱灾害频发,正威胁世界粮食安全。
2026-05-21 09:30
2026年5月21日至23日,中国科学技术馆在河南省科学技术馆举办“全国科学家故事馆校众创展演活动”。
2026-05-21 09:27
近日,中国工程院院士、西安电子科技大学教授段宝岩率领团队自主研制的一对多动目标微波无线传能地面验证系统取得重大突破,在百米级距离实现了千瓦级的直流输出功率,直流—直流传输效率达到20.8%,波束收集效率高达88.0%。
2026-05-20 09:42
5月18日,随着“雪龙2”号凯旋,中国第42次南极考察圆满落下帷幕。
2026-05-20 09:37
逛一座馆,见证玻璃工业百年变迁。参观工业博物馆,一件件展品记录的是中国制造的发展史,是从落后到并跑、领跑的奋斗史。让我们以工业博物馆为支点,撬动工业旅游这个大市场,以工业文化涵养制造强国建设。
2026-05-20 09:34
近日,中国科学院天津工业生物技术研究所(以下简称天津工生所)糖生物合成与绿色制造攻关团队的研究成果被期刊接收。
2026-05-20 09:27
天津市河西区陈塘庄街道社区的医生向我们反馈,预警模式实现了高危人群的精准干预,社区脑卒中发病率与复发率明显下降。
2026-05-20 09:16
“雪龙2”号极地科考破冰船18日抵达上海,这标志着中国第42次南极考察圆满结束。
2026-05-19 09:54
5月18日,中国第42次南极考察圆满结束。中山大学共有4名老师参与本次任务——大气科学学院教授韩博,遥感科学与技术学院副教授梁琦、叶玉芳、王绍银。
2026-05-19 09:53
“琅琊”海洋大模型现已在国家海洋环境预报中心部署测试运行,实现实景应用。这意味着,这个从青岛走出的AI模型,开始真正为国家海洋预报工作贡献力量。
2026-05-19 09:52
打破传统学科分立格局,发挥工科见长优势,以工程需求催生基础研究、以基础研究赋能工科升级。
2026-05-19 09:50
如今,人工智能正在深刻改变着各行各业。多所大学已将人工智能通识课纳入培养方案,面向全体学生开课
2026-05-19 09:49
加载更多