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

  • 遥感五十三号01-03星等成功发射

  • 连云港首列整列跨里海班列开行

独家策划

推荐阅读
实现人的自由全面发展,是人工智能伦理治理的逻辑起点与价值原点。
2026-09-11 08:42
2019年,一场生态修复让一个古人类遗址——云南蝙蝠洞遗址浮出水面。之后,多支科研团队开展跨学科综合研究,让丹尼索瓦人在中国西南腹地缺失的关键地理拼图得以补充。
2026-09-11 08:51
在位于内蒙古自治区呼和浩特市和林格尔新区的人才创新谷,工作人员操作和林格尔数据中心集群多云算力资源监测与调度平台,实时监测、动态调度算力资源。
2026-09-11 09:10
人类全基因组约30亿个碱基对中,仅1%—2%编码蛋白质,其余包含不编码的“垃圾DNA”及控制基因表达时间、位置和强度的调控序列。
2026-09-11 09:07
8月也是非极地海域有记录以来最温暖的一个月。海表温度峰值达21.1℃,是有观测以来最高的海表温度。
2026-09-11 08:51
一般来说,人力资源社会保障部每年会征集一批新职业信息,对征集到的新职业建议,按照相关工作要求和程序进行筛选确定。”谷俊明说,兼具古法制香功底、香文化讲解与体验教学能力的复合型香艺人才不断成长,将推动古老香文化焕发生机。
2026-09-10 09:52
当今地球正处于冰室气候背景下,大气二氧化碳(CO2)浓度不断上升,全球气候变暖加剧。这意味着初始火山升温之后,天文轨道的胁迫作用增加了高纬度太阳辐射,进而加速了冰盖的融化和冻土层的解冻。
2026-09-10 09:47
灶台、吊柜、换鞋凳、智能床、坐式淋浴器……这个展区被布置成一个家一般的样板间。护理床边,一台人形照护机器人伸出机械臂,托起人体模型的腿,模拟辅助卧床老人活动肢体。
2026-09-10 09:39
实验结果显示,嫦娥五号月壤中不同矿物的弹性模量分布范围较广,不同矿物间的弹性模量差异显著,呈橄榄石>辉石>钛铁矿>尖晶石>斜长石的次序,其中斜长石的弹性模量明显偏低。进一步分析发现,无论矿物来自地球、月球还是陨石,不同来源的矿物在微观变形过程中的响应机制可能遵循某种共性的内在规律,相关机理仍有待进一步深入研究。
2026-09-10 09:35
再过10多天就是农历秋分,第九个中国农民丰收节也将如约而至。联欢活动庆丰收板块,将举办城乡群众庆祝丰收的联欢活动,打造农民唱主角、百姓共联欢的丰收文艺盛宴,呈现荆楚农民唱响赞歌、分享喜悦的丰收景象。
2026-09-10 09:30
费马大定理是过去半个世纪最负盛名的数学成果之一。
2026-09-09 09:04
当前,世界百年变局加速演进,新一轮科技革命和产业变革深入发展,人工智能作为引领时代变革的关键技术,正在重塑生产方式、生活方式和国际竞争格局,蕴藏着造福全人类的巨大潜能。
2026-09-09 08:56
文物科研工作长期建立在小范围观察、小样本归纳、小视角判断的认知链条上,高度依赖研究者的个人禀赋与经验积累。
2026-09-09 08:55
最近一个月,郭守敬望远镜再次令世界瞩目:为4万余颗贫金属红巨星精确测距,找到9个超高速星候选体,构建了近10万颗恒星的AI标注数据集。
2026-09-09 08:51
磷是植物生长必需的大量营养元素,可土壤里的磷大多“锁”在难溶的矿物和有机质里。土壤并不缺磷,植物却常常“够不着”。
2026-09-09 08:48
9月7日,工业和信息化部印发《信息通信行业发展“十五五”规划》,其中提到,“探索太空算力技术前瞻研究”。
2026-09-09 09:21
手机为什么突然集体涨价?答案不在手机行业
2026-09-09 09:13
慕思以“焕活芯生,越睡越懂你”为主题发布年度新品。
2026-09-08 21:10
金星没有卫星。但预印本平台arXiv近日公布的一项模拟研究显示,它在近20亿年的时间里可能拥有过一颗卫星,直到最后将其吞噬。厘清这一过程,有助于了解金星过去的宜居性。
2026-09-08 10:19
近日,生态环境部、科技部、中国人民银行、国务院国资委、金融监管总局等五部门联合印发《关于推动生态环境领域科技创新多元化投入的指导意见》。
2026-09-08 10:13
加载更多