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            国家天文台参与的国际合作暗能量光谱巡天项目正式运行

            发表日期:2021-05-18来源:放大 缩小

              北京时间2021517日晚,暗能量光谱巡天(Dark Energy Spectroscopic Instrument, DESI)在美国亚利桑那基特峰国家天文台正式开始巡天观测,为期五年。它将获取宇宙中数千万遥远天体的光谱,绘制宇宙三维“地图”,从而揭开暗能量之谜。 

              DESI是由美国劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)牵头的国际合作项目,由美国能源部提供主要经费支持。中国科学院国家天文台组建的中国团队通过北京-亚利桑那巡天(Beijing-Arizona Sky Survey, BASS)的贡献加入了该国际合作组织。 

              BASS巡天负责人、国家天文台DESI合作代表邹虎副研究员表示:“国家天文台BASS团队花了5年的时间获取北天的天文图像数据。这些数据是DESI开展光谱巡天的必要条件。现在DESI正式起航,开启探索宇宙的大门?!彼徊讲钩涞溃骸?span>DESI20分钟就能获取5000条光谱,俨然成为了巨型的光谱工厂?!?/span> 

              DESI通过收集来自三千多万星系发出的光,以空前的细节绘制宇宙三维“地图”。这些数据可以帮助科学家更好地了解驱动宇宙膨胀的暗能量。 

              与以往的巡天项目相比,DESI主要的特点是什么?来自LBNLDESI工程项目主管Michael Levi教授说:“DESI获取的星系光谱数量超过以往巡天观测总数的10倍。这些光谱能够提供第三维度的测量。天体的图像观测给出了它们的二维位置信息,而DESI充当了时间机器,使我们能从时间维度去追溯110亿年以前的天体?!?/span> 

              “在10年前,我们就开始了巡天的准备工作,包括如何挑选观测目标。现在DESI所有设备已经准备就绪,正朝着实现既定的科学目标前进?!?span>DESI项目发言人Nathatlie Palanque-Delabrouille。她补充说:“项目发展到现在这个程度,我们都非常兴奋?!?/span> 

              国家天文台巡天观测和三十米望远镜研发团组首席薛随建研究员指出:“来自世界各地的科学家对DESI上千个部件进行了大量的测试并对光谱巡天观测进行了充分验证?!毖λ娼ú钩涞溃骸霸谕瓿闪?span>BASS图像巡天之后,国家天文台项目成员在过去两年内深度参与了DESI的前期试运行和巡天验证等方面的合作?!?/span> 

              在开始5年正式巡天之前,DESI通过国际合作开展了为期4个月测试运行。在此期间,DESI总共收获了4百万条星系的光谱,已经超过了以前所有光谱巡天所观测的星系光谱数量的总和。 

              DESI仪器包含了5000根自动控制的光纤,能够同时搜集同等数量的天体光谱。所获取的光谱表现为类似彩虹所展开的不同颜色的光,它们的特征蕴含了天体的化学组成、相对距离和速度等信息。 

              当宇宙膨胀时,星系相互之间越行越远,而它们所发出的光的波长变得越来越长,颜色也越来越红。星系距离越远,“红移”也就越大。通过测量星系的红移,DESI的科学家们将构建宇宙的三维“地图”。人们期望通过星系的三维分布来洞悉暗能量的影响和本质。 

              DESI正式巡天开启之后,国家天文台的天文学家将进一步深度参与DESI巡天观测,并通过国际合作利用DESI的光谱研究不同类型的特殊恒星和星系、星系的演化、大尺度结构和宇宙学等。 

            DESI焦平面的局部照片显示大量自动控制的光纤定位器。每个定位器都携带一根光纤。这些光纤被后端的蓝光照亮,显示为蓝色的光点。图片来源于DESI项目。

            DESI单次指向的光纤分布(蓝色部分),其中小的蓝色圆圈表示5000个光纤定位器。图中显示了仙女座星系,它的角尺寸超过3度,可以被DESI的单次观测所覆盖。在这个例子中,DESI能够同时观测5000条天体光谱,包括仙女座星系中的恒星和更遥远的背景星系及类星体。图中的黄色曲线展示了位于110亿光年处的类星体光谱。图片来源于DESI项目。

             

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