圖為最新發(fā)布的圖像巡天數據分布和局部DESI光譜觀測目標。BASS巡天數據為赤緯32度以上的區(qū)域。國家天文臺供圖
記者從中國科學院國家天文臺獲悉,北京時間1月14日,國家天文臺北京-亞利桑那巡天(BASS)團隊和暗能量光譜巡天(DESI)國際合作項目團隊聯(lián)合發(fā)布最新巨幅宇宙二維天圖,為即將開始的新一代宇宙學紅移巡天鋪平了道路。
近代天文觀測研究發(fā)現,宇宙在不斷地膨脹,而且處于加速膨脹狀態(tài)。驅動宇宙膨脹的力量被天文學家稱為暗能量。暗能量至今還是一個謎團,它占宇宙組成約68%,剩余物質為暗物質和普通重子物質。通過對宇宙中大量星系的光譜觀測,人們能夠準確獲得星系的退行速度,也就是紅移,從而獲得天體的距離。大規(guī)模星系的紅移測量能夠準確刻畫出宇宙物質的三維分布,精確勾勒出暗能量對宇宙膨脹的影響。
暗能量光譜巡天(DESI)項目成員、國家天文臺副臺長趙公博表示,DESI被稱為繼斯隆光譜巡天之后的第四代宇宙學巡天項目,計劃利用5年的時間,獲取數千萬星系的紅移,構建當前最大的三維宇宙,有望揭露暗能量的神秘面紗。
國家天文臺北京-亞利桑那巡天(BASS)項目實際負責人、國家天文臺副研究員鄒虎介紹,在開展DESI光譜紅移巡天之前,研究人員需要獲得比以往面積更大、更深的宇宙二維圖像來滿足大規(guī)模光譜觀測的需求。經國家天文臺和DESI國際合作團隊近200名科研人員的不懈努力,歷時6年進行聯(lián)合觀測和數據分析,對觀測的圖像拼接,打造了巨幅宇宙二維地圖。
記者了解到,該宇宙二維地圖覆蓋了兩萬平方度的天空,約為全天球面積的一半,容納了10萬億數碼像素,包含了20億天體。
在構建的巨幅宇宙二維地圖中,國家天文臺聯(lián)合美國亞利桑那大學開展的北京-亞利桑那巡天貢獻了北半球的星空。BASS巡天聯(lián)合了國內高校和國外合作單位組建了專門的觀測隊伍,前往美國亞利桑那州基特峰進行巡天觀測。
對此,鄒虎告訴記者,自2015年開始,5年時間里BASS巡天觀測參與人次超90人,培養(yǎng)了大批青年觀測人才。BASS巡天觀測于2019年3月圓滿結束。針對圖像巡天的數據獲取,研究人員開發(fā)了自動化觀測和質量控制軟件,能夠實時獲取最優(yōu)觀測的圖像,并自動制定觀測計劃。
國家天文臺巡天觀測和三十米望遠鏡技術研發(fā)團組首席研究員薛隨建表示,BASS巡天共獲得亞利桑那大學Bok望遠鏡的觀測時間387天,這是國內天文學家使用國外望遠鏡觀測時間最長的紀錄。此外,中國天文學家也因在BASS巡天中的貢獻成為了DESI項目創(chuàng)始成員。
對此,鄒虎表示,BASS巡天團隊作為DESI國際合作團隊的成員,聯(lián)合為DESI光譜選源發(fā)布了8個數據產品。此次公布的數據經過項目合作團隊1年半的精心處理,為最終的DESI光譜選源輸入數據產品。包括了最大面積的觀測圖像和最準確的天體測量信息。該巡天數據是DESI項目順利實施的保障,也將成為全球天文界的數據遺產,發(fā)揮更廣泛的科研應用價值。(王瑩)