國(guó)家天文臺(tái)巡天團(tuán)隊(duì)聯(lián)合發(fā)布最新巨幅宇宙二維天圖 科學(xué)家教你如何“讀天”

　　央廣網(wǎng)北京1月14日消息（記者朱敏）據(jù)中央廣播電視總臺(tái)中國(guó)之聲《新聞晚高峰》報(bào)道，近日，科學(xué)家們揭開(kāi)了宇宙的部分面紗，繪制了覆蓋一半天球的宇宙“地圖”。國(guó)家天文臺(tái)北京-亞利桑那巡天團(tuán)隊(duì)和暗能量光譜巡天國(guó)際合作項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)14日聯(lián)合發(fā)布最新巨幅宇宙二維天圖，這幅圖為即將開(kāi)始的新一代宇宙學(xué)紅移巡天鋪平了道路。宇宙二維天圖是什么樣的？它有怎樣的科研價(jià)值？

　　從兩個(gè)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合公布的一幅平面圖來(lái)看，黑暗的背景中有兩塊形狀不規(guī)則的圖形，圖形由密密麻麻的小點(diǎn)組成。國(guó)家天文臺(tái)北京-亞利桑那巡天項(xiàng)目實(shí)際負(fù)責(zé)人、國(guó)家天文臺(tái)副研究員鄒虎表示，每個(gè)小點(diǎn)放大都有很多恒星、星系。鄒虎介紹：“這個(gè)圖像是由三臺(tái)望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)下來(lái)合在一起的。整體圖就是把所有我們觀測(cè)的圖像不斷縮小成一個(gè)二維的像地圖一樣（的圖像）。縮小之后，細(xì)節(jié)就看不到了，只能看到一個(gè)整體。如果把中間的某一個(gè)點(diǎn)不斷放大，會(huì)看到里面很多像銀河系里看到的普通恒星，也可以看到很多銀河系之外的星系。”

　　單看這張靜態(tài)的紙面圖必然不過(guò)癮。打開(kāi)暗能量光譜巡天項(xiàng)目圖像數(shù)據(jù)發(fā)布網(wǎng)站，可以看到這張圖的電子版。經(jīng)過(guò)不斷放大，五顏六色的星系遍布宇宙，妙不可言。鄒虎說(shuō)：“可以在這里找你想看到的目標(biāo)天體，不斷放大、縮小，可以看局部，也可以看整體。不管是專(zhuān)業(yè)的天文學(xué)家，還是業(yè)余的天文愛(ài)好者，或者普通人，他們可能在城市里面都看不到這樣的星空，但直接在這個(gè)在線的工具里就可以瀏覽這樣的星空?qǐng)D像。”

　　鄒虎表示，這張宇宙二維地圖覆蓋了兩萬(wàn)平方度的天空，約為全天球面積的一半，容納了10萬(wàn)億數(shù)碼像素，包含了20億天體。他介紹：“這個(gè)圖大概是2萬(wàn)平方度。從地球360度去看，全天的總面積大概是4萬(wàn)多平方度，所以我們整個(gè)發(fā)布的數(shù)據(jù)是2萬(wàn)多平方度，將近整個(gè)全天球的一半。數(shù)據(jù)量方面，我們總共探測(cè)了將近20億的天體，恒星、星系或者里面有其他一些突發(fā)、爆發(fā)的目標(biāo)都包含在其中。”

　　在構(gòu)建的巨幅宇宙二維地圖中，國(guó)家天文臺(tái)聯(lián)合美國(guó)亞利桑那大學(xué)開(kāi)展的北京-亞利桑那巡天貢獻(xiàn)了北半球的星空。該團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)高校和國(guó)外合作單位組建了專(zhuān)門(mén)的觀測(cè)隊(duì)伍，前往美國(guó)亞利桑那州基特峰進(jìn)行巡天觀測(cè)。自2015年開(kāi)始，歷時(shí)5年，于2019年3月圓滿(mǎn)結(jié)束。

　　鄒虎表示，針對(duì)圖像巡天獲得的數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)獨(dú)立開(kāi)發(fā)了數(shù)據(jù)處理軟件。經(jīng)過(guò)1年半的精心處理，發(fā)布了8個(gè)數(shù)據(jù)產(chǎn)品，包括最大面積的觀測(cè)圖像和最準(zhǔn)確的天體測(cè)量信息。鄒虎介紹：“因?yàn)橥�遠(yuǎn)鏡的探測(cè)器探測(cè)到的面積有限，觀測(cè)到的數(shù)量是很小的一塊。而我們這邊每個(gè)區(qū)域都會(huì)觀測(cè)三次，這樣得到的同一區(qū)域的數(shù)據(jù)質(zhì)量是不一樣的。尤其對(duì)天文研究來(lái)說(shuō)，如果把這里面每一個(gè)天體的信息測(cè)量準(zhǔn)，就要花很多精力去研究里面的處理方法。所以我們天文臺(tái)，包括跟國(guó)際合作的數(shù)據(jù)處理團(tuán)隊(duì)，花了很多精力，盡可能排除不同觀測(cè)條件帶來(lái)的干擾，以滿(mǎn)足科學(xué)研究精度的需求。”

　　這張巨幅宇宙二維地圖將成為全球天文界的數(shù)據(jù)遺產(chǎn)，鄒虎表示，它不僅有助于了解銀河系的演化史，還將為銀河系外星系的研究提供幫助。他介紹：“這個(gè)二維地圖覆蓋面積很大，幾乎覆蓋了銀河系里高移位的大部分區(qū)域。我們可以去研究銀河系里恒星的分布，然后進(jìn)一步研究銀河系暈里的各種星流、各種子結(jié)構(gòu)，這樣就可以研究銀河系的整個(gè)演化歷史。從這幅圖像里面，我們也可以研究很多河外星系的性質(zhì)，比如它的年齡多大、距離多遠(yuǎn)。”

　　此外，在這張二維圖的基礎(chǔ)上，暗能量光譜巡天國(guó)際合作項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)計(jì)劃利用5年時(shí)間，獲取數(shù)千萬(wàn)星系的紅移，構(gòu)建當(dāng)前最大的三維宇宙圖。鄒虎介紹：“這個(gè)國(guó)際合作項(xiàng)目每年都會(huì)發(fā)布最新觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)最新數(shù)據(jù)我們可以去做一些初步研究。這個(gè)項(xiàng)目大概要持續(xù)5年時(shí)間，最終可能到2025年或2026年結(jié)束，到時(shí)我們就可以得到全部光譜觀測(cè)的數(shù)據(jù)。這樣我們就可以構(gòu)造一個(gè)目前來(lái)說(shuō)我們認(rèn)為是最大的宇宙三維地圖了。”