國家天文臺巡天團隊聯(lián)合發(fā)布最新巨幅宇宙二維天圖 科學家教你如何“讀天”

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

從兩個團隊聯(lián)合公布的一幅平面圖來看，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組成。國家天文臺北京－亞利桑那巡天項目實際負責人、國家天文臺副研究員鄒虎表示，每個小點放大都有很多恒星、星系。鄒虎介紹：“這個圖像是由三臺望遠鏡觀測下來合在一起的。整體圖就是把所有我們觀測的圖像不斷縮小成一個二維的像地圖一樣（的圖像）?？s小之后，細節(jié)就看不到了，只能看到一個整體。如果把中間的某一個點不斷放大，會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?！?/p>

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

鄒虎表示，這張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(shù)碼像素，包含了２０億天體。他介紹：“這個圖大概是２萬平方度。從地球３６０度去看，全天的總面積大概是４萬多平方度，所以我們整個發(fā)布的數(shù)據(jù)是２萬多平方度，將近整個全天球的一半。數(shù)據(jù)量方面，我們總共探測了將近２０億的天體，恒星、星系或者里面有其他一些突發(fā)、爆發(fā)的目標都包含在其中?！?/p>

在構(gòu)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。該團隊聯(lián)合國內(nèi)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。自２０１５年開始，歷時５年，于２０１９年３月圓滿結(jié)束。

鄒虎表示，針對圖像巡天獲得的數(shù)據(jù)，團隊獨立開發(fā)了數(shù)據(jù)處理軟件。經(jīng)過１年半的精心處理，發(fā)布了８個數(shù)據(jù)產(chǎn)品，包括最大面積的觀測圖像和最準確的天體測量信息。鄒虎介紹：“因為望遠鏡的探測器探測到的面積有限，觀測到的數(shù)量是很小的一塊。而我們這邊每個區(qū)域都會觀測三次，這樣得到的同一區(qū)域的數(shù)據(jù)質(zhì)量是不一樣的。尤其對天文研究來說，如果把這里面每一個天體的信息測量準，就要花很多精力去研究里面的處理方法。所以我們天文臺，包括跟國際合作的數(shù)據(jù)處理團隊，花了很多精力，盡可能排除不同觀測條件帶來的干擾，以滿足科學研究精度的需求?！?/p>

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。”

此外，在這張二維圖的基礎(chǔ)上，暗能量光譜巡天國際合作項目團隊計劃利用５年時間，獲取數(shù)千萬星系的紅移，構(gòu)建當前最大的三維宇宙圖。鄒虎介紹：“這個國際合作項目每年都會發(fā)布最新觀測數(shù)據(jù)，通過最新數(shù)據(jù)我們可以去做一些初步研究。這個項目大概要持續(xù)５年時間，最終可能到２０２５年或２０２６年結(jié)束，到時我們就可以得到全部光譜觀測的數(shù)據(jù)。這樣我們就可以構(gòu)造一個目前來說我們認為是最大的宇宙三維地圖了?！?/p>