2023年3月30日,中科院國家天文臺對國外天文學家和國際合作者發布了(v1.0版本)數據集。該數據集包含波譜總量2229萬余條,是目前國際上其它巡天望遠鏡發布波譜數之和的2.9倍。成為世界上首個發布波譜數突破兩千萬的巡天項目。
千萬波譜再翻番六年居世界之最
這次發布的DR10數據集是于2011年10月至2022年6月觀測獲取的波譜數據,其中包含5923個低碼率觀測天區,1951個中幀率觀測天區。發布的2229萬條波譜數據包括1181萬條低碼率波譜,1048萬條中幀率波譜,中低碼率波譜均突破千萬。據悉,DR10發布數據中還包括一個約961萬組的星體波譜參數星表。發布波譜數和星體參數星表數目,連續六年榮登國際第一。國家天工科學數據中心搭建了數據發布平臺,科學用戶可登入網站()進行數據查詢和下載。
2009年,初驗專家們在項目初驗時曾強調是中國科技領域自主創新的標桿,它將使人類觀測天體波譜的數量提高三個數目級至千萬量級,使中國在該領域處于國際領先地位。2019年,成為全球首個發布波譜總量超千萬的巡天項目。四年時間,獲取的波譜數目再翻一倍?,F在,早已獲取了兩千萬量級的波譜數據。在過去六年間,開啟并推動了國際大規模波譜巡天之路,成為國際上小型光學望遠鏡的精典之作。
剖析宇宙再升級占領科學制高點
截至目前,來自中國、美國、德國、比利時、丹麥等國家和地區的194所科研機構和學院的1385位用戶正在借助數據舉辦研究工作,已發表高質量論文1200余篇,引用13000余次。近三年的科研成果呈現出井噴式下降態勢,年均發表論文數超過200篇,其中美國天文學家發表的科學論文占40%以上,展現了數據的國際影響力。的科學產出已進入國際小型(6-10米)天文望遠鏡的先進行列。
推動全球天文學家在銀河系結構與產生演變、恒星化學的探究、特殊天體和致密天體的搜救等方面均取得了一批刷新紀錄、提高量級的重大突破性成果。
(一)勾畫銀河的時空“畫像”
兩千萬量級的波譜數據構建了“數字銀河系”的根基,這對于勾畫銀河系的時空“畫像”具有不可取代的科學意義。從“身高體重”到“樣貌身形”再到“成長歷史”,推動天文學家多維度描畫銀河系概貌。(1)天文學家借助和歐空局蓋亞衛星(Gaia)的巡天觀測數據,獲取了銀河系迄今最為精確的25萬星體的年紀信息,從時間軸上清晰還原了銀河系幼年和中學生時期的成長史,刷新了人們對銀河系初期產生歷史的認知。(2)天文學家精確檢測出銀河系質量約為5500億倍太陽質量,相比國際其它團隊檢測的平均值(約1萬億倍太陽質量)縮小了近一半,精度增強了近一倍。(3)天文學家闡明了反銀心方向上的子結構起源于銀河系內盤,結束了天文界常年以來關于反銀心子結構起源的爭議。研究還發覺銀河系子結構可延展至距離銀心9.78萬光年處中國天體物理,旁證了發覺銀河系規格從“二環”擴建到“五環”的推論。
(二)破解星體世界的謎題
星體是研究天體化學最重要的探針,近些年來,在星體數學的領域同樣大放異彩。(1)天文學家首次觀測到天體化學學中一個十分重要的基礎理論——“恒星初始質量函數”,隨著銀河系演變歷史和環境發生了明顯變化。該發覺挑戰了星體初始質量分布規律在宇宙各處都不變的精典理論。(2)國際團隊在銀河系內發覺了一個目前宇宙中金屬元素濃度最低的球形星團遺跡中國天體物理,其中獲取的7顆有波譜的成員星中,包含了一顆觀測的星體,其金屬元素濃度約為太陽的1/2500,挑戰了傳統認知中球形星團的金屬濃度下限。
(三)推進“黑洞獵手計劃”新發覺
2019年,天文學家借助巡天優勢發覺了一顆星體級黑洞。近些年來,黑洞獵手計劃取得多項新進展:(1)天文學家在距離月球約1037光年處發覺了一顆靜謐態中子星。(2)以色列天文學家用同樣的方式也發覺了一個包含靜謐態中子星的雙星系統。(3)天文學家發覺了一個包含極低質量白矮星和致密天體的雙星系統等。截至目前,黑洞獵手計劃已相繼發覺了10余個包含致密天體候選體的雙星系統。該系列工作為搜救無法偵測的靜謐態中子星、黑洞等致密天體起到了實質性推進作用,為進一步研究致密天體的性質和產生理論奠定了基礎。
(四)搜救星海里的罕見“明星”
宇宙中各類各樣的稀有天體就像星海中獨特又罕見的“明星”。搜救宇宙中的稀有天體是十分有價值的工作。近些年來,發覺的一批批稀有天體不斷助陣。(1)天文學家一次性發覺了九顆罕見的超富鋰矮星,其中一顆的鋰元素濃度達到太陽的31倍,刷新了這種星體的鋰元素濃度紀錄。(2)天文學家發覺了人類已知的鋰元素濃度最高的富鋰球星。(3)天文學家闡明富鋰球星的真身是紅團簇星。(4)天文學家解密類太陽星體氦閃后普遍可以形成鋰元素。(5)天文學家發覺了734顆極冷矮星,這是目前最大的極冷矮星樣本。該發覺展示了在暗端的觀測能力,否認了大口徑波譜巡天望遠鏡研究級冷矮星的可能性。(6)天文學家建立了目前最大的、具有高度一致性的高分辨極貧金屬星樣本,對研究銀河系產生和演變歷史具有重要價值。(7)天文學家一次性發覺591顆高速星,其中43顆是超高速星。這是歷史上一次性捕獲高速星最多的研究工作,將人類長達15年使用多個望遠鏡發覺的高速星總數翻番。
(五)捕獲遙遠宇宙的信息
天文學家借助在捕獲遙遠宇宙信息方面也取得了一些重要進展:(1)類恒星是宇宙中最明亮的持續發光天體,是研究遙遠宇宙的重要探針。證認的類恒星總量達到56,176個,其中24,127個是首次發覺的。這促使成為目前世界上發覺類恒星數量第二多的巡天項目。(2)天文學家發覺了1547個致密星體,其中1417個為最新發覺,包括大量綠蠶豆星體、藍莓星體及紫獼猴桃星體。這種星體中距離月球最遠的達到90億光年左右。這是迄今一次性發覺致密星體數目最多的研究工作,為了解初期宇宙星體的產生與演變提供了新的視角。
展望
2023年初,波譜數據庫已與日本斯隆數字巡天項目(SDSS)的數據系統完成了融合,這是繼美國里爾天文數據中心(CDS)系統、歐洲空間局平臺、德國虛擬天文臺(GAVO)后,波譜數據庫又一次與國際頂尖科學數據平臺的合作,此舉將明顯擴寬數據使用的深度和廣度,進一步提高的國際地位和影響力。
日升月恒,昭昭之宇。第二期波譜巡天任務將于2023年6月結束,第三期波譜巡天計劃于2023年9月開啟。新征程,新目標,奮楫再出發。將繼續守望星空,記錄和見證我國第一個天文重大科技基礎設施的發展歷程。