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登1登2登3代理(www.22223388.com):望向深空之眼建在哪儿“视力”最佳

admin2021-09-0590

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下一代地基光学红外望远镜最大的特点就是口径大,观察的天体也会更暗。这就要求天文台台址在保证可观察夜数足够的条件下,天空靠山要更暗,大气湍流要更小,视宁度要更低,才气有用施展望 wang[远镜性能。

冯麓

中国科学院国家天文台副研究员

青海省西北角的冷湖镇,正在成为全球天文界关注的焦点。这里的赛什腾山,最高海拔4576米,距离敦煌约250千米。

自2018年头至2020年底,近3年间,这块干旱少雨、日照强烈的区域吸引了一批批科学家,他们不时瞻仰星空,试图从云量、夜空靠山亮度、气温、压力、湿度、风速和偏向、灰尘、可降水量等数据中抽丝剥茧,目的只有一个,为未来的【de】望远镜寻找一处适合安放的新家。

最终的效果足以令科学家们欣慰。

克日,中国科学院国家天文台、中国科学院大学、西华师范大学、中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学院紫金山天文台青海观察站等团队的研究职员在《自然》杂志揭晓论文称,他们发现赛什腾山C区4200米海拔标高点的光学观察条件,在光学红外天文观察性‘xing’能方面可以比肩国际一流光学红外天文台台址。其中,能够影响地基望远镜成像质量的视宁度指标的中值为0.75角秒,这个参数与国际最佳台址数据大致相同。

现在已知的天下上最好的天『tian』文台台址包罗以美国夏威夷莫纳克亚山为代表的海岛高山型,以智利塞罗帕拉纳区域为代表的海岸边高耸山脉型和以南极{ji}为代表的极地型。内陆是否存在能与之比肩的优异台址,赛什腾山C区的发现给出了谜底。选台址可能是天文领域中最艰辛的事情之一。在每一处台址背后,都有一串大数据的支持,除了需要考察地形、地质、运行支持外,还需思量诸多天文观察的相关影响因素,包罗晴夜数、视宁度、气象条件等指标。

避开光污染 天文台台址不停远离都会

“古老的天文台,例如英国格林尼治天文台、伽利略事情过的意大利帕多瓦天文台,都建在都会里或近郊。在它们建设的时代,望远镜口径很小,观察也主要以目视为主,而且那时都会险些没有光污染。”上述论文第一作者“zhe”、中国科学院国家天文台研究员邓李才先容,天文学生长到近代,逐渐最先重视天文台的选址,天文台台址也在不停远离都会。

邓李才说,地基天文观察都是透过「guo」地球大气举行观察,大气中的物质会吸收来自天体的信号,以是台址上空的大气越薄,被吸收的信号就越少。因此需要在海拔尽可能高的地方选址。

此外,选址还需要远离人造光源,由于大气中种种因素发生的散射会严重影响天文观察。

人类流动不仅制造了更多的光污染,也让尖端的地基光学红外望远镜直面更多挑战。中国科学院国家天文台副研究员冯麓告诉科技「ji」日报记者:“现代的光学红外望远镜在迅速率和波长笼罩局限方面,要比以前强得多。望远镜的聚光能力越来越强,也就意味着它们不仅能捕捉星光,也会将都会灯光一起网络进来。而未来观察的天体目的越来越远,这就意味着在地面观察的时刻它们自己就会很暗。以是用于夜间观察的天文台的选址就要阻止都会的光污染,选择更偏僻的地方。”

开国初期,我国用来在夜间观察的天文台只有位于南京市的中国科学院紫金山天文台。上《shang》世纪90年月,天文学家在我国西部开展了一系列台址探查和监测事情。云南天文台的高美古观察站、新疆天文台的南山观察站、青海的德令哈观察站就降生于这一时期。这些台站的海拔高度普遍在2000—3000米,相对于海拔仅有900米的河{he}北兴隆观察站,它们能避开1000—2000米的大气湍流,视宁度也就更好,更有助于望远镜成像。

为了应对未来更大口径望远镜建设的需求,我国在2003年前后集中气力

  • 对青藏高原和帕米尔高原开展了选址事情。 *** 的乌玛、噶尔,新疆的卡拉苏等海拔在3000—4000米的台址都是在这时代涌现出来的。

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    海选、踏勘、精测 天文望远镜“落户”不简朴

    夜空中,我们目力所及的繁星,90%以上都是银河系内的恒星,这是由于这些恒星离我们较近。

    由于地球自转轴和银盘存在一个夹角,以是在现实观察星空的时刻,南半球所对应的南天可以看到更多银河系内的天体;而在北半球对应的北天,银河系遮挡较少,借助望远镜可以看到银河系外和银盘外的天体。

    对于天文学家而言,无论是银河系内照样系外的天体都有主要的研究价值。冯麓说:“对于大口径望远镜的建设而言,地理位置的考量更多的是《shi》出于天文台自身的倾向性,好比《bi》美国的天文台偏向‘xiang’于在本国领土内建设望远镜,而欧洲南方天文台从建台之初就是要在南半球设立自己的观察基地等。”

    邓李才说,想要寻找系外行星上的生命迹象,捕捉电磁引力波发作和太空偶发的瞬时天体物理事 shi[宜,望远镜就必须只管平均地漫衍在全球各地,才气在有限的时间窗口《kou》中准确观察、验证这些天文征象。而冷湖镇在东半球怪异的地理位置,正好填补了莫纳克亚山、阿塔卡马沙漠和加那利群岛三地天文台之间在地理上的伟大鸿沟。

    固然,让天文望远镜“落户”,不能能一蹴而就。邓李才先容,就冷湖镇区域的天文台选址来说,科学家首先从多年来地面气象台网和卫星云量的数据中,选择了一个大致的相宜区域;然后实地踏勘,查看地形地貌、地质条件等,例如是否有升沉显著的高山,地质条件是否利于修路;再调阅当地3个气象站近30年的天气纪录,查看这里的年平均降水量和年日照时间;确定大致可行之后,还要再举行耐久的定点丈量。

    要“看到”还要“看好” 选址需思量{liang}这些科学指标

    光学「xue」天文台的选址需要思量诸多科学指标,好比晴夜数、天光靠山亮度、视宁度以及涉及气象条件的风力、颗粒物、水汽等。

    视宁度指的(de)是大气发抖对望远镜观察星象造成的【de】模糊水平,选址区域的视宁度越低越好。视宁度的监测往往接纳差分图像运动监测仪。这种装备凭证所网络到星斑的运动统计效果,连系大气湍流的物理统计模子,就可以反演出台址上空大气的视宁度。

    决议地基光学红外望远镜能否观察到天体的最主要因素还包罗云量遮挡。冯麓先容,传统天文观察有两种,一种是丈量天体的亮度,一种是丈量天体的光谱。对于前者而言,由于丈量的是来自目的天体光子的绝对数目,以是一旦在观察目的和望远镜之间泛起云,到达望远镜的光子就会削减,云层太厚的时刻也有可能完全吸收不到光子。而光谱观察则不需要丈量到达光子的〖de〗绝对数目,只要有来自天体的光能被吸收,而且强度足够看到各条谱线的相对位置,观察就是乐成的。但若是观察(cha)的天体对照暗,光谱观(guan)察(cha)可能也会受一点影响。

    以是,天文学家在考察台址的云量时,一样平常会把长时间(好比3到6个小时)在天顶偏向很大角度局限里不存在任何云的情形称为晴夜或者测光夜。而在长时间较小局限内无云或者少云的情形被称为光谱夜。

    冯麓以为:“一个台址是否优良,首先要看的就是它的晴夜和光谱夜占整年的百分比。若是有云,还要看云的漫衍和有云时间的是非。”

    此外 wai[,水汽是阻止红外光穿透大气的主要因素。评价大气水汽含量的指标是大气可沉降水汽含量。它表征了从地面到天顶大气中水汽的总量,海拔越高水汽含量越低,周围植被越少的台址通常可沉降水汽含量也较低。水汽的指标丈量较为庞大,往往需要在红外和射电多波段同时举行探测,凭证探测效果,连系模子反演出可沉降水汽含量的绝对值。

    “不外,思量一地是否适互助为台址,还要综合思量各个参数之间的关系,在能‘看到’天体的基础上‘看好’才行。”冯麓说。

    为了让天文望远镜尽可能「neng」不受环境的影响,近年来【lai】科学家也在实验将自顺应光学系统应用于天文望远镜中。

    冯麓先容,自顺应光学系统可以凭证大气湍流的特征,在望远镜光路中对吸收到的天体畸变波前举行校正,尽可能降低大气湍流对成像的影响。同时,为了实时探测大气湍流,科学家会使用高性能的钠激光,引发位于90—110千米高空中的钠原子,使钠原子发生共振荧光。共振荧光中,后向发射的光子返回地面的历程中,会将大气湍流照亮,科学家就可以据此判断大气湍流的转变强度,继而举行校正。但这种手艺会受到钠层在品貌和高度上地域和季节性转变的影响‘xiang’,同时还会受到高空风速、地球磁场矢量等与台址相关因素的制约。

    “但无论若何,下一代地基光学红外望远〖yuan〗镜最大的特点就是口径大,观察的天体也会更暗。这就要求天文台台址在保证可观察夜数足够的条件下,天空靠山要更暗,大气湍流要更小,视宁度要更低,才气有用施展望远镜性能。”冯麓说。

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