2023年3月30日,中科院国家天文台对国外天文学家和国际合作者发布了(v1.0版本)数据集。该数据集包含波谱总量2229万余条,是目前国际上其它巡天望远镜发布波谱数之和的2.9倍。成为世界上首个发布波谱数突破两千万的巡天项目。
千万波谱再翻番六年居世界之最
这次发布的DR10数据集是于2011年10月至2022年6月观测获取的波谱数据,其中包含5923个低码率观测天区,1951个中帧率观测天区。发布的2229万条波谱数据包括1181万条低码率波谱,1048万条中帧率波谱,中低码率波谱均突破千万。据悉,DR10发布数据中还包括一个约961万组的星体波谱参数星表。发布波谱数和星体参数星表数目,连续六年荣登国际第一。国家天工科学数据中心搭建了数据发布平台,科学用户可登入网站()进行数据查询和下载。
2009年,初验专家们在项目初验时曾强调是中国科技领域自主创新的标杆,它将使人类观测天体波谱的数量提高三个数目级至千万量级,使中国在该领域处于国际领先地位。2019年,成为全球首个发布波谱总量超千万的巡天项目。四年时间,获取的波谱数目再翻一倍。现在,早已获取了两千万量级的波谱数据。在过去六年间,开启并推动了国际大规模波谱巡天之路,成为国际上小型光学望远镜的精典之作。
剖析宇宙再升级占领科学制高点
截至目前,来自中国、美国、德国、比利时、丹麦等国家和地区的194所科研机构和学院的1385位用户正在借助数据举办研究工作,已发表高质量论文1200余篇,引用13000余次。近三年的科研成果呈现出井喷式下降态势,年均发表论文数超过200篇,其中美国天文学家发表的科学论文占40%以上,展现了数据的国际影响力。的科学产出已进入国际小型(6-10米)天文望远镜的先进行列。
推动全球天文学家在银河系结构与产生演变、恒星化学的探究、特殊天体和致密天体的搜救等方面均取得了一批刷新纪录、提高量级的重大突破性成果。
(一)勾画银河的时空“画像”
两千万量级的波谱数据构建了“数字银河系”的根基,这对于勾画银河系的时空“画像”具有不可取代的科学意义。从“身高体重”到“样貌身形”再到“成长历史”,推动天文学家多维度描画银河系概貌。(1)天文学家借助和欧空局盖亚卫星(Gaia)的巡天观测数据,获取了银河系迄今最为精确的25万星体的年纪信息,从时间轴上清晰还原了银河系幼年和中学生时期的成长史,刷新了人们对银河系初期产生历史的认知。(2)天文学家精确检测出银河系质量约为5500亿倍太阳质量,相比国际其它团队检测的平均值(约1万亿倍太阳质量)缩小了近一半,精度增强了近一倍。(3)天文学家阐明了反银心方向上的子结构起源于银河系内盘,结束了天文界常年以来关于反银心子结构起源的争议。研究还发觉银河系子结构可延展至距离银心9.78万光年处中国天体物理,旁证了发觉银河系规格从“二环”扩建到“五环”的推论。
(二)破解星体世界的谜题
星体是研究天体化学最重要的探针,近些年来,在星体数学的领域同样大放异彩。(1)天文学家首次观测到天体化学学中一个十分重要的基础理论——“恒星初始质量函数”,随着银河系演变历史和环境发生了明显变化。该发觉挑战了星体初始质量分布规律在宇宙各处都不变的精典理论。(2)国际团队在银河系内发觉了一个目前宇宙中金属元素浓度最低的球形星团遗迹中国天体物理,其中获取的7颗有波谱的成员星中,包含了一颗观测的星体,其金属元素浓度约为太阳的1/2500,挑战了传统认知中球形星团的金属浓度下限。
(三)推进“黑洞猎手计划”新发觉
2019年,天文学家借助巡天优势发觉了一颗星体级黑洞。近些年来,黑洞猎手计划取得多项新进展:(1)天文学家在距离月球约1037光年处发觉了一颗静谧态中子星。(2)以色列天文学家用同样的方式也发觉了一个包含静谧态中子星的双星系统。(3)天文学家发觉了一个包含极低质量白矮星和致密天体的双星系统等。截至目前,黑洞猎手计划已相继发觉了10余个包含致密天体候选体的双星系统。该系列工作为搜救无法侦测的静谧态中子星、黑洞等致密天体起到了实质性推进作用,为进一步研究致密天体的性质和产生理论奠定了基础。
(四)搜救星海里的罕见“明星”
宇宙中各类各样的稀有天体就像星海中独特又罕见的“明星”。搜救宇宙中的稀有天体是十分有价值的工作。近些年来,发觉的一批批稀有天体不断助阵。(1)天文学家一次性发觉了九颗罕见的超富锂矮星,其中一颗的锂元素浓度达到太阳的31倍,刷新了这种星体的锂元素浓度纪录。(2)天文学家发觉了人类已知的锂元素浓度最高的富锂球星。(3)天文学家阐明富锂球星的真身是红团簇星。(4)天文学家解密类太阳星体氦闪后普遍可以形成锂元素。(5)天文学家发觉了734颗极冷矮星,这是目前最大的极冷矮星样本。该发觉展示了在暗端的观测能力,否认了大口径波谱巡天望远镜研究级冷矮星的可能性。(6)天文学家建立了目前最大的、具有高度一致性的高分辨极贫金属星样本,对研究银河系产生和演变历史具有重要价值。(7)天文学家一次性发觉591颗高速星,其中43颗是超高速星。这是历史上一次性捕获高速星最多的研究工作,将人类长达15年使用多个望远镜发觉的高速星总数翻番。
(五)捕获遥远宇宙的信息
天文学家借助在捕获遥远宇宙信息方面也取得了一些重要进展:(1)类恒星是宇宙中最明亮的持续发光天体,是研究遥远宇宙的重要探针。证认的类恒星总量达到56,176个,其中24,127个是首次发觉的。这促使成为目前世界上发觉类恒星数量第二多的巡天项目。(2)天文学家发觉了1547个致密星体,其中1417个为最新发觉,包括大量绿蚕豆星体、蓝莓星体及紫猕猴桃星体。这种星体中距离月球最远的达到90亿光年左右。这是迄今一次性发觉致密星体数目最多的研究工作,为了解初期宇宙星体的产生与演变提供了新的视角。
展望
2023年初,波谱数据库已与日本斯隆数字巡天项目(SDSS)的数据系统完成了融合,这是继美国里尔天文数据中心(CDS)系统、欧洲空间局平台、德国虚拟天文台(GAVO)后,波谱数据库又一次与国际顶尖科学数据平台的合作,此举将明显扩宽数据使用的深度和广度,进一步提高的国际地位和影响力。
日升月恒,昭昭之宇。第二期波谱巡天任务将于2023年6月结束,第三期波谱巡天计划于2023年9月开启。新征程,新目标,奋楫再出发。将继续守望星空,记录和见证我国第一个天文重大科技基础设施的发展历程。