科學(xué)家在青藏高原找到世界級(jí)天文臺(tái)址
發(fā)布時(shí)間:2021-08-20
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坐落在青藏高原柴達(dá)木盆地的茫崖市冷湖鎮(zhèn)因奇特的雅丹地貌聞名于世。這里荒蕪干旱、地貌與火星地貌特征類似,有著廣袤深邃的荒涼之美。海拔高、人煙稀少、日照充沛、夜空晴朗,為天文觀測(cè)創(chuàng)造了絕佳的條件。

2021年七夕的銀河拱門,拍攝于施工中的賽什騰C點(diǎn) 圖片來源:洪文瀚

北京時(shí)間8月18日23時(shí),頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》(Nature)在線發(fā)表了來自中國科研團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)研究成果,題為《青藏高原上的冷湖天文臺(tái)址》,認(rèn)定冷湖鎮(zhèn)賽什騰地區(qū)為世界級(jí)天文臺(tái)址,觀測(cè)條件可比肩國際一流大型天文臺(tái)。

由2020年春分和秋分的全天相機(jī)夜間監(jiān)控照片合成的24小時(shí)星軌圖 圖片來源:澎湃新聞

在全球范圍內(nèi),只有少數(shù)高質(zhì)量的天文臺(tái)址能夠滿足下一代大型設(shè)施的要求,且均分布在西半球。來自中國天文學(xué)家的這最新項(xiàng)研究彌補(bǔ)了東半球缺少優(yōu)良天文臺(tái)址的遺憾。

冷湖臺(tái)址地理位置 圖片來源:澎湃新聞

冷湖天文觀測(cè)基地坐落于冷湖鎮(zhèn)附近賽什騰山區(qū)域的一處峰頂,海拔4200多米,為我國光學(xué)天文發(fā)展創(chuàng)造了重大機(jī)遇,也為國際光學(xué)天文發(fā)展提供了寶貴的資源。

尋找絕佳臺(tái)址

最佳臺(tái)址需要什么樣的條件?

國家天文臺(tái)首席研究員鄧?yán)畈耪f,從地面向空中觀測(cè)需要透過地球大氣,因此當(dāng)?shù)赜性频奶鞖庖?、晴天要多,且晴天質(zhì)量要好,即視寧度好。星光穿過大氣到達(dá)人眼和設(shè)備,而大氣壓縮或者膨脹造成空氣混亂流動(dòng),光線經(jīng)過這些地方會(huì)發(fā)生彎折和抖動(dòng),所以大家經(jīng)常看到星星“眨眼睛”,“眨得越厲害,表示視寧度越差。

星空流轉(zhuǎn):這是2019年7月27日夜(一般情況),全天監(jiān)控相機(jī)圖像制作的動(dòng)畫 圖片來源:澎湃新聞

空氣中的塵埃,會(huì)產(chǎn)生大氣吸收或散射,因此當(dāng)?shù)氐目諝獗仨毺貏e干凈。另外,天文臺(tái)地面到大氣頂部中的水汽含量要特別少。

沒有光污染的冷湖

光污染是全世界天文臺(tái)面臨的問題,走入天文學(xué)家視野中的冷湖,幾乎沒有光污染,夜晚的星空格外通透。

2017年,謀求轉(zhuǎn)型發(fā)展的地方干部主動(dòng)找上了鄧?yán)畈?,希望引進(jìn)天文項(xiàng)目,海西州啟動(dòng)將冷湖全域1.78萬平方公里全部設(shè)成暗夜保護(hù)區(qū)的計(jì)劃,冷湖在項(xiàng)目啟動(dòng)之前就解決了光污染的問題。

冷湖地區(qū)日照時(shí)間長、降水極低、夜空晴朗,歷史記錄的天氣條件非常好。鄧?yán)畈耪f,賽什騰與其下方的柴達(dá)木盆地有1000米以上的高差,沙塵鮮有達(dá)到山頂?shù)那闆r?!凹幢闶抢浜?zhèn)區(qū)有沙塵暴發(fā)或經(jīng)過,一旦到了山頂,看到的天空仍是湛藍(lán)湛藍(lán)的。”

第一次實(shí)地踏勘賽什騰山頂峰,比后來建設(shè)的C點(diǎn)高300多米 圖片來源:澎湃新聞

“不眨眼”的星星

截至2020年底,研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)積累了臺(tái)址三年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。冷湖賽什騰山C區(qū)(4200米標(biāo)高點(diǎn))的視寧度中值為0.75角秒。這個(gè)參數(shù)與國際最佳臺(tái)址同期數(shù)據(jù)大致相同。

建設(shè)中的賽什騰C點(diǎn)的觀測(cè)設(shè)施 圖片來源:澎湃新聞

0.75角秒是什么概念?,研究人員介紹,一個(gè)圓是切成360份,每份是一度,把一度再切成3600份,其中一份是一個(gè)角秒。視寧度越小,觀測(cè)到的天體越穩(wěn)定。所以從這里看,星星是基本不閃爍的,對(duì)于天文觀測(cè)十分有利。

冷湖臺(tái)址和世界其他知名天文臺(tái)址參數(shù)比較

圖片來源:新京報(bào)

世界級(jí)天文觀測(cè)臺(tái)址

截至目前,從已經(jīng)建成和正在建設(shè)的規(guī)模來看,研究人員認(rèn)為冷湖無疑已經(jīng)是“中國最大的天文臺(tái)。”更為重要的是,有著“第三極”之稱的青藏高原上是整個(gè)國際天文學(xué)界的向往之地,“在這里發(fā)現(xiàn)好的天文觀測(cè)臺(tái)址,是一個(gè)共同的愿望,而我們實(shí)現(xiàn)了這樣的愿望?!?/span>

賽什騰山建設(shè)工地沐浴在日落的余暉中,水平線之下是略帶浮塵的柴達(dá)木盆地,一望無際 圖片來源:鄧?yán)畈?/span>

2021年5月,青海省和清華大學(xué)簽署協(xié)議,將用7年左右的時(shí)間,在青海冷湖建設(shè)一架口徑6.5米的寬視場(chǎng)(光譜)巡天望遠(yuǎn)鏡,并以此為基礎(chǔ)開展全方位的天文學(xué)研究。鄧?yán)畈磐嘎?,目前和冷湖簽署落地協(xié)議的望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目多數(shù)已經(jīng)進(jìn)入建設(shè)和設(shè)備安裝階段,望遠(yuǎn)鏡數(shù)量達(dá)到30個(gè)(含一個(gè)陣列項(xiàng)目中的望遠(yuǎn)鏡),屆時(shí)冷湖將成為中國甚至亞洲最大的天文臺(tái)。

“冷湖國際一流臺(tái)址的發(fā)現(xiàn)打破了長期制約我國光學(xué)天文觀測(cè)發(fā)展的瓶頸,為我國光學(xué)天文發(fā)展創(chuàng)造了重大機(jī)遇?!编?yán)畈耪f,特別是冷湖所在的地理經(jīng)度區(qū)域內(nèi),尚屬世界大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的空白區(qū),而天文觀測(cè)常常需要時(shí)域、空域的接力觀測(cè),因此,冷湖國際一流臺(tái)址也是國際光學(xué)天文發(fā)展的寶貴資源。

2020年4月13日,全天相機(jī)監(jiān)控照片的投影轉(zhuǎn)換,完整的銀河拱門與賽什騰主峰相互映襯 圖片來源:澎湃新聞

END

來源:新京報(bào) 澎湃新聞 監(jiān)制:馬蓮 編輯:吳楠


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