地面天文觀測哪里強?天文學(xué)家確認南極冰穹A為最佳
地面天文觀測哪里強?中國天文學(xué)家確認南極冰穹A為最佳!
中新網(wǎng)北京7月30日電 (記者 孫自法)中國科學(xué)院國家天文臺30日發(fā)布消息說,依托安裝于中國南極昆侖站的自主研制設(shè)備,該臺商朝暉研究團隊首次測量并獲得極佳的夜間大氣視寧度,證明昆侖站所在的冰穹A地區(qū)的光學(xué)天文觀測條件,優(yōu)于已知的其他任何地面臺址。
中國天文學(xué)家研究確認南極冰穹A為地面最佳光學(xué)天文觀測臺址的這項重要成果,北京時間7月29日深夜在國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。業(yè)內(nèi)專家認為,該研究成果確認昆侖站擁有珍貴的天文觀測臺址資源,將為中國進一步開展南極天文研究奠定堅實基礎(chǔ)。
商朝暉說,視寧度表征大氣抖動對望遠鏡觀測星象造成的模糊程度。在視寧度好(數(shù)值越小越好)的條件下,觀測恒星因為大氣湍流帶來的抖動比較小,所以照片上星象更加銳利清晰,對觀測暗弱的天體效率更高。在視寧度優(yōu)異的天文臺,一臺小口徑望遠鏡的觀測能力,可以與其他地方的大望遠鏡相媲美。因此,天文臺的選址,視寧度是最重要的參數(shù)之一。
昆侖站所在的南極冰穹A地區(qū)的地理和大氣條件表明,大氣湍流主要在近地表的邊界層,而之上的自由大氣非常穩(wěn)定,預(yù)計有很好的視寧度。這次的最新成果第一次用實測數(shù)據(jù)對冰穹A的視寧度進行定量的科學(xué)統(tǒng)計和評估,并進一步證明冰穹A的大氣邊界層很低,有利于未來的天文臺工程建設(shè)和成本控制。
中科院國家天文臺介紹,商朝暉研究團隊自主研制出昆侖視寧度望遠鏡KL-DIMM,2018年11月參加中國第35次南極科考,赴內(nèi)陸昆侖站,2019年1月現(xiàn)場安裝調(diào)試成功,立即投入觀測,并實現(xiàn)無人值守,越冬長期全自動運行,獲取到珍貴的夜間視寧度測量數(shù)據(jù)。
KL-DIMM數(shù)據(jù)表明,自由大氣視寧度的中值只有0.31角秒,最佳值達到0.13角秒,并且在離地面8米的高度,就有31%的時間可以獲得自由大氣視寧度;在離地面14米的高度,有近一半的時間可以獲得自由大氣視寧度。相比較而言,同在南極的冰穹C的邊界層高度中值在30米,比冰穹A難于獲得自由大氣視寧度。天文觀測對成像質(zhì)量要求極高,目前世界上最好的望遠鏡集中在夏威夷和智利北部優(yōu)良的臺址上,視寧度一般在0.6-0.8角秒。冰穹A的天文觀測條件,明顯優(yōu)于上述兩個地區(qū),有望成為優(yōu)秀的地面天文臺。
昆侖站位于海拔4093米的南極冰穹A,中國南極考察隊在2005年首次到達該地區(qū),也是迄今唯一從陸地到達南極冰穹A的國家。中國天文界自2007年參與南極昆侖站的內(nèi)陸科考以來,已獲得一系列天文觀測和臺址測量的成果。
施普林格·自然向媒體發(fā)新聞稿稱,這個極寒又孤立的環(huán)境能否成為望遠鏡的實際選址依然未知,但研究論文作者指出,他們裝置的觀測能力會受到霜凍影響,克服這一問題有望將視寧度再提高10-12%。
最新發(fā)表科研成果論文由中國與澳大利亞、加拿大科學(xué)家合作完成,9位論文作者分別來自中科院國家天文臺、天津師范大學(xué)、中國極地研究中心、澳大利亞新南威爾士大學(xué)和加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)。
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