巡天,我们到底是在“巡”找什么?
巡天是一项特别耗时、需要耐心的工作。它是人类探寻宇宙信息的基本手段,甚至是唯一的手段。先确定“新大陆”在哪,后期再利用望远镜进行有针对性地进一步观测,这样才更有效率。
杨戟 中国科学院紫金山天文台研究员、“银河画卷”巡天计划总负责人
在青海省海西州德令哈市以东35公里,海拔3200米的戈壁滩上,一只巨大的白色“圆球”耸立在苍凉的群山之间。13.7米毫米波射电望远镜就在这里,持续地接收来自浩瀚星空的“神秘密码”。
这是中国唯一一台工作在毫米波段的大型射电天文观测设备,主要针对星际分子云和恒星形成区、星际脉泽、晚期恒星包层物质、银河系结构与运动、气体与超新星相互作用、近邻星系、太阳系天体等天文和天体物理前沿领域开展观测研究。
自2011年11月起,中国科学院紫金山天文台利用这台望远镜,开展了为期十年的“银河画卷”巡天计划,这10年间,巡天望远镜对北天银道面附近的一氧化碳及其同位素13CO和C18O三条分子谱线同时进行大天区观测。
今年4月底,“银河画卷”一期计划结束,共完成银纬正负5度范围共2400平方度的探测覆盖,建立了毫米波分子谱线数据库。
近日,为期10年的“银河画卷”二期巡天计划启动,将巡天区域扩展至银道面附近银纬正负10度的范围,未来将为多波段天文研究提供更广域的分子气体分布数据。
科学追求永无止境。在技术不断迭代下,未来更大天区覆盖范围、更高灵敏度、更高分辨率的巡天,将为我们揭示更多来自遥远太空的奥秘。
逐块扫描天空,进行拉网式观测
巡天是一种对天空可扫描区域进行逐块无差别扫描的系统观测方式,就像是对天空进行“普查”。人类借助这种类似于拉网式的观测方式,来发现未知天体。
“巡天是探寻宇宙信息的基本手段,甚至是唯一的手段。先确定‘新大陆’在哪,后期再利用望远镜进行有针对性地进一步观测,这样才更有效率。”中国科学院紫金山天文台研究员、“银河画卷”巡天计划总负责人杨戟告诉科技日报记者,巡天是一项特别耗时、需要耐心的工作。“银河画卷”一期计划,就是先把待巡查的太空空间划分为一万个大小为0.5度乘0.5度的方格,再逐个扫描这些小方格,扫完后拼接成一幅长218度、宽10度的大图像。
基于巡天数据,“银河画卷”巡天计划的研究团队在分子云的大尺度分布、样本检测和距离测量,分子云结构和性质,分子外流与恒星形成的关联,银河系大尺度结构以及分子云与超新星遗迹的相互作用等方面,取得了系列研究成果。
无论是一期还是二期项目,“一氧化碳分子谱线”都是“银河画卷”计划的观测核心,因为它能帮助科学家揭示分子气体温度、密度等性质。
“目前科学家主要对星际空间中的一氧化碳、水、氨、甲醇、乙醇等分子进行观测分析,而一氧化碳是其中辐射最强的分子气体,也是星际分子中分布最广、最普遍的一种分子。而星际分子云是银河系和宇宙基本的物质形态。”杨戟介绍,从一氧化碳到13CO再到C18O,分子丰度逐渐降低,谱线强度也逐渐变弱。通过捕捉星际分子中的一氧化碳,人类可以观测集中了分子云大部分质量的外层云;而捕捉同位素分子C18O,可以观测分子云内部更致密的区域;同位素分子13CO则介于二者之间。
“它们之间的丰度比,又可以反映出不同环境下伴随着分子云、恒星的形成与演化的物质循环反馈。这样的组合是其他谱线望尘莫及的。”杨戟说。
不同科学目标,决定了巡天方式的不同
“‘银河画卷’巡天计划是我国唯一在毫米波段的巡天项目。”杨戟解释,在毫米波段,大部分对宇宙的发现和理解都来自巡天项目。
目前,我国已经出现若干有影响力的天文巡天项目,除了“银河画卷”计划,还有基于郭守敬望远镜(LAMOST)开展的光谱巡天观测、基于“中国天眼”500米口径球面射电望远镜(FAST)开展的脉冲星巡天观测等。
“不同的科学目标,决定了观测的波段不同,巡天方式不同,获取的信息不同。”杨戟举例,如光学波段的巡天观测,主要是观测恒星和星系;而“银河画卷”的毫米波波段巡天,则是观测星际分子云。
“由于探测信号、望远镜工作原理、信号记录方式的不同,巡天的方式也会有所不同。例如‘银河画卷’要对光谱的颜色(频谱)进行细致分辨,从而判断分子云的内部构成;而FAST要细致侦听脉冲星信号,来寻找其出现的位置。”杨戟说。
在毫米波段对一氧化碳分子开展巡天观测,源自20世纪70年代。美国国立射电天文台口径约11米的毫米波望远镜(NRAO-11m),是首次发现一氧化碳分子、也是第一个开展巡天观测一氧化碳分子的望远镜。
“虽然当时的巡天规模在当今看来充其量算个‘迷你简化版’巡天,数据质量也略显粗糙,但却极具开拓性。人们对于银河系内盘分子气体分布、旋转曲线和一氧化碳同位素丰度比的最初认识都是基于这些最初的巡天计划。”中国科学院紫金山天文台副研究员、“银河画卷”巡天骨干成员孙燕介绍。
技术不断提升,未来巡天范围将扩大
相较于全球,我国的巡天观测起步不算太早。
孙燕介绍,我国13.7米毫米波射电望远镜于1990年初步建成。但直到1996年,该望远镜后端的3毫米波段半导体接收机才通过了工程验收。从那时起,它才开始在毫米波段工作。
“这座望远镜在国际上同频段的望远镜中属于中等口径。但是在2010年之前,视场太小是其无法开展巡天的一大制约。在单波束接收机时代无偏大天区巡天几乎是小口径望远镜的独门绝技。”孙燕说。此外,该望远镜分辨率和灵敏度也不够高。
临渊羡鱼不如退而结网。近年来,随着中国经济和科技的高速发展,中国的巡天事业也开始崭露头角。
2010年底,我国成功自主研发了9波束边带分离型超导成像频谱仪并成功运用到13.7米毫米波望远镜,这意味着观测星空的眼睛从“一只眼”拓展到“9只眼”,视场范围较以往提高9倍;同时,边带分离技术加上巧妙的中频设置使得CO、13CO和C18O这三条在频率上相差高达6GHz的谱线,能够被1GHz带宽的频谱仪同时接收到;另外,快速扫描观测模式的应用也使望远镜的观测效率大大提高。
“这些技术升级使得观测效率比以往提高了近60倍,赋予了13.7米毫米波射电望远镜大天区快速巡天的崭新能力。新的多谱线组合也让其拥有了以不同寻常的方式来探查星际空间分子气体的大尺度分布和性质的能力。”孙燕说。
未来的巡天观测路在何方?杨戟认为,天文学观测追求看得更广、更远、更深、更细,永无止境。“未来的分子谱线巡天,范围将扩大、噪声将降低、信息量也将增加。”
来源:科技日报
巡天是一项特别耗时、需要耐心的工作。它是人类探寻宇宙信息的基本手段,甚至是唯一的手段。先确定“新大陆”在哪,后期再利用望远镜进行有针对性地进一步观测,这样才更有效率。
杨戟 中国科学院紫金山天文台研究员、“银河画卷”巡天计划总负责人
在青海省海西州德令哈市以东35公里,海拔3200米的戈壁滩上,一只巨大的白色“圆球”耸立在苍凉的群山之间。13.7米毫米波射电望远镜就在这里,持续地接收来自浩瀚星空的“神秘密码”。
这是中国唯一一台工作在毫米波段的大型射电天文观测设备,主要针对星际分子云和恒星形成区、星际脉泽、晚期恒星包层物质、银河系结构与运动、气体与超新星相互作用、近邻星系、太阳系天体等天文和天体物理前沿领域开展观测研究。
自2011年11月起,中国科学院紫金山天文台利用这台望远镜,开展了为期十年的“银河画卷”巡天计划,这10年间,巡天望远镜对北天银道面附近的一氧化碳及其同位素13CO和C18O三条分子谱线同时进行大天区观测。
今年4月底,“银河画卷”一期计划结束,共完成银纬正负5度范围共2400平方度的探测覆盖,建立了毫米波分子谱线数据库。
近日,为期10年的“银河画卷”二期巡天计划启动,将巡天区域扩展至银道面附近银纬正负10度的范围,未来将为多波段天文研究提供更广域的分子气体分布数据。
科学追求永无止境。在技术不断迭代下,未来更大天区覆盖范围、更高灵敏度、更高分辨率的巡天,将为我们揭示更多来自遥远太空的奥秘。
逐块扫描天空,进行拉网式观测
巡天是一种对天空可扫描区域进行逐块无差别扫描的系统观测方式,就像是对天空进行“普查”。人类借助这种类似于拉网式的观测方式,来发现未知天体。
“巡天是探寻宇宙信息的基本手段,甚至是唯一的手段。先确定‘新大陆’在哪,后期再利用望远镜进行有针对性地进一步观测,这样才更有效率。”中国科学院紫金山天文台研究员、“银河画卷”巡天计划总负责人杨戟告诉科技日报记者,巡天是一项特别耗时、需要耐心的工作。“银河画卷”一期计划,就是先把待巡查的太空空间划分为一万个大小为0.5度乘0.5度的方格,再逐个扫描这些小方格,扫完后拼接成一幅长218度、宽10度的大图像。
基于巡天数据,“银河画卷”巡天计划的研究团队在分子云的大尺度分布、样本检测和距离测量,分子云结构和性质,分子外流与恒星形成的关联,银河系大尺度结构以及分子云与超新星遗迹的相互作用等方面,取得了系列研究成果。
无论是一期还是二期项目,“一氧化碳分子谱线”都是“银河画卷”计划的观测核心,因为它能帮助科学家揭示分子气体温度、密度等性质。
“目前科学家主要对星际空间中的一氧化碳、水、氨、甲醇、乙醇等分子进行观测分析,而一氧化碳是其中辐射最强的分子气体,也是星际分子中分布最广、最普遍的一种分子。而星际分子云是银河系和宇宙基本的物质形态。”杨戟介绍,从一氧化碳到13CO再到C18O,分子丰度逐渐降低,谱线强度也逐渐变弱。通过捕捉星际分子中的一氧化碳,人类可以观测集中了分子云大部分质量的外层云;而捕捉同位素分子C18O,可以观测分子云内部更致密的区域;同位素分子13CO则介于二者之间。
“它们之间的丰度比,又可以反映出不同环境下伴随着分子云、恒星的形成与演化的物质循环反馈。这样的组合是其他谱线望尘莫及的。”杨戟说。
不同科学目标,决定了巡天方式的不同
“‘银河画卷’巡天计划是我国唯一在毫米波段的巡天项目。”杨戟解释,在毫米波段,大部分对宇宙的发现和理解都来自巡天项目。
目前,我国已经出现若干有影响力的天文巡天项目,除了“银河画卷”计划,还有基于郭守敬望远镜(LAMOST)开展的光谱巡天观测、基于“中国天眼”500米口径球面射电望远镜(FAST)开展的脉冲星巡天观测等。
“不同的科学目标,决定了观测的波段不同,巡天方式不同,获取的信息不同。”杨戟举例,如光学波段的巡天观测,主要是观测恒星和星系;而“银河画卷”的毫米波波段巡天,则是观测星际分子云。
“由于探测信号、望远镜工作原理、信号记录方式的不同,巡天的方式也会有所不同。例如‘银河画卷’要对光谱的颜色(频谱)进行细致分辨,从而判断分子云的内部构成;而FAST要细致侦听脉冲星信号,来寻找其出现的位置。”杨戟说。
在毫米波段对一氧化碳分子开展巡天观测,源自20世纪70年代。美国国立射电天文台口径约11米的毫米波望远镜(NRAO-11m),是首次发现一氧化碳分子、也是第一个开展巡天观测一氧化碳分子的望远镜。
“虽然当时的巡天规模在当今看来充其量算个‘迷你简化版’巡天,数据质量也略显粗糙,但却极具开拓性。人们对于银河系内盘分子气体分布、旋转曲线和一氧化碳同位素丰度比的最初认识都是基于这些最初的巡天计划。”中国科学院紫金山天文台副研究员、“银河画卷”巡天骨干成员孙燕介绍。
技术不断提升,未来巡天范围将扩大
相较于全球,我国的巡天观测起步不算太早。
孙燕介绍,我国13.7米毫米波射电望远镜于1990年初步建成。但直到1996年,该望远镜后端的3毫米波段半导体接收机才通过了工程验收。从那时起,它才开始在毫米波段工作。
“这座望远镜在国际上同频段的望远镜中属于中等口径。但是在2010年之前,视场太小是其无法开展巡天的一大制约。在单波束接收机时代无偏大天区巡天几乎是小口径望远镜的独门绝技。”孙燕说。此外,该望远镜分辨率和灵敏度也不够高。
临渊羡鱼不如退而结网。近年来,随着中国经济和科技的高速发展,中国的巡天事业也开始崭露头角。
2010年底,我国成功自主研发了9波束边带分离型超导成像频谱仪并成功运用到13.7米毫米波望远镜,这意味着观测星空的眼睛从“一只眼”拓展到“9只眼”,视场范围较以往提高9倍;同时,边带分离技术加上巧妙的中频设置使得CO、13CO和C18O这三条在频率上相差高达6GHz的谱线,能够被1GHz带宽的频谱仪同时接收到;另外,快速扫描观测模式的应用也使望远镜的观测效率大大提高。
“这些技术升级使得观测效率比以往提高了近60倍,赋予了13.7米毫米波射电望远镜大天区快速巡天的崭新能力。新的多谱线组合也让其拥有了以不同寻常的方式来探查星际空间分子气体的大尺度分布和性质的能力。”孙燕说。
未来的巡天观测路在何方?杨戟认为,天文学观测追求看得更广、更远、更深、更细,永无止境。“未来的分子谱线巡天,范围将扩大、噪声将降低、信息量也将增加。”
来源:科技日报
纽约地铁二号乘客无辜遭割喉身亡!
周日(11月21日)凌晨,一名32岁的男子在宾夕法尼亚车站(Penn Station)的地铁上无缘无故遇刺身亡,警方正在追捕凶手。
警方表示谋杀案发生在11月21日凌晨12点17分左右,案发地点是在一辆开往布朗克斯的2号线地铁上,当时该车即将驶入第34街宾夕法尼亚火车站地铁站。
根据初步调查显示,调查人员确定,不明身份的行凶者接近受害者,并在没有任何事先争吵的情况下,将刀刺入该男子的脖子。
警方表示在这起可怕的袭击事件发生后,凶手离开了2号地铁,并快速逃离了宾夕法尼亚车站,朝未知的方向逃跑。
警方接到911报警电话后迅速抵达了现场,紧急救援人员将受害者送往贝尔维尤医院进行抢救,他在那里被宣布死亡。
警方暂时没有透露受害者身份。
周日上午,警方公布了嫌疑人的照片。
据警方描述,嫌犯中等身材,身高5英尺9英寸,体重约185磅。
他最后一次露面时戴着白色棒球帽、黑色口罩,穿着灰色夹克、白色衬衫、橙色和黑色格子的连帽运动衫、黑色裤子以及黑色鞋子。
任何有谋杀案线索的人都可以拨打犯罪停止热线800-577-TIPS或在crimestoppers.nypdonline.org、Twitter @NYPDTips上提交信息,所有的电话和留言都是保密的。
周日(11月21日)凌晨,一名32岁的男子在宾夕法尼亚车站(Penn Station)的地铁上无缘无故遇刺身亡,警方正在追捕凶手。
警方表示谋杀案发生在11月21日凌晨12点17分左右,案发地点是在一辆开往布朗克斯的2号线地铁上,当时该车即将驶入第34街宾夕法尼亚火车站地铁站。
根据初步调查显示,调查人员确定,不明身份的行凶者接近受害者,并在没有任何事先争吵的情况下,将刀刺入该男子的脖子。
警方表示在这起可怕的袭击事件发生后,凶手离开了2号地铁,并快速逃离了宾夕法尼亚车站,朝未知的方向逃跑。
警方接到911报警电话后迅速抵达了现场,紧急救援人员将受害者送往贝尔维尤医院进行抢救,他在那里被宣布死亡。
警方暂时没有透露受害者身份。
周日上午,警方公布了嫌疑人的照片。
据警方描述,嫌犯中等身材,身高5英尺9英寸,体重约185磅。
他最后一次露面时戴着白色棒球帽、黑色口罩,穿着灰色夹克、白色衬衫、橙色和黑色格子的连帽运动衫、黑色裤子以及黑色鞋子。
任何有谋杀案线索的人都可以拨打犯罪停止热线800-577-TIPS或在crimestoppers.nypdonline.org、Twitter @NYPDTips上提交信息,所有的电话和留言都是保密的。
[下雨]初中的时候,大概是我最需要他们的时候,有事第一时间会分享,出成绩会第一时间报备,但是似乎并没有得到什么太大的回应,他们给我从物质上看大概是十分完美的,但是精神上长期慢慢积累的压抑的痛苦,自责却又堕落,堕落又自责,陷入一个死循环中。
在我每次和他们阐明我更需要心理上精神上的支持时他们总是说物质上并没有亏待我,我对此感到十分的失望。
[下雨]后来到高中,我慢慢的学会了在这样的环境下成长成自己的模式,已经无法再改变,他们在初中的时候,并没有发现我的心里变化,而到高中才渐渐显露,但一切都已经太迟了,我已经是我,已经是现在的我了。
[下雨]他们现在的样子,对我十分看重到有点殷勤,大概是我初中的时候,最喜欢的样子吧,但是终究是太迟了,现在我已经离初中那时已经三年了,我没有办法等他们三年,我已经是一个略微孤僻的人了。
[兔子]我可以说我前面的日子有喜有悲,身子生病,朋友纠纷,成绩退步,但家人都在身边,也算是有支撑的力量吧。压线考到现在的高中(只能算是个中等高中,不好不坏吧)大概是我穷极十几年最大的运气吧,还能遇到阿祀也许是我透支了未来的幸运。
因为阿祀,
我渐渐达到了我想达到境界,
孤单而不孤独,
结伴而不盲从。
朋友同学来我能够尽心招待,
朋友同学离开我也能洒脱自在
我大概成为了一个比较豁达随和的人。
因为在以前我大概会封闭自己拒绝交友吧。
[兔子]但是最近高考压力太大,我能感受到他们很紧张所以还是有些摩擦,他们说我是很自我的人
[下雨]但是他们在我询问他们建议的时候,
常常回答我 让我自己决定,
却又在一些我自己已经做了决定的事情上,
强硬的做他们自己的决定,
他们又何尝不是很自我的人呢?
[玉兔]生活总是在向前,回忆和过去,终将封进尘土之中。我同意他们说我是一个很自我的人,所以我会努力去改变,
「成为我想成为的温柔而强大的人。」
[浮云]我现在的状态呀
应该算是坚定的吧
当我独行时
我也渴望同行者
但绝不因此改变自己应走的道路
但我呀,总是孤单的
谢谢阿祀能成为我的港湾
未来是什么样的未知
我已经不害怕了[羞嗒嗒]
[浮云]其实我名字里的这个曦字呀
取意是清晨的阳光
清晨阳光微凉,
并不灼灼刺眼,
大概也有点向光的意思吧
这是初二的时候的网名
用到了现在
大概在连我都意识不到的地方
就算我深陷泥淖黑暗
我也一直都是向着光明的
向死而生,
趋光前行。
[小红花]放下过去
面向未来
因为未来是万千星海。
谨献给我的十八岁成年
在我每次和他们阐明我更需要心理上精神上的支持时他们总是说物质上并没有亏待我,我对此感到十分的失望。
[下雨]后来到高中,我慢慢的学会了在这样的环境下成长成自己的模式,已经无法再改变,他们在初中的时候,并没有发现我的心里变化,而到高中才渐渐显露,但一切都已经太迟了,我已经是我,已经是现在的我了。
[下雨]他们现在的样子,对我十分看重到有点殷勤,大概是我初中的时候,最喜欢的样子吧,但是终究是太迟了,现在我已经离初中那时已经三年了,我没有办法等他们三年,我已经是一个略微孤僻的人了。
[兔子]我可以说我前面的日子有喜有悲,身子生病,朋友纠纷,成绩退步,但家人都在身边,也算是有支撑的力量吧。压线考到现在的高中(只能算是个中等高中,不好不坏吧)大概是我穷极十几年最大的运气吧,还能遇到阿祀也许是我透支了未来的幸运。
因为阿祀,
我渐渐达到了我想达到境界,
孤单而不孤独,
结伴而不盲从。
朋友同学来我能够尽心招待,
朋友同学离开我也能洒脱自在
我大概成为了一个比较豁达随和的人。
因为在以前我大概会封闭自己拒绝交友吧。
[兔子]但是最近高考压力太大,我能感受到他们很紧张所以还是有些摩擦,他们说我是很自我的人
[下雨]但是他们在我询问他们建议的时候,
常常回答我 让我自己决定,
却又在一些我自己已经做了决定的事情上,
强硬的做他们自己的决定,
他们又何尝不是很自我的人呢?
[玉兔]生活总是在向前,回忆和过去,终将封进尘土之中。我同意他们说我是一个很自我的人,所以我会努力去改变,
「成为我想成为的温柔而强大的人。」
[浮云]我现在的状态呀
应该算是坚定的吧
当我独行时
我也渴望同行者
但绝不因此改变自己应走的道路
但我呀,总是孤单的
谢谢阿祀能成为我的港湾
未来是什么样的未知
我已经不害怕了[羞嗒嗒]
[浮云]其实我名字里的这个曦字呀
取意是清晨的阳光
清晨阳光微凉,
并不灼灼刺眼,
大概也有点向光的意思吧
这是初二的时候的网名
用到了现在
大概在连我都意识不到的地方
就算我深陷泥淖黑暗
我也一直都是向着光明的
向死而生,
趋光前行。
[小红花]放下过去
面向未来
因为未来是万千星海。
谨献给我的十八岁成年
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