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

“闲”不是无事可做,而是一种松弛、开阔、容纳的心境。它让我们真正开始拥有世界。东坡曰:江山风月,本无常主,闲者便是主人。

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林清玄曾经写道:“我们总以为休假时才有闲情,也不然,没有闲情的人,他的心灵永不休假。”他还说,“有闲情的人不易老。”的确,对于害怕衰老的人而言,最要紧的是“心闲容展”。一个人,如果心里有闲静,面容就有闲色,气度便有闲裕(安静从容)。

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《淮南子·本经训》里讲:“质真而素朴,闲静而不躁。”

【沉淀人生,做一个静水流深的人】

古人说:

"欲成大树,莫与草争,将军有剑,不斩苍蝇。"

遇到烂人,及时抽身,是为智慧;遇到烂事,及时止损,是为智谋。

做一个静水流深的人,越是安静,越是沉稳,越具备爆发的可能性。

人呢,最怕的就是在琐事上无尽地纠缠,在小问题里不断地沉沦。

不断地耗费自己的时间,也浪费掉了自己的精力,却偏偏一事无成。

叫醒自己,认识自己,清理自己,才能沉淀自己,成全自己。

可以说,一个人低端看才能,中端瞧品德,高端重沉淀。

懂得沉淀自己,才能将自身的眼光、胸襟以及胆识培养到更高的高度和深度上。

然后,静水流深,走向强大。

诚然,一个食不知味的人,大部分的时候都是因为自己在囫囵吞枣罢了。

有了一番沉淀,才能有大格局,也才能有大视角,于是做人做事才有大手笔,才有大气魄。

1:找到方向

人生选择方向,比努力更重要。

俗话说:跟着苍蝇找厕所,跟着蜜蜂找花朵,跟着千万赚百万,跟着乞丐会要饭。

你选择了什么样的生活,生活就会塑造一个怎样的你。

正所谓没有平白无故的成功,每一次的成功,说到底都是有它背后的逻辑。

所以,我们在追求目标和理想的时候,方向是关键,努力是基础,坚持是必然。

因为死鱼只能随波逐流,活鱼才会逆流而上。

因此,一个人只有清醒地知道,自己的目标在哪,才能清楚地知道,该如何去做一件事。

也只有找到了奋斗的方向,才不会像无头苍蝇一样到处乱撞。

很多人很难取得成功的原因,就在于一直在选择方向,将时间和心思都花在方向上。

事实上,不管多么迷茫的人,都能在选择"勤奋"这个方向时,便能拨开云雾见月明。

正如曾国藩所说:

"勤奋可立身,败由惰中生。"

在选择了"勤奋"这个目标后,曾国藩就开始执行目标。

自从读书起,他就做到了早起,坚持将每天要读的书读完。

"侵晨起读,中夜而休,泛览百家,足不出庭户,几一年。"

曾国藩的勤,在于执意,在于坚持,更在于自律。

入朝为官时,曾国藩更是勤奋、刻苦有加,办公效率让人望尘莫及,据记载在半年内处理了40000多卷文件,远超其他人。

正是找到了"勤"的方向,再加上"勤"的态度,有了"勤"的坚持,才成就了后世人心中的"全能型人才"曾国藩。

在他自己看来,则是"人苟能自立志,则圣贤豪杰何事不可为?

何必借助于人!若自己不立志,则虽日与尧舜禹汤同住,亦彼是彼,我自我矣。"

从他一生的事迹来看,曾国藩越是年纪大了,勤奋度非但没有丝毫减弱,反而更加刻苦。

对于人生方向的坚定非但没有改变,反而更加奋发向上。

读过的书,看过的风景,感悟过的道理,都可以成为一种沉淀。

而这些沉淀,可以成为一种修养、气质、思想、智慧,照亮你前行的路。

2:沉思人生

一个人若是能够时常自主地安静下来,沉思人生,观察他人,反思自己,不去议论别人的是是非非。

假以时日,思想清澈,人格轻灵,必有一番作为。

奥勒留在《沉思录》中写道:

"做事不可迟缓,言谈不可杂乱,思想不可游移,灵魂不可完全倾注于自身,

或者过分焦躁不安,生活中,不可始终忙碌不止。"

遇到了事情和问题,不去胡思乱想,记得及时地去解决。

哪怕暂时能力不够,也好过待在原地苦苦打转。

对于自己的言行,更要做到思绪清晰,想法简单,不杂乱无章。

如此一来,才能逐步提升自己的思绪境界,打开人生的格局,将思想与灵魂高度统一。

的确,焦躁不安的人,难以安静下来好好思考人生,也就很容易在不断地忙碌当中丢失了自我。

甚至有的时候,人会自欺欺人,自以为走对了方向,也执信自我选择,却偏偏在最后时刻收获到了令人心痛以及懊悔不已的结局。

人类的热闹各有各的不同,但孤独的底色却是一致的。

我们只有做到了反躬自省,才能在沉思里及时地发现毛病,然后人生才能行稳致远,静水流深。

没有经过沉思的思考是经不起考验的,就像没有经历过酸甜苦辣的人生不值得一过一样。

蒙田说:

"知道自己无知,判断自己无知,谴责自己无知,这不是完全的无知;

完全的无知,是不知道自己无知的无知。"

同样的道理,懂得及时地反思自己,沉思自己,至少能够让自己更快地知道自己所想要的东西。

也能够更清楚地、更为清醒地追逐着自己的人生方向,不断地靠近自己的梦想。

大部分的人,一年到头也没好好思考过自己在这一年里想要取得什么样的成就,也不去做任何性质的思考。

有的人更是无法做到好好安静下来,独处一会,或是自我沉思,毛躁且暴躁的状态和心态,日子质量过得真低。

很多人正是因为没有体验过沉思所带来的好处和益处,所以才会觉得它一文不值,甚至是浪费自己的时间。

但真正懂得沉思的人,则是在不定期地清理大脑垃圾,将情绪垃圾桶定时处理,然后腾出更多的时间来思考。

得到了这种思考的环境,人的情绪、心情以及思想自然会清晰得多,也就能够做到"深入浅出",真正体悟到道理的深刻和思想的深邃。

3:静水流深

老子说:"水善利万物而有静。"

真正有益于万物的水源都是安静有力量的。

同样的道理,一个真正具备智慧的人,如同平静的水面一般,看似平和,实则高深莫测。

拥有智慧的人,即便常常遇到问题和挫折,也能够做到波澜不惊,朴实无华。

静水流深的人,往往具备大智慧。

而这种智慧,则需要在各种生活经验、知识,以及在人情世故上提炼而来。

曾有人问大珠慧海禅师:"您还需要修行吗?"

禅师答:"饥来吃饭,困来睡眠。"

这个人继续问:"大家不都这样吗?谁都是饿了就会想要吃饭,困了就好想去睡觉,

但为什么别人不是在修行,而你却是呢?"

禅师淡淡地回答:"这是因为他们在吃饭时百般计较,在睡觉时思绪万千。"

说白了,在吃饭的时候没有好好吃饭,想七想八,睡觉的时候也在胡思乱想,思虑过度。

王阳明曾写过一首诗:

"饥来吃饭倦来眠,只此修行玄更玄。"

如此,方能知道大道至简,道法自然。

如此,做到了顺其自然,才能物来而顺,无心而为。

也正因如此,时日一久,窥见生活当中的奥秘,洞悉人生,静水流深。

人生无论贫穷富贵,一天终究不过是24小时,一生也无非就是几十载。

放在生活当中,也不过是一粥一饭,一睡一醒。

周国平说:

"老天给了每个人一条命,一颗心,把命照看好,把心安顿好,人生即是圆满。"

让生活过成一条静默有力的河,不断地流淌,不断地沉淀,宁静、平和。

穿越过了万千丘壑,绕过高山不语,照着蓝天无言,逾过草花静默。

禅中有深意,静中有乾坤,沉淀自己的人生,活出锋芒,做一个静水流深的人。


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