斯隆數字天空勘測(SDSS-V)的第五代產品正在為範德比爾特大學的天文學家和其他項目成員收集有關我們宇宙的數據,以用於探索遙遠星系和超大質量黑洞的形成,並繪製宇宙星系圖。
圖註:斯隆數字天空勘測的第五代版本在本月初進行了首次觀測。 該圖像顯示了來自那些第一批SDSS-V數據的數據採樣。 中央天空圖像是SDSS-V觀測的單個欄位。紫色圓圈表示望遠鏡在天空中的視野,滿月顯示為尺寸比較。SDSS-V在此大小的圓圈內一次可同時觀察500個目標。左圖顯示了類星體的光譜——一個遙遠星系中心的超大質量黑洞,它被一團熾熱的發光氣體包圍。紫色斑點是來自該盤的光的SDSS圖像,在此數據集中,該盤在天空上跨越約1弧秒,或者是從約21米(63英尺)處看到的人發寬度。右面板顯示白矮星的圖像和光譜——低質量恆星(如太陽)在生命結束後的左後核心。
斯隆數字天空勘測(SDSS-V)將充分利用現有的衛星,包括美國宇航局的過境系外行星測量衛星發射任務,以帶來新發現。史蒂文森物理學與天文學教授凱文·斯塔森(Keivan Stassun)是美國宇航局(NASA)凌日外行星勘測衛星( TESS)的共同研究人員,該研究使2020年6月發現了新形成的系外行星。這一發現增強了與SDSS數據聯合合作的潛力。
「 SDSS-V無論是回顧性還是前瞻性的,都會放大TESS的系外行星發現。」斯塔森說,」回顧中,SDSS-V 數據將豐富 TESS 已發現的系外行星系統的化學成分特徵;從前瞻性意義上說, SDSS-V將為數百萬顆行星 TESS 尚未找到的恆星提供同樣豐富的特徵。更具有前景的將是,SDSS-V 和 TESS 數據的組合將使我們能夠自信地識別出最有前途的行星,我們將在即將到來的 Twinkle 任務中為可居住性研究其大氣層。「
Twinkle任務將於2023年下半年發射,將提供有關係外行星大氣元素組成的前所未有的衛星望遠鏡數據。範德比爾特(Vanderbilt)和俄亥俄州立大學(Ohio State University)是該任務的創始成員。
此外,最新的SDSS-V數據將為天文學和物理學助理教授傑西·朗諾(Jessie Runnoe)的研究提供信息,他的工作主要集中在類星體上,他發現了超大質量黑洞以遙遠星系中心的氣體和塵埃盤為食。
類星體會釋放出大量的光能,朗諾研究了形成它們或導致它們隨時間變化的環境。 SDSS-V的最新版本將使她能夠將大量數據消化成新的觀察結果和結論。朗諾解釋說,新數據將使人們更容易了解類星體是如何、何時以及為什麼發生變化。
「類星體是如此遙遠,以至於捕獲圖像使它看起來像是一顆恆星。」 朗諾說,「真正的有用行動是觀察類星體的能量,在不同波長上傳播時是如何出現的。SDSS-V隨時間提供一致的數據將有助於我們建立基準,以了解類星體的真實行為。」
SDSS自1998年在新墨西哥的Apache Point天文臺和智利的Las Campanas天文臺開展業務以來,一直在提供公開可用的數據。這項天空勘測為科學家們提供了創建迄今已知宇宙最詳細的地圖,發現類地行星的工具,並觀察其他天體。
「 SDSS-V提供的信息量在兩個方面都是天文數字。我們期待與朗諾教授將這些數據轉變為對我們在宇宙中所處位置的新認識,」範德比爾特(Vanderbilt)數據科學研究所研究員物理學和天文學副教授安德烈亞斯·柏林德(Andreas Berlind)表示。
斯隆基金會(Sloan Foundation)計劃負責人埃文·麥可森(Evan Michelson)在一份新聞稿中說:「 SDSS-V將繼續改變天文學,在20年開創性的科學基礎上,揭示有關宇宙起源和本質的最根本問題。它展示了過去使 SDSS 如此成功的所有特徵:公開共享數據、包括不同科學家以及跨多個機構進行協作。」該版本還突出了範德比爾特研究助理教授喬恩·伯德在SDSS-V任務的整體設計和實施中的領導作用。
「超大質量的黑洞就像餅乾怪獸一樣,吞噬的東西比排洩出要多得多。」數據科學研究所的院系成員朗諾說,「我的興趣是理解造成這些黑洞的環境。我期待著最大化擁有的數據,這是一個巨大的挑戰。」
朗諾認為,這種公開可用的數據將鼓勵批判性思維,並使研究人員能夠更好地向公眾傳達他們的發現。「我們正在進入一個新時代,在研究天空時,我們能通過拍攝天空視頻來研究,而不僅僅依靠圖片。」 朗諾說,「揭開我們被困的謎團是令人興奮的。」