新京報快訊 據中科院國家天文臺消息，1月14日，國家天文臺北京-亞利桑那巡天（BASS）團隊和暗能量光譜巡天（DESI）國際合作項目團隊聯合發布最新巨幅宇宙二維天圖，為即將開始的新一代宇宙學紅移巡天鋪平了道路。
近代天文觀測研究發現宇宙在不斷地膨脹，而且處於加速膨脹狀態。驅動宇宙膨脹的力量被天文學家稱為暗能量。暗能量至今還是一個謎團，它佔宇宙組成約68%，剩餘物質為暗物質和普通重子物質。通過對宇宙中大量星系的光譜觀測，人們能夠準確獲得星系的退行速度，也就是紅移，從而獲得天體的距離。大規模星系的紅移測量能夠準確刻畫出宇宙物質的三維分布，精確勾勒出暗能量對宇宙膨脹的影響。
DESI巡天是新一代宇宙學紅移巡天項目，通過大量星系的紅移觀測研究宇宙結構增長和膨脹歷史。該項目是由美國能源部和美國自然基金會支持的國際合作項目，牽頭單位是美國能源部下屬單位勞倫斯-伯克利國家實驗室（LBNL），參與國家包括中國、法國、西班牙、英國、澳大利亞、加拿大、墨西哥、瑞士、韓國和哥倫比亞等。
DESI項目成員、國家天文臺副臺長趙公博提到：「DESI被稱為繼斯隆光譜巡天之後的第四代宇宙學巡天項目，計劃利用5年的時間，獲取數千萬星系的紅移，構建當前最大的三維宇宙，有望揭露暗能量的神秘面紗。」
BASS巡天項目實際負責人、國家天文臺副研究員鄒虎說：「在開展DESI光譜紅移巡天之前，研究人員需要獲得比以往面積更大、更深的宇宙二維圖像來滿足大規模光譜觀測的需求。」經國家天文臺和DESI國際合作團隊近200名科研人員的不懈努力，歷時6年進行聯合觀測和數據分析，對觀測的圖像拼接，打造了巨幅宇宙二維天圖。
法國原子能和替代能源委員會的宇宙學家、DESI新聞發言人Nathalie Palanque-Delabrouille評價說：「在收集和處理這些數據方面我們取得了重大的成就。沒有這些數據，DESI巡天項目就無法開展。」
「這是目前我們測量獲得的最大的宇宙天圖。該天圖覆蓋了兩萬平方度的天空，約為全天球面積的一半，容納了10萬億數碼像素，包含了20億天體。」來自LBNL、DESI的項目科學家David Schlegel表示。
在構建的巨幅宇宙二維天圖中，國家天文臺聯合美國亞利桑那大學開展的BASS巡天貢獻了北半球的星空。BASS巡天聯合了國內高校和國外合作單位組建了專門的觀測隊伍，前往美國亞利桑那州基特峰進行巡天觀測。
自2015年開始經歷了5年時間，超過90人次參加BASS巡天觀測，培養了大批青年觀測人才。BASS巡天觀測已於2019年3月圓滿結束。針對圖像巡天的數據獲取，研究人員開發了自動化觀測和質量控制軟體，能夠實時獲取最優觀測的圖像，並自動制定觀測計劃。
國家天文臺巡天觀測和三十米望遠鏡技術研發團組首席研究員薛隨建說：「BASS巡天總共獲得亞利桑那大學Bok望遠鏡的觀測時間為387天，這是國內天文學家使用國外望遠鏡觀測時間最長的紀錄。此外，中國天文學家以BASS巡天作為貢獻成為了DESI項目創始成員。」
「BASS數據團隊獨立開發了數據處理軟體，在國家天文臺和阿里雲的戰略合作框架下利用阿里雲的雲計算資源進行大規模的數據處理和分析，發布了三個國內版本的數據產品。」國家天文科學數據中心副主任兼中國虛擬天文臺負責人崔辰州說道。
作為DESI項目董事會的成員，鄒虎補充說道：「BASS巡天團隊作為DESI國際合作團隊的成員，聯合為DESI光譜選源發布了8個數據產品。此次公布的數據經過項目合作團隊1年半的精心處理，為最終的DESI光譜選源輸入數據產品。包括了最大面積的觀測圖像和最準確的天體測量信息。該巡天數據是DESI項目順利實施的保障，也將成為全球天文界的數據遺產，發揮更廣泛的科研應用價值。」目前，基於DESI圖像巡天數據目前已經發表超過200篇論文，其中單獨引用BASS數據的論文超過80篇。
編輯 賈聰聰