中國郭守敬天文望遠鏡發布首批巡天光譜數據研究成果

想知道夜空裡數不勝數的星星的溫度、密度、年齡、化學成分麼？我國自主創新研製的世界上光譜獲取率最高的郭守敬望遠鏡——大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡（LAMOST）可以幫助您。

中國科學院國家天文臺19日在位於和河北省承德市的興隆觀測站宣布，使用中國自主創新研製的郭守敬望遠鏡，中外科學家取得一批有影響力的研究成果。

興隆觀測站距離中國元代天文學家郭守敬(公元1231年-1316年)的家鄉河北邢臺約570公裡。

國家天文臺向世界發布了自2011年9月以來先導巡天和第一年正式巡天的首批光譜數據集DR1。這標誌著中國大型巡天望遠鏡獲得的海量數據將被更多的國際天文學家所使用，也充分顯示了我國重大科技基礎設施的自主創新能力。

這是3月19日拍攝的中國科學院國家天文臺郭守敬望遠鏡。

「DR1」包含有220萬光譜，其中信噪比大於10的恆星光譜172萬條，超過目前世界上所有已知恆星巡天項目的光譜總數。此外，還包括108萬顆恆星光譜參數星表，這是目前世界上最大的恆星光譜參數星表。」國家天文臺臺長嚴俊說，需要使用專業數據的用戶可登錄http://dr1.lamost.org/網站進行數據查詢和下載。

按照國際慣例，DR1在向全世界發布前，已於2013年8月先對國內天文學家和國際合作者發布。

2014年底，包括LAMOST先導巡天和兩年正式巡天的光譜數據——第二批數據集DR2對國內天文學家和國際合作者發布。DR2中有413萬條天體光譜，其中恆星光譜有327萬，還包括一個220萬顆恆星的光譜參數星表。

「LAMOST第一期光譜巡天計劃（2012－2017）有望獲得超過500萬條高質量的光譜。光譜大數據將成為『數字銀河系』的重要基石，對研究銀河系的結構、運動、形成和演化具有重要的科學意義。該計劃引起了國際天文界的廣泛關注。截至目前，已有31家國內外科研院所和大學利用LAMOST數據開展研究工作。」國家天文臺黨委書記趙剛說。

天文望遠鏡口徑越大看得越深遠，視場越大看到的天體越多。

「LAMOST通光口徑最大4.9米，視場直徑最大5度，是世界上口徑最大的光譜巡天望遠鏡。它的焦面上容納4000根光纖，每次觀測可獲得多達4000個天體的光譜。」LAMOST項目總工程師、中國科學院院士崔向群說。

郭守敬天文望遠鏡位於興隆縣境內燕山主峰南麓山頂，是一個通體白色的巨大儀器，它造型奇特、北低南高，最高處約有15層樓高，極為醒目。

LAMOST項目作為國家重大科學工程於2001年動工，2012年9月正式巡天觀測。它主要包括反射施密特改正板MA、球面主鏡MB和焦面。觀測時，天體的光經MA反射到MB，再經MB反射成像在焦面。焦面上放置的光纖將天體的光分別傳輸到光譜儀，以此獲得天體的光譜。

與郭守敬創製的用來觀測天體位置的簡儀相比，LAMOST無論在規模或是技術都遠勝當年。國家天文臺臺長嚴俊介紹其最主要的兩項創新：一是在一塊大鏡面上同時應用薄變形鏡面和拼接鏡面的主動光學技術，二是採用分區並行可控的光纖定位技術。

具體來說，24塊對角線為1.1米、厚度為25毫米的六角形子鏡拼接在一起，鏡面曲面可以連續變化，以便精確指向不同高度或位置的天體，「節約了成本也使觀測更為高效」。4000根光纖在焦面上快速精確定位，「相當於同時啟動4000臺望遠鏡」。

為實現五年內獲得超過500萬條高質量光譜、奠定「數字銀河系」的目標，有一批科學家在LAMOST晝伏夜出。指揮室屏幕上打著「昏影終」、「晨光始」的時間——當日的工作是從19日19時51分到20日4時43分。在這個時間段內，整個興隆觀測站漆黑一片，為避免影響測量，人們只能憑藉手機顯示屏的背光照路。

目前，LAMOST正按照計劃進行正式巡天第三年觀測。LAMOST運行和發展中心常務副主任趙永恆說，昔年郭守敬製作了10餘種天文測量儀器，比1609年伽利略發明望遠鏡還早近400年，LAMOST雖不是傳承郭守敬的技術，卻要繼承他的進取和創新精神，成為中國的又一驕傲。

中國元代科學家郭守敬

中科院國家天文臺黨委書記、LAMOST運行和發展中心主任趙剛研究員表示，近期有兩項代表性成果發表。一項是找到兩顆大氣中金屬豐度不足太陽萬分之一的恆星，「貧金屬恆星曾是最初照亮宇宙的天體，有『宇宙化石』之稱，研究這種天體對於研究銀河系形成至關重要。」他說，全球目前已找到金屬豐度少於太陽萬分之一的恆星僅有16顆，「LAMOST的目標是找到10至20顆，甚至是金屬豐度更低的恆星」。

另一項成果在是通過LAMOST巡天光譜數據累計找到6個星流。星流是指沿著一條狹長軌道圍繞星系運動、由眾多同源恆星組成的鏈狀結構，是球狀星團或者矮星系受到星系引力的巨大潮汐作用而逐漸變形、瓦解、撕裂形成。趙剛稱，科學家發現銀河系通過吸積矮星系而形成更大的星系，通過分析星流可以探知銀河系的形成過程，這正是目前天文界最前沿的問題之一。

科學家們根據LAMOST的第一批數據集取得的其他有影響力的科研成果還包括：

——在仙女星系和三角星系區域內新發現近2000顆類星體，這是目前中國天文學家利用自主設備在該天區發現的世界上數目最多的類星體樣本。LAMOST運行和發展中心常務副主任趙永恆表示，這些類星體可用來探測仙女星系和三角星系及其周圍子結構中星際介質的化學組成。此外，類星體因距離地球遙遠可被視作參考坐標，觀測仙女星系如何相對銀河系運動。

——累計發現了300多顆白矮星。白矮星是恆星演化時期的代表性產物，可以用來獨立確定星團年齡。趙永恆稱，太陽可能在幾十億年後演變成白矮星，發現大量白矮星樣本有助於確定銀盤、球狀星團和銀暈年齡。

——對LAMOST大樣本光譜數據分析研究發現，銀河系盤星的運動模式並非簡單的圓周運動，其中銀盤上方的恆星正在遠離銀河系中心運動，並伴隨著沿盤向下運動的趨勢。位於銀盤中間下方的恆星進行相反方向運動。

——美國合作者發現一顆超高速星，這是國際上已發現20顆超高速星中距離地球最近的，該星能夠幫助天文學家了解黑洞附近的情況、銀河系暗物質暈的性質和暗物質分布。

——發現28顆「白矮—主序」雙星，其中兩顆是共包層後雙星候選體，有助於研究共包層演化。

——從157顆天琴RR變星中探測到3顆天琴RR變星存在超高聲速激波現象，對於恆星結構與演化、銀河系的形成等具有重要意義。

觀察者網綜合科技日報、新華網、中新網等報導

3月19日，工作人員在郭守敬望遠鏡（LAMOST）觀測控制室觀測。

3月19日，發布會現場的星雲圖映射出一位記者的身影。

位於河北省興隆縣的「大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡」（資料圖）