中新社北京8月7日電 (記者 孫自法)給銀河系「重新畫像」、精確估算上百萬顆恆星的年齡、發現熱海星和5顆超高速星、發現逾1.2萬顆類星體……中國國家重大科技基礎設施郭守敬望遠鏡(英文簡稱LAMOST)一期光譜巡天已經圓滿完成,並取得了一系列重要科研成果。
圖為超級耀斑效果圖。 中科院國家天文臺提供
中國科學院國家天文臺8月7日在北京舉行LAMOST一期巡天科學成果新聞發布會稱,LAMOST已圓滿完成一期光譜巡天觀測,共發布光譜901萬條(每條光譜對應一個天體),其中高質量光譜777萬條,並確定534萬組恆星光譜參數。LAMOST發布的光譜數是世界上其他巡天項目發布光譜數總和的1.8倍,其數據集已於2017年底對中國天文學家和國際合作者發布。
圖為白矮星效果圖。 中科院國家天文臺提供
中科院國家天文臺LAMOST運行和發展中心主任趙剛研究員介紹說,自2012年9月開展一期巡天以來,利用LAMOST數據共發表SCI論文345篇,引用3000餘次,一大批高顯示度的亮點成果備受矚目:
——利用LAMOST數據的大樣本優勢,給銀河系「重新畫像」方面,一是銀河系銀盤半徑大小被兩次刷新,從2017年發現增大25%,到2018年增大到一倍;二是改寫銀河系暈的結構特徵,確立為內扁外圓的新結構;三是在運動學和化學空間發現銀河系併合形成的新證據,在運動學空間發現7個源自銀河系併合過程的新星流,在化學空間發現33顆豐度不同於普通恆星的「低α豐度恆星」;四是利用LAMOST數據對太陽附近的暗物質密度進行重新估算,這對尋找暗物質粒子、理解暗物質在銀河系中分布具有重要意義;五是利用LAMOST數據計算出迄今為止最為精確的外盤旋轉曲線並構建了銀河系的質量模型,估算出銀河系的質量和太陽鄰域暗物質密度。
——在恆星物理方面,一是精確估算了上百萬顆恆星的年齡,使具有精確年齡的恆星樣本增加了一千倍;二是測量近6000顆類太陽恆星的磁活動指數,發現太陽具有與超級耀斑恆星相當的磁活動水平,證實太陽有爆發超級耀斑的可能;三是首次測量了近700顆系外行星的軌道偏心率和傾角,發現約八成的行星軌道都如同太陽系的近圓形軌道,在某種程度上增強了人類尋找另一個地球和地外生命的信心;四是利用LAMOST數據發現了一類新的太陽系外行星族群——熱海星。
——在LAMOST光譜中搜尋奇異天體方面,一是已發現萬餘顆金屬含量低於太陽百分之一乃至萬分之一的貧金屬星,構建了目前世界上最大的、適合現有大望遠鏡跟蹤觀測的宇宙化石樣本,並發現一批極其稀有的、鋰元素豐度超過正常值上百倍的小質量貧金屬星;二是「大海撈針」般發現5顆超高速星,目前世界上已證實確認的超高速星僅有20餘顆;三是利用「光譜工廠」優勢,發現大量不同種類的白矮星,LAMOST也因此被譽為「白矮星獵手」。
——捕獲來自遙遠宇宙的信息方面,一是在LAMOST光譜中已發現了1.2萬餘顆類星體,還估算出其中心黑洞質量。類星體是銀河系外發光巨大的遙遠天體,其能源來自於其中心超大質量黑洞所吸積周圍物質釋放的巨大引力能,是研究遙遠宇宙的重要探針;二是LAMOST在一期巡天中獲得了近萬個補充星系的光譜測量,新確認了近萬個密近星系對,這些對研究星系的併合過程具有重要科學價值。
圖為高速星效果圖。 中科院國家天文臺提供
「工欲善其事,必先利其器」,LAMOST無疑就是一款巡天利器。中科院院士、中科院國家天文臺LAMOST運行和發展中心總工程師崔向群指出,LAMOST是中國天文學家自主創新研製的一架主動反射施密特天文望遠鏡,它突破了天文望遠鏡大口徑與大視場難以兼得的瓶頸,是世界上口徑最大的大視場望遠鏡,也是目前世界上光譜獲取率最高的望遠鏡。
圖為LAMOST一期巡天天區覆蓋圖。中科院國家天文臺提供
業內專家表示,在銀河系大規模光譜巡天方面,LAMOST首次實現天區覆蓋、巡天體積、採樣密度及統計完備性等重大突破,既填補了中國大型天文基礎數據的空白,也為開展銀河系特別是銀盤的系統研究提供了極好的、具有傳承價值的樣本。同時,LAMOST的建成和運行還培養出一批掌握世界最新數字巡天觀測技術的優秀青年人才,並為發展中國新一代天文光學紅外觀測設施積累了寶貴經驗。(完)