国家天文台发布新成果 等待更多“摘星手”

              中国科学院国家天文台2日对外发布3项天文观测新成果，依次是对银河系恒星做“人口普查”、快速射电暴、黑洞参数测量。这是成立于2001年的中国科学院国家天文台首次对公众进行重大科学发现的科普性发布，尝试让科研成果为更多公众了解、激发更多人对于太空探索的热情。
　　对银河系恒星进行“人口普查”，“郭守敬”获取的高质量恒星光谱数据超过以往总和
　　中国科学院国家天文台副台长薛随建介绍，第一项成果是中国自主建造的、目前世界上光谱获取率最高的天文望远镜郭守敬望远镜（国际通称LAMOST）对银河系恒星做“人口普查”。
　　宇宙浩瀚，获取天体光谱是认识、了解这些天体的最佳方法之一。作为我国重大科学工程，LAMOST项目于2001年开工建设，其焦面上可容纳4000根光纤。
　　“LAMOST不仅是世界上口径最大的光谱巡天望远镜，也是世界上光谱获取率最高的望远镜，它每次观测可同时获得多达4000个天体的光谱。”薛随建说。
　　2011年9月，LAMOST启动巡天观测，截至2015年6月2日已圆满结束正式巡天第三年的观测任务。
　　“经过3年‘巡天’，LAMOST共观测了2669个天区，已对外释放了约570万条光谱数据，其中成功获取高质量恒星光谱462万个，比世界上所有已知光谱巡天项目获取的数据总数还要多。”薛随建说，“这些海量的光谱数据将成为‘数字银河系’的重要基石，对于研究银河系的结构、运动、形成和演化具有不可替代的科学意义。”
　　得益于LAMOST，天文学家在这广袤的谱海中寻找到了诸多有价值的“美丽贝壳”，而大样本数据，则有助于开创对银河系系统性认知的新局面。薛随建说：“大样本数据分析研究恒星的运动，还能帮助我们了解银河系暗物质密度的分布。相信随着LAMOST光谱巡天的继续开展，更多具有影响力的科研成果将纷至沓来。”
　　利用美国绿堤望远镜发现快速射电暴，发现的数据包含了更多观测信息
　　此次发布的第二项成果，是中科院国家天文台李毅超博士、陈学雷研究员参与的国际合作研究团队2015年发现一次快速射电暴（FRB），这一发现在同年12月2日出版的《自然》杂志上发表。
　　薛随建说：“快速射电暴是遥远宇宙中突然出现的短暂而明亮的无线电波爆发。它持续时间极短，通常只有数毫秒，但却能释放出相当于太阳一整天释放的能量。”
　　从10年前首次被发现，快速射电暴至今只有十几次被观测记录到，而且大部分都是澳大利亚的Parkes望远镜观测的，因此对于其起源、爆发机制，甚至爆发位置都存在较多争议，是当前的研究热点。
　　李毅超、陈学雷所在的国际合作研究团队，近年来连续使用美国绿堤望远镜进行中性氢的巡天观测，积累了近700小时的观测数据。在对其存档数据的重新分析中发现了这颗快速射电暴的信号，这也是首次用绿堤望远镜发现的射电暴。
　　“与之前发现的快速射电暴相比，本次发现的数据包含了更多的观测信息。根据科研人员分析，此次新发现的快速射电暴，爆发极有可能发生在高度磁化的区域内，大约30亿光年以内，可能是一个近期的超新星遗迹或活跃的恒星形成星云。”薛随建说。
　　国家天文台正在研制的天籁阵列也将进行中性氢巡天，用于探测暗能量。陈学雷表示，该阵列稍作改进后，可以在进行中性氢巡天的同时用于搜索FRB。
　　“随着更多FRB的发现和更多数据的分析解读，天文学家将解开神秘的快速射电暴之谜。”陈学雷说。
　　成功测量了距离地球约16000光年的一个黑洞的质量和转动速度
　　此次公布的最后一项成果是刚刚出炉的黑洞参数测量。国家天文台研究团队联合美国科学家，成功测量了距离地球约16000光年的一个黑洞数据。
　　科研人员对Nova Muscae 1991（苍蝇座新星）黑洞做了两个关键物理量（质量和转动速度）的测量，首次看清了这颗恒星级黑洞的身材，发现它是个“胖子”。
　　“这个黑洞的质量是太阳的11倍，在恒星级黑洞中算比较重的，就好比我们地球人的平均质量是70公斤，突然来了重量110公斤的人，我们就会觉得他很重，是个胖子。”薛随建说。
　　此次，科研人员利用太空X射线望远镜的数据对苍蝇座新星黑洞的转速也同时做了测量，测得其转动速度是每秒钟379转。
　　“可能会有更多天文爱好者关心它的转动速度。”薛随建进一步解释说：“如果看过电影《星际穿越》的话，大家或许能记得主人公在卡刚都亚黑洞的行星上只呆了3个小时，但是后来却发现黑洞外的飞船已经过了21年，时间相差了6万多倍。之所以产生如此巨大的时间差，主要是因为行星极度靠近黑洞的同时，黑洞也以最大速度转动，这样行星上的时间在我们看来就会被极大地拉长。就以苍蝇座新星黑洞为例，假如有个行星在其周围最靠近的地方稳定存在，那么行星上的时间会流逝得很慢，只不过不会有6万倍那么大的差别。”
　　薛随建说，黑洞在很多设想中被当作时空机器，但最终是什么，还需要更多观测研究。
　　国际合作越来越多，有望帮助中国天文科研实现跨越式发展
　　对于国家天文台首次对公众进行重大科学发现的科普性发布，薛随建表示，以往科研成果更多是“被锁在象牙塔里，没有被大众关注和理解”。他们希望通过这次发布，能让科研成果更接地气，“更多激发广大社会群体投身或关注太空探索的热情”。
　　国家天文台今后会定期进行这种形式的发布。薛随建说：“经过这次尝试，我们已经收到了很好的反馈，当然也有一些意见和建议。今后将继续改进，大概每半年或一年就会向公众公布科研成果，并形成机制。”
　　近年来，除了自主建设LAMOST和500米口径球面射电望远镜（FAST），国家天文台也开始参加国际重大天文科技工程项目，如三十米光学—红外望远镜（TMT）和平方公里阵射电望远镜（SKA）。自2010年开始，中科院国家天文台联合多个研究所，共同参与了美国加州大学和加州理工学院发起的TMT项目的设计和研发。这架望远镜堪称天文望远镜400多年发展史中的一个里程碑，其空间分辨率比哈勃空间望远镜还要高一个量级，在揭示暗物质和暗能量本质、描绘系外类地行星等方面有望取得重大突破。
　　“在探索中国天文科学研究和大型设备技术发展策略的过程中，通过国际合作参与下一代巨型望远镜设备的建造、管理和运行，不失为一种迅速缩小我国与国际先进水平差距的方式。比如，通过参与TMT项目，就有望使中国的天文设备实现跨越式发展，中国天文科技有望与国际先进水平比肩。”薛随建说。