全球旗艦級太空望遠鏡中國「巡天」預計明年發射升空!國家天文台請你一起解密浩瀚宇宙

周到客戶端 發佈 2024-03-31T05:15:23.018819+00:00

探尋宇宙的奧秘,需要目光犀利的「觀天之眼」,需要能處理海量數據的「智慧大腦」,如何獲取這些利器?3月11日,一場以「公眾與天文」為主題的國際天文館日慶祝活動在上海天文館舉行。國家天文台邀請公眾,與科學家們一起在數千萬個星系樣本中尋找高質量的強引力透鏡,共同解密宇宙。

探尋宇宙的奧秘,需要目光犀利的「觀天之眼」,需要能處理海量數據的「智慧大腦」,如何獲取這些利器?

3月11日,一場以「公眾與天文」為主題的國際天文館日慶祝活動在上海天文館舉行。國家天文台邀請公眾,與科學家們一起在數千萬個星系樣本中尋找高質量的強引力透鏡,共同解密宇宙。

天文學家們亦透過銀河講壇傳來好消息,中國自主研發的「巡天」望遠鏡,預計於2024年年底發射升空,有望成為新的全球旗艦級太空望遠鏡。

什麼是引力透鏡?

中國科學院國家天文台研究員李楠介紹,根據愛因斯坦的廣義相對論,光線在經過大質量天體時會發生彎曲現象。如果有兩個天體恰好位於視線方向,當背景天體發出的光線經過前景天體時,就會受到前景天體引力場的作用而發生會聚,產生類似於透鏡成像的效果,被稱為「引力透鏡效應」。強引力透鏡為天文學家提供了一扇觀察遙遠宇宙的獨特窗口,可以用於研究宇宙中的物質分布、約束哈勃常數、宇宙學常數,檢驗引力理論等。

隨著觀測技術的進步,海量天文數據提供了數千萬的星系樣本中,可能包含幾千個高質量的強引力透鏡。不過,在浩如煙海的樣本中找到這些高質量的強引力透鏡系統,是一個很有挑戰性的工作,光靠天文學家遠遠不夠,需要無數雙來自公眾的慧眼共同參與。因此,天文學家向公眾發出邀請,希望集合更多的力量參與到這項工作當中。

上海天文館(上海科技館分館)展教中心網絡科普部部長施韡介紹,「引力透鏡搜尋公眾科學項目」已經啟動,有興趣的天文愛好者,可以登錄項目專屬網站(https://nadc.china-vo.org/lensfinder/cluster/)參與到海量科學數據處理。

公眾可以在網上先進行一個學習,然後就可以來幫助天文學家來識別哪些東西是引力透鏡。現在這個項目是利用的是國外的一些觀測數據,那麼以後等到我們中國巡天空間望遠鏡發射升空之後,會獲得大量的數據,這個項目又可以運用到當中去,為我們中國自己的空間望遠鏡來獲取新的發現。」

載人航天工程巡天空間望遠鏡(CSST)是中國自主研發建造的空間光學望遠鏡,是中國空間站作為一個支撐空間科學與應用前沿領域研究的國家級實驗平台的重要組成部分,致力於成為一個面向國際開放的、先進的且專門服務於天文學及物理學研究的空間天文台。

中科院國家天文台研究員、空間站望遠鏡科學應用研究團組首席科學家劉超在今天的銀河講壇中透露,「巡天」是一個超級大塊頭。

它的長度有14米,直徑4米多,橫著放,相當於一輛大巴車。但如果把太陽能板全部打開,它將有一個籃球場那麼大。」

這個「大塊頭」的視力也超級棒。

光學上講,巡天看到的星象比哈勃看到更乾淨,用它拍攝出來的恆星再也不會出現天文學家『最討厭』的星芒。」

它搭載了一個重達400公斤的巡天相機,擁有25億像素,視場效率達到哈勃空間望遠鏡的300倍。

它拍一張照片,相當於哈勃拍300張照片,非常適合用於巡天。所以,在未來10年,將把整個天空的40%給覆蓋過來。它會產生大量的數據,不僅科學家將擁有很多研究數據,廣大的普通天文愛好者也將收穫大量彩色的、美麗的宇宙照片。」

「巡天」的星冕儀也擁有一個很酷的本領。如果有一個恆星在天上很亮,它的亮度就會遮蓋它傍邊的行星。行星很暗怎麼辦?星冕儀有一個很酷的光學模式,它可以通過遮擋中心恆星的光線,能夠去看它周圍挨得很近的行星,同時給它拍照。

當「巡天」升空,我們可以去探知宇宙是怎麼誕生的,通過引力扭曲的現場來探測宇宙中的暗物質和暗能量是如何分布的。我們將看到上百億的星系,從而分析宇宙的結構……

有的科學家說未來幾十億年以後,銀河系和仙女星系會碰撞到一起,那麼我們可以用「巡天」對星系的結構和運動進行觀察,來看一看這些預言中碰撞會不會發生。

天文學家還希望通過它找到10個左右「流浪行星」,「也許外星人就生活在上面!」

憑藉極高的巡天效率和解析度,CSST有望發現更多強引力透鏡系統。未來,引力透鏡搜尋公眾科學項目將使用這台望遠鏡的數據,幫助天文學家取得更多發現。

中國「巡天」預計於2024年前後發射升空,有望成為新的全球旗艦級太空望遠鏡。為了更好地做好巡天空間望遠鏡的科學傳播,服務好我國重大科學項目,上海天文館與CSST科學工作聯合中心暨國家天文台科學中心達成初步合作意向,未來將聯合開發一系列科普教育產品和宣傳素材。

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