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天文学家确认南极冰穹A为地面最佳光学天文观测台址

发布日期:2020-07-30 15:44
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图为位于南极冰穹A地区昆仑站的昆仑视宁度望远镜KL-DIMM工作现场照片 国家天文台供图

新华网北京7月30日电(王莹)记者从中国科学院国家天文台获悉,北京时间7月30日凌晨,国际科学期刊《自然》发布了国家天文台商朝晖研究团队的一项重要成果。依托安装于中国南极昆仑站的自主研制设备,研究团队首次测量并获得了极佳的夜间大气视宁度,证明昆仑站所在的冰穹A地区的光学天文观测条件优于已知的其他任何地面台址。这项研究成果确认了昆仑站有珍贵的天文观测台址资源,为我国进一步开展南极天文研究奠定了科学基础。

科研人员介绍,在天文观测中,天文台的选址至关重要,其中,视宁度是最重要的参数之一。“视宁度表征大气抖动对望远镜观测星象造成的模糊程度。在视宁度好(数值小)的条件下,观测恒星时,由于大气湍流带来的抖动比较小,所以照片上星象更加锐利清晰,对观测暗弱的天体效率更高。在视宁度优异的天文台,一台小口径望远镜的观测能力,可以与其他地方的大望远镜相媲美。”商朝晖告诉记者。

据了解,在以往的研究中,昆仑站所在的南极冰穹A地区的地理和大气条件表明,大气湍流主要在近地表的边界层,而之上的自由大气非常稳定,预计有很好的视宁度。研究团队这次的成果第一次用实测数据对冰穹A的视宁度进行了定量科学统计和评估,并进一步证明了冰穹A的大气边界层很低,有利于未来的天文台工程建设和成本控制。

此次研究成果的取得,离不开性能优越的望远镜。商朝晖介绍,研究团队自主研制了适应极低温下运行的昆仑视宁度望远镜KL-DIMM,于2018年11月参加中国第35次南极科考,赴内陆昆仑站。2019年1月,望远镜调试安装成功投入观测,并实现无人值守,越冬长期全自动运行,获取了珍贵的夜间视宁度测量数据。

数据表明,该地区自由大气视宁度的中值只有0.31角秒,最佳值达到0.13角秒,并且在离地面8米的高度,就有31%的时间可以获得自由大气视宁度;在离地面14米的高度,有近一半的时间可以获得自由大气视宁度。“天文观测对成像质量要求极高,目前世界上最好的望远镜集中在夏威夷和智利北部优良的台址上,视宁度一般在0.6-0.8角秒。冰穹A的天文观测条件,明显优于上述两个地区,有望成为优秀的地面天文台。”商朝晖表示。

据了解,这项研究工作由中国与澳大利亚、加拿大科学家合作完成,9位论文作者分别来自中科院国家天文台、天津师范大学、中国极地研究中心、澳大利亚新南威尔士大学和加拿大不列颠哥伦比亚大学。

本文来源:新华网 编辑:石麒会

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