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地面天文观测哪里强?中国天文学家确认南极冰穹A为最佳!

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2020年07月30日 来源:中国新闻网 作者: 分享:

地面天文观测哪里强?中国天文学家确认南极冰穹A为最佳!

南极昆仑站天文观测工作现场照片。中间是DIMM的8米高的塔架,前面是15米高的多层大气参数测量塔KLAWS-2G,右侧黄色集装箱是PLATO-A仪器舱。(中科院国家天文台 供图)

中新网北京7月30日电 (记者 孙自法)中国科学院国家天文台30日发布消息说,依托安装于中国南极昆仑站的自主研制设备,该台商朝晖研究团队首次测量并获得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。

中国天文学家研究确认南极冰穹A为地面最佳光学天文观测台址的这项重要成果,北京时间7月29日深夜在国际著名学术期刊《自然》发表。业内专家认为,该研究成果确认昆仑站拥有珍贵的天文观测台址资源,将为中国进一步开展南极天文研究奠定坚实基础。

南极昆仑站2台冗余的视宁度望远镜及其8米高的塔架(安装时照片)。(中科院国家天文台 供图)

南极昆仑站2台冗余的视宁度望远镜及其8米高的塔架(安装时照片)。(中科院国家天文台 供图)

商朝晖说,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(数值越小越好)的条件下,观测恒星因为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。因此,天文台的选址,视宁度是最重要的参数之一。

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。这次的最新成果第一次用实测数据对冰穹A的视宁度进行定量的科学统计和评估,并进一步证明冰穹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。

中科院国家天文台介绍,商朝晖研究团队自主研制出昆仑视宁度望远镜KL-DIMM,2018年11月参加中国第35次南极科考,赴内陆昆仑站,2019年1月现场安装调试成功,立即投入观测,并实现无人值守,越冬长期全自动运行,获取到珍贵的夜间视宁度测量数据。

南极地图,显示冰穹A、C、F,以及南极点、中山站和泰山站。(武汉大学中国南极测绘研究中心庞小平、王诗云供图)

南极地图,显示冰穹A、C、F,以及南极点、中山站和泰山站。(武汉大学中国南极测绘研究中心庞小平、王诗云供图)

KL-DIMM数据表明,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。相比较而言,同在南极的冰穹C的边界层高度中值在30米,比冰穹A难于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。

昆仑站位于海拔4093米的南极冰穹A,中国南极考察队在2005年首次到达该地区,也是迄今唯一从陆地到达南极冰穹A的国家。中国天文界自2007年参与南极昆仑站的内陆科考以来,已获得一系列天文观测和台址测量的成果。

施普林格·自然向媒体发新闻稿称,这个极寒又孤立的环境能否成为望远镜的实际选址依然未知,但研究论文作者指出,他们装置的观测能力会受到霜冻影响,克服这一问题有望将视宁度再提高10-12%。

最新发表科研成果论文由中国与澳大利亚、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。(完)

关键词 >> 南极,天文台,观测,望远镜,研究,测量
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