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南极冰穹A,夜间观星最清晰

时间:2020-07-31  来源:未知  作者:信息中心

依托安装于我国南极昆仑站的自主研制设备,来自中国科学院国家天文台等国内外单位的研究团队,首次测量了南极冰穹A的夜间大气视宁度,发现冰穹A是地球上夜间观测恒星最清晰的地方,证明了昆仑站所在冰穹A地区的光学天文观测综合性能优于已知的其他任何地面台址。相关研究成果29日在线发表于《自然》杂志上。

在地球上,“仰望星空”面临的最大挑战就是视宁度问题。所谓视宁度,是指大气湍流对望远镜观测星象造成的模糊程度。视宁度越小,观测恒星因为大气湍流带来的抖动也就越小,相应地照片上的星象就更加锐利清晰,对暗弱天体的观测效率也就越高。“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。因此天文台的选址至关重要,而视宁度是最重要的参数之一。”团队负责人、中国科学院国家天文台研究员商朝晖说。

目前,世界上最好的望远镜集中在美国夏威夷和智利北部优良的台址上,视宁度一般在0.6角秒至0.8角秒。

依托自主研制的昆仑视宁度望远镜KL-DIMM,研究人员获得了冰穹A的夜间视宁度测量数据。数据表明,冰穹A的自由大气视宁度的中值只有0.31角秒,最佳值可达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。

相比而言,同在南极的冰穹C要想有近一半的时间获得自由大气视宁度,离地面的高度就需要达到30米。毫无疑问,冰穹C比冰穹A更难获得自由大气视宁度。“这意味着冰穹A的天文观测条件,明显优于冰穹C以及夏威夷和智利。”商朝晖说。

他表示,这项研究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;同时,也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。

“本次冰穹A夜间视宁度的成果测量,离不开昆仑视宁度望远镜KL-DIMM。”商朝晖强调。冰穹A冬季气温可以低至零下80度,在这里运行的设备要面对低温、霜冻、能源有限和通讯困难等多重挑战。

研究人员基于多年的经验积累,成功研制了能够在极低温下运行的昆仑视宁度望远镜KL-DIMM。在帕米尔高原的新疆天文台慕士塔格观测站进行野外测试和比对后,昆仑视宁度望远镜KL-DIMM才被安装在位于冰穹A的中国南极昆仑站,进行全自动测量。

(科技日报北京7月29日电)




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