南極冰穹A,夜間觀星最清晰

陸成寬

2020年07月30日08:45  來源:科技日報
 
原標題:南極冰穹A,夜間觀星最清晰

  找到了!這裡夜間觀星最清晰。

  依托安裝於我國南極昆侖站的自主研制設備,來自中國科學院國家天文台等國內外單位的研究團隊,首次測量了南極冰穹A的夜間大氣視寧度,發現冰穹A是地球上夜間觀測恆星最清晰的地方,証明了昆侖站所在冰穹A地區的光學天文觀測綜合性能優於已知的其他任何地面台址。相關研究成果29日在線發表於《自然》雜志上。

  在地球上,“仰望星空”面臨的最大挑戰就是視寧度問題。所謂視寧度,是指大氣湍流對望遠鏡觀測星象造成的模糊程度。視寧度越小,觀測恆星因為大氣湍流帶來的抖動也就越小,相應地照片上的星象就更加銳利清晰,對暗弱天體的觀測效率也就越高。“在視寧度優異的天文台,一台小口徑望遠鏡的觀測能力,可以與其他地方的大望遠鏡相媲美。因此天文台的選址至關重要,而視寧度是最重要的參數之一。”團隊負責人、中國科學院國家天文台研究員商朝暉說。

  目前,世界上最好的望遠鏡集中在美國夏威夷和智利北部優良的台址上,視寧度一般在0.6角秒至0.8角秒。

  依托自主研制的昆侖視寧度望遠鏡KL-DIMM,研究人員獲得了冰穹A的夜間視寧度測量數據。數據表明,冰穹A的自由大氣視寧度的中值隻有0.31角秒,最佳值可達0.13角秒,並且在離地面8米的高度,就有31%的時間可以獲得自由大氣視寧度﹔在離地面14米的高度,有近一半的時間可以獲得自由大氣視寧度。

  相比而言,同在南極的冰穹C要想有近一半的時間獲得自由大氣視寧度,離地面的高度就需要達到30米。毫無疑問,冰穹C比冰穹A更難獲得自由大氣視寧度。“這意味著冰穹A的天文觀測條件,明顯優於冰穹C以及夏威夷和智利。”商朝暉說。

  他表示,這項研究成果第一次用實測數據對冰穹A的視寧度進行了定量科學統計和評估,並進一步証明了冰穹A的大氣邊界層很低,有利於未來的天文台工程建設和成本控制﹔同時,也確認了昆侖站有珍貴的天文觀測台址資源,為我國進一步開展南極天文研究奠定了科學基礎。

  “本次冰穹A夜間視寧度的成果測量,離不開昆侖視寧度望遠鏡KL-DIMM。”商朝暉強調。冰穹A冬季氣溫可以低至零下80度,在這裡運行的設備要面對低溫、霜凍、能源有限和通訊困難等多重挑戰。

  研究人員基於多年的經驗積累,成功研制了能夠在極低溫下運行的昆侖視寧度望遠鏡KL-DIMM。在帕米爾高原的新疆天文台慕士塔格觀測站進行野外測試和比對后,昆侖視寧度望遠鏡KL-DIMM才被安裝在位於冰穹A的中國南極昆侖站,進行全自動測量。

  (科技日報北京7月29日電)

(責編:趙竹青、呂騫)