坐落在青藏高原柴達木盆地的茫崖市冷湖鎮因奇特的雅丹地貌聞名於(yu) 世。這裏荒蕪幹旱、地貌與(yu) 火星地貌特征類似,有著廣袤深邃的荒涼之美。海拔高、人煙稀少、日照充沛、夜空晴朗,為(wei) 天文觀測創造了絕佳的條件。
2021年七夕的銀河拱門,拍攝於(yu) 施工中的賽什騰C點 圖片來源:洪文瀚
北京時間8月18日23時,頂級學術期刊《自然》(Nature)在線發表了來自中國科研團隊的一項研究成果,題為(wei) 《青藏高原上的冷湖天文台址》,認定冷湖鎮賽什騰地區為(wei) 世界級天文台址,觀測條件可比肩國際一流大型天文台。
由2020年春分和秋分的全天相機夜間監控照片合成的24小時星軌圖 圖片來源:澎湃新聞
在全球範圍內(nei) ,隻有少數高質量的天文台址能夠滿足下一代大型設施的要求,且均分布在西半球。來自中國天文學家的這最新項研究彌補了東(dong) 半球缺少優(you) 良天文台址的遺憾。
冷湖台址地理位置 圖片來源:澎湃新聞
冷湖天文觀測基地坐落於(yu) 冷湖鎮附近賽什騰山區域的一處峰頂,海拔4200多米,為(wei) 我國光學天文發展創造了重大機遇,也為(wei) 國際光學天文發展提供了寶貴的資源。
尋找絕佳台址
最佳台址需要什麽(me) 樣的條件?
國家天文台首席研究員鄧李才說,從(cong) 地麵向空中觀測需要透過地球大氣,因此當地有雲(yun) 的天氣要少、晴天要多,且晴天質量要好,即視寧度好。星光穿過大氣到達人眼和設備,而大氣壓縮或者膨脹造成空氣混亂(luan) 流動,光線經過這些地方會(hui) 發生彎折和抖動,所以大家經常看到星星“眨眼睛”,“眨得越厲害,表示視寧度越差。
星空流轉:這是2019年7月27日夜(一般情況),全天監控相機圖像製作的動畫 圖片來源:澎湃新聞
空氣中的塵埃,會(hui) 產(chan) 生大氣吸收或散射,因此當地的空氣必須特別幹淨。另外,天文台地麵到大氣頂部中的水汽含量要特別少。
沒有光汙染的冷湖
光汙染是全世界天文台麵臨(lin) 的問題,走入天文學家視野中的冷湖,幾乎沒有光汙染,夜晚的星空格外通透。
2017年,謀求轉型發展的地方幹部主動找上了鄧李才,希望引進天文項目,海西州啟動將冷湖全域1.78萬(wan) 平方公裏全部設成暗夜保護區的計劃,冷湖在項目啟動之前就解決(jue) 了光汙染的問題。
冷湖地區日照時間長、降水極低、夜空晴朗,曆史記錄的天氣條件非常好。鄧李才說,賽什騰與(yu) 其下方的柴達木盆地有1000米以上的高差,沙塵鮮有達到山頂的情況。“即便是冷湖鎮區有沙塵暴發或經過,一旦到了山頂,看到的天空仍是湛藍湛藍的。”
第一次實地踏勘賽什騰山頂峰,比後來建設的C點高300多米 圖片來源:澎湃新聞
“不眨眼”的星星
截至2020年底,研究團隊已經積累了台址三年的監測數據。冷湖賽什騰山C區(4200米標高點)的視寧度中值為(wei) 0.75角秒。這個(ge) 參數與(yu) 國際最佳台址同期數據大致相同。
建設中的賽什騰C點的觀測設施 圖片來源:澎湃新聞
0.75角秒是什麽(me) 概念?,研究人員介紹,一個(ge) 圓是切成360份,每份是一度,把一度再切成3600份,其中一份是一個(ge) 角秒。視寧度越小,觀測到的天體(ti) 越穩定。所以從(cong) 這裏看,星星是基本不閃爍的,對於(yu) 天文觀測十分有利。
冷湖台址和世界其他知名天文台址參數比較
圖片來源:新京報
世界級天文觀測台址
截至目前,從(cong) 已經建成和正在建設的規模來看,研究人員認為(wei) 冷湖無疑已經是“中國最大的天文台。”更為(wei) 重要的是,有著“第三極”之稱的青藏高原上是整個(ge) 國際天文學界的向往之地,“在這裏發現好的天文觀測台址,是一個(ge) 共同的願望,而我們(men) 實現了這樣的願望。”
賽什騰山建設工地沐浴在日落的餘(yu) 暉中,水平線之下是略帶浮塵的柴達木盆地,一望無際 圖片來源:鄧李才
2021年5月,青海省和清華大學簽署協議,將用7年左右的時間,在青海冷湖建設一架口徑6.5米的寬視場(光譜)巡天望遠鏡,並以此為(wei) 基礎開展全方位的天文學研究。鄧李才透露,目前和冷湖簽署落地協議的望遠鏡項目多數已經進入建設和設備安裝階段,望遠鏡數量達到30個(ge) (含一個(ge) 陣列項目中的望遠鏡),屆時冷湖將成為(wei) 中國甚至亞(ya) 洲最大的天文台。
“冷湖國際一流台址的發現打破了長期製約我國光學天文觀測發展的瓶頸,為(wei) 我國光學天文發展創造了重大機遇。”鄧李才說,特別是冷湖所在的地理經度區域內(nei) ,尚屬世界大型光學望遠鏡的空白區,而天文觀測常常需要時域、空域的接力觀測,因此,冷湖國際一流台址也是國際光學天文發展的寶貴資源。
2020年4月13日,全天相機監控照片的投影轉換,完整的銀河拱門與(yu) 賽什騰主峰相互映襯 圖片來源:澎湃新聞
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來源:新京報 澎湃新聞 監製:馬蓮 編輯:吳楠
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