中国青年网|天文学家确认中国南极昆仑站所在地为地面最佳光学天文观测台址

中国青年报客户端北京7月30日电(中青报·中青网采访人员 邱晨辉)采访人员今天从中国科学院国家天文台获悉 , 该台研究员商朝晖研究团队 , 依托安装于中国南极昆仑站的自主研制设备 , 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 。
北京时间2020年7月29日晚 , 国际顶级学术期刊《自然》杂志发表了这一成果学术论文 。
中国青年网|天文学家确认中国南极昆仑站所在地为地面最佳光学天文观测台址【中国青年网|天文学家确认中国南极昆仑站所在地为地面最佳光学天文观测台址】中国科研人员在南极工作现场 , 中科院国家天文台供图
“天文台的选址至关重要 , 而视宁度是其中最重要的参数之一 。 ”商朝晖说 , 视宁度可以表征大气抖动对望远镜观测星象造成的模糊程度 , 视宁度越好 , 照片上星象更加锐利清晰 , 对暗弱天体的观测效率更高 。 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 。
据研究团队介绍 , 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 。 这次的成果第一次用实测数据对冰穹A的视宁度进行了定量地科学统计和评估 , 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 。
研究团队自主研制了昆仑视宁度望远镜KL-DIMM , 于2018年11月参加中国第35次南极科考 , 赴内陆昆仑站 , 于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 , 获取了珍贵的夜间视宁度测量数据 。
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比冰穹A更难以获得自由大气视宁度 。
商朝晖认为 , 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 , 而冰穹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 。
据了解 , 昆仑站位于海拔4093米的南极冰穹A , 国家海洋局组织的中国南极考察队在2005年第一次到达这个地区 , 也是唯一从陆地到达这个地区的国家 。 昆仑站冬季气温可以低至零下80度 , 研究团队克服重重困难 , 成功研制了适应极低温下运行的视宁度望远镜 。
这项工作是研究团队基于KL-DIMM的数据 , 与澳大利亚和加拿大科学家合作完成的 。 该研究参与单位包括中科院国家天文台、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 。
来源:中国青年报客户端