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人类最大探天行动斯隆-II计划启动 


http://www.sciencehuman.com   科学人 网站  2005-07-24

 

3年内完成探测宇宙、银河系和暗能量

人类最大探天行动斯隆-II计划启动

2004年2月18日,天文学家已经发现了一颗钻石星球,它重达100万亿克拉。

SDSS主镜位于美国新墨西哥州南部中心的萨克拉门托山峰的顶部,海拔2804.2米。图中右前方为望远镜的辅助建筑。

  上世纪80年代末,科学家们提出了斯隆数字天空勘测计划(SDSS)。它是当今世界上最雄心勃勃的巡天测量计划,来自世界各国13个研究所的200多名天文学家参与了前期工作。,第一期计划已经获得了迄今为止最好的三维宇宙分布图,测量了天空中20亿光年区域内的20万个星系的距离。结合这张天图上的引力模式和测量结果,SDSS小组认为宇宙物质包含了70%的暗能量、25%的暗物质和仅仅5%的普通物质。目前,这一伟大计划的第二期已经正式展开。

  该计划将对银河系的结构、起源和暗力量的本质等课题进行深入研究。
  近日,由美国纽约的艾尔弗雷德·P·斯隆基金会,美国国家科学基金会,美国能源部及其他成员科研组织共同出资,开始进行斯隆数字天空勘测计划第二期,本次计划预计将历时三年。
  美国斯隆数字天空勘测计划的主管理查德·克伦博士宣布,近期将进行迄今为止规模最大的宇宙勘测计划。此次计划不仅吸收了新的研究合作伙伴,而且会进行一系列前所未有的研究任务,预计整个测量计划在2008年夏季结束。
  原有的斯隆数字天空勘测计划已经完成了一次大规模的宇宙勘测,科学家们利用美国新墨西哥州阿帕奇角观测站的2.5米望远镜对神秘莫测的宇宙以及我们所居住的银河系进行了观测。在理想的夜晚,SDSS使用一种宽视场CCD照相机在五个宽波段对夜天空进行拍摄,目标是确定四分之一天区内1亿个以上天体的位置和绝对亮度。如果遇上有月光的夜晚或是有薄云的夜晚,科学家们将使用一对光谱仪取代成像照相机。他们使用光纤,可一次获得608个天体的光谱(从而可以得到红移)。与传统望远镜通常要在不同科学家之间分配时间的做法不同,这台位于墨西哥阿帕奇山天文台的2.5米SDSS望远镜是专门用于此项巡天工作的,它将利用5年里的每一个晴夜开展工作。
  斯隆数字天空勘测计划-II将继续对宇宙中大片连续区域进行观测,并且对银河系的结构、起源和暗力量的本质等课题进行深入研究。
  这一计划是迄今为止人类历史上最为宏伟的天文勘测计划,计划已经对数以亿计的星系进行了测量,在过去五年中,科学家们已经获得了有关这些星系的精确亮度与位置,公布了有关大约两亿个天体的数据。SDSS第一次公布的数据包含了1500万个星系,其中10万个以上测出了红移距离。总目标将测量100万个星系和类星体的红移。

  该计划已经证明了银河系是通过吞噬邻近较小的星系来逐渐成长。斯隆计划-II将为宇宙研究带来深远影响。
  目前,来自世界各地23个研究组织的300多位科学家与工程师都在利用这些数据来研究令人神往的宇宙难题,此外还有数以百计的科学家正联合在一起进行相关的宇宙研究。

  斯隆数字天空勘测计划目前所取得的研究数据令人振奋,科学家们不仅发现了遥远的类星体,精确地测量了大规模星系的分布情况,肯定了重力在宇宙中对任何结构发展所起的作用,而且证明了银河系是通过吞噬临近较小的星系来逐渐成长,最终形成了我们现在所居住的星系。
  “我们很高兴能够让这些机构做出资助该计划的决定,”任教于芝加哥大学的克伦博士表示。“参与斯隆数字天空勘测计划的各位科学家和工程师通过不懈的努力已经为我们认识宇宙打开了新的大门。我们相信,斯隆数字天空勘测计划-II将为人类带来更多的科学发现,为未来的天文探索打下更坚实的基础。有一点是肯定的,我们所公布的数据在未来几年将会进一步推动人类了解宇宙的进程。”
  天空勘测计划不仅推动了对宇宙进化与机构的了解,使人类得以目睹有史以来最精确的宇宙地图,而且还为斯隆数字天空勘测下一步计划的实施带来了极大的动力。
  该基金会天文科学分部的执行官艾琳·福瑞尔认为,斯隆数字天空勘测计划已经为人类带来了许多科学发现,有的甚至是在我们意想不到的领域。第一次勘测的完成针对银河系与恒星天文研究,第二次勘测将为天文学家与其他科学研究者带来更加宝贵的研究资料。
  在这次斯隆数字天空勘测计划-II中,新添了八个研究组织:纽约城的美国国家历史博物馆、瑞士巴塞尔大学、英国剑桥大学、美国俄亥俄州克里夫兰市的凯斯西储大学、核子天体物理学联合学院(美国密歇根州立大学、芝加哥大学和圣母大学合办)、斯坦福的卡维利粒子天体物理学与宇宙学研究所、俄亥俄州立大学、德国波茨坦天体物理学研究所。
  斯隆数字天空勘测计划-II分三步走,将进一步证实现代科学史上最惊人的发现———宇宙暗力量的存在。
  斯隆数字天空勘测计划-II共分为三部分。
  第一部分被称为“LEGACY”,科学家们将完成银河系以外的宇宙世界测量,获得大约一百万个星系以及北半球天空中类星体的图像和位置

  第一部分所获得的勘测数据也会帮助第二部分———斯隆星系研究以及探测扩展计划———的开展,提供银河系的结构图以及相关信息,收集有关银河系形成演化方面的数据。
  伦塞勒理工学院的纽伯博士解释说:“斯隆星系研究以及探测扩展计划将使我们首次一览银河系的结构。要知道,这可不是简简单单的绘制地图,而是涉及银河系的年龄、化学成分、恒星的分布等等问题,并且通过对上述问题的研究了解银河系究竟是怎样形成的,这样一来我们就能够推断出星系形成的一般规律。”

  “例如,如果我们能够发现年代久远的恒星,就有可能会发现元素周期表在宇宙漫长的历程中是如何形成的。”他补充说。
  斯隆数字天空勘测计划-II的最后一部分包括深入研究超新星、在宇宙中搜索恒星大爆炸所遗留下来的残余物体等等。天文学家们还将测量遥远宇宙中超新星的精确位置,然后利用这些数据来计算出宇宙膨胀的速度。
  “斯隆数字天空勘测计划-II将为我们带来现代科学史上最惊人的发现———宇宙暗力量的存在,”来自华盛顿大学的科学家安迪·贝克解释说,“科学家们将通过斯隆数字天空勘测望远镜发现并且监测许多距离我们很远的超新星,这样一来我们能够直接测量出暗力量对宇宙整体几何结构的影响。”
  RCW 49星云的照片。它是银河系中最盛产恒星的地带之一。RCW 49星云又黑暗又有很多尘埃,但它却是新生星云的托儿所,在这里有超过2200多个新生星云。

    [北京科技报]

     

 

 

 

 

 

 

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