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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

2020/7/30 17:48:51 来源:中国青年报 浏览:

中国青年报客户端北京7月30日电(中青报·中青网记者 邱晨辉)记者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。

“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

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