天目科技中国天文学会年会开幕有关太阳银河系宇宙线的探测计划进展如何
太阳活动的爆发如何影响人类世界? 银河系深处是什么样子? 神秘的“宇宙射线”从何而来? 人类对宇宙还有太多未解之谜。
12月3日,中国天文学界的盛会——中国天文学会2021年学术年会拉开帷幕。 在会议报告环节,多位科学家通过线上线下相结合的方式,介绍了相关大型科学设备和宇宙观测计划的最新状况。
2.5米大视场高分辨率太阳望远镜设计样本来源:南京大学
观察太阳活动的敏锐眼睛
该太阳望远镜计划于 2025 年完工
了解天气、天气预报、天气预报缺一不可。
在遥远的太空中,也存在着太阳活动引起的“天气”变化。 2.5米大视场高分辨率太阳望远镜旨在精确预测太空天气。
耀斑、日冕等太阳活动的爆发会干扰磁场,对地球、中国空间站和发射的卫星产生重大影响。 因此,掌握“太空天气”非常重要。
目前,国内已有多台太阳望远镜从事空间天气研究。 通过这些望远镜,科学家可以获得有关太阳活动的信息并减少其造成的损害。
“然而,现有的太阳望远镜要么孔径较小,要么分辨率不够,无法研究太阳整体的大波动现象。” 中国科学院院士、南京大学天文与空间科学学院教授方成在现场介绍。 为此,2014年左右,他提出了建造2.5米大视场高分辨率太阳望远镜的想法。
该项目旨在研制世界上最大的轴对称太阳望远镜,具有大视场、高分辨率的特点。 方成介绍,该望远镜由南京大学牵头,中科院南京天文光学技术研究所、云南天文台、紫金山天文台参与合作。 该方案历经7年、7次讨论、150名专家评审,并不断完善。
目前,该望远镜初步位于四川省稻城,正在进行视宁度、风向、降雨量等方面的测量。
2.5米大视场高分辨率太阳望远镜计划于2025年左右研制,建成后将“瞄准太阳活动爆发这一重要但尚未解决的问题,推动我国太阳物理研究,赶上世界水平”一流水平。” 方成说道。
“银河卷轴”获得的部分银河系彩色图 图片来源:中国科学院紫金山天文台
“银河画卷”十年巡天观测宇宙
第一阶段的所有数据将于明年发布
青海省戈壁滩上,一座巨大的白色“球”矗立在群山之中。 这座13.7米毫米波射电望远镜正在接收来自浩瀚星空的“神秘密码”。
它是我国唯一工作在毫米波波段的大型射电天文观测设备。 主要对星际分子云和恒星形成区域以及银河系的结构和运动进行观测和研究。
近10年来,中国的“银河卷轴”巡天计划就利用它完成了第一阶段计划。
天空测量就像是对天体的“普查”。 这种观测方法有利于发现未知天体。 “与国际上以往开展的巡天相比,‘银河卷轴’具有多谱线、高灵敏度等观测优势,流动完整性显着提升。” 杨吉说道。
杨霁透露,“银河卷轴”一期已完成银纬正负5度范围内共计2400平方度的探测覆盖,积累了8000万条三维数据。 团队还利用《银河卷轴》第一阶段观测到的高质量数据建立了数据库。
杨霁介绍,根据最后一次巡天的结束时间,他们计划在2022年10月正式公开第一阶段巡天的全部数据。
“这些结果正在改变我们对星系、分子云、银河系等一系列前沿问题的认识。我们期待未来利用这些数据进行分析,做出更多科学发现。”杨吉说。
目前,“银河卷轴”调查第二阶段已经启动。 据悉,第二阶段巡天预计也将持续10年。
Lasso数据图来源:中国天文学会
探索神秘的“外星访客”
“拉索”助力发射超高能伽马天文观测
在天文学领域,宇宙射线是来自外太空并以接近光速飞行的粒子流。 它们由质子和各种原子核以及少量的光子、中微子、电子等组成。
这些肉眼看不见的“外太空来客”携带着有关宇宙起源和天体演化的信息。 然而,它们从何而来,人类至今仍不得而知。
科学家们给驱动宇宙射线加速和形成的天体起了一个名字,叫做PeVatron。
探测神秘的加速器可以帮助解开宇宙射线的奥秘。 为此,中国科学院高能物理研究所牵头在位于四川省稻城县海拔4410米的海子山建设了高空宇宙线观测站LHAASO(拉索)。
会上,中科院高能物理研究所研究员陈松展介绍,该电缆于2017年开工建设,2019年底开始部分运行,今年7月开始全阵列运行。 目前已取得多项成果。
根据宇宙射线在其加速器附近产生伽马(γ)射线的事实,科学家将通过它们间接寻找神秘的粒子加速器。
拉索的成就之一是,拉索发现了银河系中第一个粒子加速器和人类观测到的最高能量光子。 这种高能光子的能量高达1.4PeV(即1000万亿电子伏)。
与此同时,LHAASO精确测量了蟹状星云的高能天文亮度,确定蟹状星云的核心区域存在一个极其强大的电子加速器。 加速能量接近经典力学理论允许的加速极限。
这些发现开启了超高能伽马天文观测的时代。 陈松展透露,2022年,拉索海将发布第一个甚/超高能星表计划,其中将包括许多新发现。