【营员随笔】兴隆天文台参观笔记——许思远(英才1班)

  • 文/许思远
  • 创建于 2018-07-28
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  今天上午14班英才1班的学生在老师和学长的带领下乘车参观了中国科学院国家天文台,其中有一个望远镜让我印象深刻,就是那个名为“郭守敬望远镜”的大天文望远镜,其全称为“大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜”。根据天文台的讲解员教授介绍,它是一架视场为5度横卧于南北方向的中星仪式反射施密特望远镜。由于它的大视场,在焦面上可以放置四千根光纤,将遥远天体的光分别传输到多台光谱仪中,同时获得它们的光谱,成为世界上光谱获取率最高的望远镜。它使我国天文学在大规模光学光谱观测、大视场天文学研究上,居于国际领先的地位。而现在,幸运的我们就站在这座奇迹般的望远镜面前,观察了它的结构,并且感受到科学的神奇与力量天文台的工作组人员为了让我们能够得到参观这个望远镜的机会,提前将望远镜关闭维修,这样为了对培养国家未来科学人才而暂停工作组自己对天文数据的观测的大局意识和舍己为人的精神本身就值得我们高中生去学习。在此,应该对中国科学院兴隆天文台的所有科学家和工作人员致以深深的敬意。同时我们也要感谢英才计划给了我们这样的机会能接受这样的培养,并且见识到了科学前沿的内容。

  下面介绍一下此大型天文望远镜的工作原理:如图所示(此处无图哈哈),天体的光经MA反射到MB,再经MB反射后成像在焦面上。焦面上放置的光纤,将天体的光分别传输到光谱仪的狭缝上,然后通过光谱仪后的CCD探测器同时获得大量天体的光谱此望远镜就是根据这些天体的光谱来分析天体的各种信息,光谱包含着遥远天体丰富的物理信息,大量天体光学光谱的获取是涉及天文和天体物理学诸多前沿问题的大视场、大样本天文学研究的关键。但是,迄今由成像巡天记录下来的数以百亿计的各类天体中,只有很小的一部分(约万分之一)进行过光谱观测。郭守敬望远镜作为天体光谱获取率最高的望远镜,已突破天文研究中光谱观测的这一“瓶颈”,并成为最具威力的光谱巡天望远镜,它是进行大视场、大样本天文学研究的有力工具。该望远镜已对上千万个星系、类星体等河外天体的光谱巡天,已在河外天体物理和宇宙学的研究上,诸如星系、类星体和宇宙大尺度结构等的研究上作出了重大贡献。

  贡献之一就是在天文台工作组与清华大学天体物理学教授的合作下对恒星在超新星爆发之后留下的超新星遗迹(恒星通过爆炸会将其大部分甚至几乎所有物质以可高至十分之一光速的速度向外抛散,并向周围的星际物质辐射激波这种激波会导致形成一个膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构,这被称作超新星遗迹)进行光谱分析,这极大程度上对理论天文学做出了贡献:超新星处于许多不同天文学研究分支的交汇处。超新星作为许多种恒星生命的最后归宿,可用于检验当前的恒星演化理论。然而,正是我们这次参观的天文台所观测到的数据否定了科学界以前对于恒星演化的基本理论。讲解员教授告诉我们,他们曾观测到某一同一个恒星,在短时期内发生了34次的超新星爆发

  这个数据震惊了国内外的理论天文学工作者:这完全颠覆了他们曾经对恒星演化的认识。在此之前的理论只能解释同一个恒星在达到某些条件后发生且仅发生一次超新星爆发的原因,至于发生两次及以上超新星爆发的恒星的演化依靠原有的理论根本无法解释。这就说明,科学界原有的恒星演化理论有不准确之处,而到目前为止还没有人可以解释。这就需要以后的科学工作者将自己的青春奉献在这项伟大的事业中去解释这个难题,而解决这个难题的人很可能就在我们之中。另一方面,这也说明了中国科学院国家天文台对于科学工作,天文观测等的重要性:如果没有这一座座伟大的,奇迹般的望远镜,人们也就不可能观测到同一恒星发生多次超新星爆炸的前所未有的现象,也就不可能认识到自己原有的理论有不足之处,从而努力发现不足之处并加以改正、优化。正因为有了中国科学院兴隆天文台,科学家们才能有诸如这样的许多成就。科学就是这样,人们对自然对宇宙的认知就是人们在一遍遍的发现以前理论中的错误之处并改正和优化的过程。

  而中国科学院兴隆天文台就给人们提供了这样的发现新现象的机会发展科学的平台。我们应该感谢国家这样的投入,使得我国在天体观测和天文学走在世界的前端,处于世界领先的位置。