中外科學家聯合發布巨幅宇宙二維天圖 容納了10萬億數碼像素

北京時間1月14日，國家天文臺北京-亞利桑那巡天(BASS)團隊和暗能量光譜巡天(DESI)國際合作項目團隊聯合發布最新巨幅宇宙二維天圖，為即將開始的新一代宇宙學紅移巡天鋪平了道路。

近代天文觀測研究發現宇宙在不斷地膨脹，而且處于加速膨脹狀態。驅動宇宙膨脹的力量被天文學家稱為暗能量。暗能量至今還是一個謎團，它占宇宙組成約68%，剩余物質為暗物質和普通重子物質。通過對宇宙中大量星系的光譜觀測，人們能夠準確獲得星系的退行速度，也就是紅移，從而獲得天體的距離。大規模星系的紅移測量能夠準確刻畫出宇宙物質的三維分布，精確勾勒出暗能量對宇宙膨脹的影響。

DESI項目成員、國家天文臺副臺長趙公博提到，“DESI被稱為繼斯隆光譜巡天之后的第四代宇宙學巡天項目，計劃利用5年的時間，獲取數千萬星系的紅移，構建當前最大的三維宇宙，有望揭露暗能量的神秘面紗。”

BASS巡天項目實際負責人、國家天文臺副研究員鄒虎說，“在開展DESI光譜紅移巡天之前，研究人員需要獲得比以往面積更大、更深的宇宙二維圖像來滿足大規模光譜觀測的需求。”經國家天文臺和DESI國際合作團隊近200名科研人員的不懈努力，歷時6年進行聯合觀測和數據分析，對觀測的圖像拼接，打造了巨幅宇宙二維地圖。

鄒虎進一步解釋道，“該宇宙二維地圖覆蓋了兩萬平方度的天空，約為全天球面積的一半，容納了10萬億數碼像素，包含了20億天體。”

在構建的巨幅宇宙二維地圖中，國家天文臺聯合美國亞利桑那大學開展的北京-亞利桑那巡天貢獻了北半球的星空。BASS巡天聯合了國內高校和國外合作單位組建了專門的觀測隊伍，前往美國亞利桑那州基特峰進行巡天觀測。

鄒虎說，“自2015年開始經歷了5年時間，BASS巡天觀測參與人次數超90，培養了大批青年觀測人才。”BASS巡天觀測已于2019年3月圓滿結束。針對圖像巡天的數據獲取，研究人員開發了自動化觀測和質量控制軟件，能夠實時獲取最優觀測的圖像，并自動制定觀測計劃。

國家天文臺巡天觀測和三十米望遠鏡技術研發團組首席研究員薛隨建說，“BASS巡天總共獲得亞利桑那大學Bok望遠鏡的觀測時間為387天，這是國內天文學家使用國外望遠鏡觀測時間最長的紀錄。此外，中國天文學家以BASS巡天作為貢獻成為了DESI項目創始成員。”

作為DESI項目機構董事會的成員，鄒虎補充說道，“此次公布的數據包括最大面積的觀測圖像和最準確的天體測量信息。該巡天數據是DESI項目順利實施的保障，也將成為全球天文界的數據遺產，發揮更廣泛的科研應用價值。”