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天文台研究团队选址青海冷湖光学观测 比肩国际一流大型天文台

我国一支科研团队近日发现,青海冷湖地区的光学观测条件可比肩国际一流大型天文台,是光学天文发展的宝贵资源。国际知名学术期刊《自然》于北京时间18日发布了这一科研进展。

冷湖地区日照丰沛、降水极少、夜空晴朗。自2018年1月起,中国科学院国家天文台邓李才研究团队在当地政府的支持下,在冷湖赛什腾山区4200米海拔标高点(赛什腾C区)进行定点选址,对该地域的晴夜数量、晴夜背景亮度和气象进行连续监测。

邓李才介绍,连续3年的监测数据显示,该台址的视宁度中值为0.75角秒,与国际最佳台址同期数据大致相同。此外,该台址在“可沉降水汽”这一指标上也表现非常优越。

视宁度代表了大气抖动对望远镜观测星象造成的模糊程度,是天文台选址的重要参数之一。可沉降水汽对物质起源和生命起源等科学研究而言非常重要。

光学观测台址是稀缺资源,目前国际公认的最佳台址只有智利北部山区、美国夏威夷莫那卡亚峰以及南极内陆冰穹地区。研究团队按可观测时间和视宁度进行综合量化分析发现,冷湖赛什腾山区台址与夏威夷莫那卡亚峰及智利各天文台相比基本持平。

我国天文界长期高度重视光学天文选址工作,20世纪90年代开始部署在我国西部地区进行选址。此次选址过程中,研究团队克服重重困难,人力背负各种仪器设施,攀登崇山峻岭,建成了所有关键台址参数的测量平台并开始运行。

另据中国新闻网报道,历时3年连续监测数据显示,中国科学院国家天文台研究团队选址于青海冷湖赛什腾山区海拔4200米标高点(赛什腾C区)的光学观测条件,在视宁度、红外观测及晴夜数量、晴夜背景亮度、气象等方面综合衡量,可以比肩国际一流大型天文台。

青海冷湖国际一流光学天文台址这项重要发现,将不仅打破长期制约中国光学天文观测发展的瓶颈,为中国光学天文发展带来新的重大机遇,还将改变目前国际所有优良光学天文观测台站都位于西半球的局面,并填补青藏高原所在地理经度区域内世界大型光学望远镜的空白,为国际光学天文发展提供极其宝贵的战略性稀缺资源。

由中科院国家天文台邓李才研究团队最新完成的青海冷湖光学天文台选址及监测重大科学进展论文,北京时间8月18日夜间,在国际著名学术期刊《自然》上线发表。

中科院国家天文台介绍说,长期以来,中国天文界高度重视光学天文台选址工作,上世纪90年代就开始在中国西部地区进行部署。2017年,邓李才研究团队与青海省海西州冷湖地方政府密切合作,在海西州西部无人区开始台址搜寻工作。根据冷湖地区日照丰沛、降水极低、夜空晴朗等历史记录天气条件非常良好的情况,研究团队实地考察冷湖赛什腾山区,并确定在赛什腾C区进行定点选址。

自2018年1月中旬起,邓李才研究团队正式对赛什腾C区的晴夜数量、晴夜背景亮度和气象进行连续监测。通过团队持续努力,当年5月在赛什腾C区监测点初步建成基础设施,并达成所有参数的95%连续覆盖率,获得对赛什腾山光学/红外观测条件的结论性数据。

邓李才研究员表示,为避免各种非科学因素对大型天文观测设施选址产生干扰,保证数据的可靠性和公正性,冷湖台址监测项目采集的所有原始数据在整个选址过程中实时公开。

截至2020年底,冷湖台址主要监测数据累计达3个年度,研究团队经过细致统计分析显示:冷湖赛什腾山C区(海拔4200米标高点)的视宁度中值为0.75角秒,这个参数与国际最佳台址同期数据大致相同,全面优于其他台址;在红外观测条件上,对“物质起源”和“生命起源”等极端科学目标而言,最重要的台址指标是可沉降水汽,冷湖赛什腾台址在所有中等地理纬度国际一流台址中最为优越;按可观测时间和视宁度进行综合量化分析,冷湖赛什腾山的品质优于青藏高原其他选址点,与同处地球中纬度的智利北部阿塔卡玛地区和美国夏威夷莫那卡亚峰这些目前国际公认的最佳光学天文台址基本持平。

据了解,冷湖镇位于中国地理上腹地的青海省海西州,镇区海拔仅2700米,距赛什腾山台址80公里,可建设可靠的后勤保障和科研基地。冷湖赛什腾C区观测基地作为未来大型天文台址,其交通保障良好,区位优势明显。青海省海西州政府提供的全面支持,也为冷湖天文台选址工作及时启动和稳定运行提供重要保障。

中科院与青海省政府后续将通过合作,尽快对冷湖台址资源进行保护,避免灯光和其他人类活动的影响,并统一规划和布局未来重大天文观测设施发展,最大限度发挥冷湖天文台址科学潜力。同时,力促冷湖天文台址的国际合作和开放,吸引国际领先的天文观测设施落户,使冷湖成为国际光学天文研究重要基地和人类探索宇宙奥秘、培育原创科学成果的重要策源地。(记者 孙自法)

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