星系团的发现和星系团及成员星系的物理性质

星系团是宇宙中质量最大的引力束缚天体,是宇宙大尺度结构中密度相对比较高的节点.因此星系团是研究宇宙学的重要示踪天体之一,也提供了星系多样的寄居环境.基于公开的巡天数据,我们证认出了数目最多的星系团,显著扩展了星系团发现的红移范围.根据星系团在宇宙空间中的成团性,探测到了显著的宇宙重子声波振荡信号.通过查看星系团图像,发现许多星系团作为强引力透镜使背景星系呈现巨大的光弧.根据星系团中成员星系的分布,我们计算了最多星系团的动力学状态参数,并发现只有约1/3的星系团处于弛豫状态.我们还发现,在越弛豫的星系团中,最亮团星系的光学光度越大,其他亮成员星系越少.随着国际上在多个波段更深巡天数据的发布,星系团的研究将会有多方面的突破.     

星系红移巡天宇宙学——探索暗能量

宇宙时空的加速膨胀是20世纪自然科学最伟大的发现之一,探索其背后的物理机制是当前物理学和天文学的关键科学任务.在此研究领域,亟待解决的问题包括:(1)如何从海量观测数据中提取暗能量相关的核心信息?(2)暗能量是否具有动力学性质?(3)暗能量的本质是什么?暗能量研究的主要方法是联合多种探测手段,通过精准测量宇宙的膨胀率和结构形成来获取暗能量性质.大型星系红移巡天为暗能量研究提供了关键的数据支持.我们从巡天样本中提取重子声波振荡(baryon acoustic oscillations, BAO)和红移空间畸变(redshift space distortions, RSD)等重要的宇宙学探针,分别用于测量宇宙的膨胀率和结构增长率,开展暗能量研究.大型巡天项目斯隆数字巡天(Sloan Digital Sky Survey, SDSS)已成功获取了百万量级的高质量星系光谱,测绘了迄今为止最大的宇宙三维图像,并将宇宙距离测量精度提高到1%,在高精度暗能量检验中发挥至关重要的作用.本文主要介绍过去10年内国际上最大的星系红移巡天项目——SDSS三期的重子振荡光谱巡天(Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, BOSS,2009～2014年)和四期的拓展重子振荡光谱巡天(extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, eBOSS,2014～2019年),以及我们依托BOSS和e BOSS巡天开展暗能量研究方面的最新进展.     

载人航天工程巡天空间望远镜大视场多色成像与无缝光谱巡天

正近20年来,以Sloan Digital Sky Survey(SDSS)~([1])为代表的巡天项目取得了令人瞩目的成果,打开了用天文观测精确检验和探索基础物理理论的新篇章,催生了Vera Rubin Observatory(VRO,原名Large Synoptic Survey Telescope)、Dark Energy Spectroscopic Instrument(DESI)、Euclid、Roman Space Telescope(RST,原名Wide Field Infrared Survey Telescope)等新一代大型巡天项目.在此背景下,载人航天工程巡天空间望远镜(CSST,图1;巡天空间望远镜曾被称为中国空间站望远镜(China Space Station Telescope, CSST),     

暗能量和加速膨胀的宇宙

1998年发现的宇宙加速膨胀是当代科学中最重大的课题之一.理论上,宇宙的加速膨胀可能意味着当前宇宙中约三分之二的能量密度是由一种新的能量组分,即暗能量所提供的也可能意味着爱因斯坦提出的广义相对论在宇宙学尺度上需要修正.暗能量和修正引力这两种完全不同的物理机制可以给出完全相同的宇宙背景膨胀历史,但却预言不同的结构形成过程.因此,我们可以通过观测宇宙的大尺度结构形成和演化来区分这两种不同的物理机制,揭示宇宙加速膨胀背后的物理规律.宇宙大尺度星系巡天是研究宇宙加速膨胀机制的重要探针之一.基于星系巡天,我们可以通过测量重子声波振荡(baryonic acoustic oscillations,BAO)和红移空间畸变(redshift space distortions,RSD)两种特殊的星系成团属性,同时测量宇宙的背景膨胀和结构形成历史,进而分别开展暗能量性质以及引力研究.SDSS(Sloan Digital Sky Survey)三期的BOSS(Baryonic Oscillation Spectroscopic Survey)巡天是近期完成的世界最大规模的星系巡天.通过对10000平方度左右天区的观测,BOSS获取了近一百万条星系光谱.基于BOSS的观测,我们对暗能量和引力性质开展了深入研究,并发现了暗能量的动力学迹象.目前正在巡天的e BOSS(extended Baryonic Oscillation Spectroscopic Survey)项目以及后续的DESI(Dark Energy Spectroscopic Instrument)和PFS(Prime Focus Spectrograph)等大型巡天将在更高的红移、以更高的精度测量BAO和RSD,这将为宇宙加速膨胀机制的研究提供关键的观测支持.     

在数据洪水中挺住

目前的巡天计划产生的这些“海量”数据若与一个正在酝酿中的新望远镜的数据产出相比 ,必会相形见绌。美国的一群天文学家正在为一项 8 4米口径大尺度概要巡天望远镜 (ＬＳＳＴ)计划做研发工作。根据该项目发言人、新泽西州墨里·希尔贝尔实验室的天文学家托尼·泰森 (ＴｏｎｙＴｙｓｏｎ)透露 ,这个耗资 1 2亿美元的项目将采用一种特殊的三镜面设计方案 ,在保证超大视场的前提下减小图像周边畸变。配以先进的数码相机 ,这架望远镜每晚产生的数据量可达 1 8ＴＢ ,仅需 3个夜晚就可以完成一次巡天观测。ＬＳＳＴ空前的巡天速度使得天文学家…     

基于LAMOST巡天的银河系结构演化研究新进展

银河系至少是目前唯一能够获得单个恒星三维空间和运动信息的星系,这使得它成为我们得以详细研究的最重要的星系.更好地了解银河系的组成及其演化在星系天文学中起着至关重要的作用.自Hipparcos时代以来,人们开始以数以万计的恒星为样本研究银河系,这使我们能够在太阳附近发现许多新现象. SDSS和2MASS等巡天将我们的视野扩展到银河系的更大体积,在恒星晕中发现了丰富的子结构. LAMOST巡天提供了1000多万个恒星光谱,极大地推动了我们对银河系的了解.本文综述了近年来基于LAMOST巡天观测数据开展的银河系研究新进展,特别是在银河系恒星晕的结构与演化、银河系外盘的形态与非稳态运动,以及银河系动力学质量和本地暗物质密度等方面进行了重点介绍.     

一个红移为3.45的类星体PKS 0335-122的证认

我们发现了一个具有很大红移值Z=3.45的类星体PKS 0335-122。在研究暗射电类星体的过程中,我们曾证认了一批射电平谱源,这些射电源原先被证认为空白区域。众所周知,具有平谱的射电源(通常这些源在射电波段是不可分辨的)经常是与恒星状光学天体相联系的。射电平谱源的光学证认率是很高的,例如,Condon等人的研究结果表明,他们的射电巡天星表在Palomar巡天底片上的证认率高达85％。     

新发现的十一个发射线星系

具有发射线光谱的星系对于研究河外星系的结构和活动星系核的物理本质有着非常重要的意义,因此,十多年来,寻找新的发射线星系一直是天体物理学中一个比较活跃的领域。北京天文台从1981年起,也开展了河外发射线星系的无缝光谱巡天工作。我们所使用的仪器     

第二个“月球”

正长久以来,地球的自然卫星都少得可怜,从严格意义来说,只有月球一个。不过,地球似乎还有其他"小伙伴"。2016年4月27日,世界第一台全景式巡天望远镜和快速反应系统(PanSTARRS)中的PS1望远镜,发现了一颗特别的小行星。这颗小行星编号为2016 H03,它在环绕太阳公转时,似乎也在绕着地球转圈。虽然它距离地球很远,并不能算作严格意义上的地球卫星,但却是有史以来最好、最稳定的近地伴侣。由于环绕着太阳的轨     

遇见TESS,系外行星猎手

正NASA新航天器凌星系外行星巡天卫星(TESS)发射,它将为科学家展现我们附近行星的更清晰图景。美国宇航局(NASA)于美东时间2018年4月18日发射了一颗探测卫星,这颗带着相机和雄心的小航天器"凌星系外行星巡天卫星",又称TESS,在熊熊火焰中由Space X猎鹰9号火箭搭载升空,它将长时间在月球和地球之间停留。在接下来的两年里,它将扫描巡     

我国首台全自动“南极巡天望远镜”调试成功

我国自主研发的首台全自动无人值守“南极巡天望远镜”10月14日在紫金山天文台盱眙观测站调试成功．即将跟随我国第28次南极科考队奔赴南极,执行太阳系外行星、超新星等天文观测任务。据介绍,首台“南极巡天望远镜”直径68厘米,有效观测口径50厘米,分辨率为1个角秒．装备有目前世界上最大的单片电荷耦合器件（CCD）,     

开普勒望远镜“眼”中的广袤宇宙

正NASA发射了凌星系外行星巡天卫星TESS,科学家为此回顾了它的前身:向我们揭示复杂性无法想象的宇宙奥秘的"行星猎手"开普勒望远镜。在一个个晴朗无云的夜晚,成千上万微小的光点布满了黑暗的天空。几千年来,人们一直在仰望着繁星点点的神秘天空,想知道那里到底有些什么,或者说有些什么人。广袤的太空中会有像我们地球一样环绕太阳运行的世界吗?宇宙中会有其他许多像我们一样的生命世界吗?我们在宇宙中是独一无二的孤独的生命存在吗?TESS发射计划在稍作推迟后于2018年4月成功发射,这个新的"行星猎人"发射后,美国宇航局(NASA)将以新     

一颗罕见的超慢新星

1979年4月5日,日本天文爱好者桑野善之发现了一个位于狐狸座的新星状天体,亮度约9等.4月10日,东京天文台木曾观测所定出它的位置为赤经20时19分01秒,赤纬 21°24'43'.1 (1950年历元).新星增光阶段通常都是以日计算,可是这颗新星星等变化很慢:1951年7月8日帕洛玛山天文台的巡天底片上,其照相星等约为16等,红色星等为15等.根据哈佛天文台巡天照相,其蓝色星等从1977     

前沿

正我国"慧眼"获黑洞等大量数据我国首颗空间X射线天文卫星——"慧眼"硬X射线调制望远镜卫星,目前已在轨运行45个月,获得银道面扫描巡天、黑洞、中子星、太阳耀发等大量观测数据。"慧眼"卫星于2017年发射升空,它搭载高能、中能、低能三台X射线望远镜主要在轨探测器,既可以实现宽波段、大视场的X射线巡天,又能够研究黑洞、中子星等高能天体的短时标光变和宽波段能谱,同时也是大视场和大面积的伽马射线暴全天监视器。     

浅谈无线远传水表的测试

智能远传水表是普通发讯水表加上电子采集模块而组成,具有不入户抄表的优点,解决了抄表扰民的困扰.且计量精确、灵敏度高,有利于资源的合理分配和利用,因此适应了智能化住宅小区建设的需求,文章介绍了无线智能水表的技术参数要求及参数测量方法.     

我国将建北半球最高巡天能力望远镜

<正>日前,由中国科学技术大学和中国科学院紫金山天文台共建的"大视场巡天望远镜"项目(简称WFST)正式落地青海省海西州冷湖赛什腾山天文台址。WFST包括望远镜本体、主焦相机、望远镜圆顶台址和数据存储分析四大分系统。其中望远镜口径2.5米,采用国际先进的主焦光学设计,提供大视场、高精度和宽波段巡天能力,性能先进。     

无周期点的圆周自映射

用S~1表单位圆周,并用C~0(S~1,S~1)表S~1上全体连续自映射的集合。若f∈C~0(S~1,S~1),用P(f),Ω(f)和ent(f)分别表f的周期点集,非游荡集和拓扑熵。我们已经讨论过有周期点的圆周自映射,并且得到了很好的结果。最近我们完成了对无周期点的     

监视进犯地球的小行星

通过近地小行星跟踪项目所提供的巡天影像,每个人都有机会发现新的小行星,并计算出它的轨道是否接近地球。     

十年描银河:中德6 cm银道面偏振巡天的发现

射电连续谱偏振观测是探测银河系星际介质性质的有力工具.中德6 cm银道面偏振巡天使用新疆天文台南山站25 m射电望远镜对银道面银经10°～230°、银纬±5°之间的区域进行了总强度和线偏振的巡测.历时10年,完成了世界上地基射电望远镜观测频率最高的银道面射电连续谱偏振巡天,揭示了银道面在6 cm波段的辐射分布和横向磁场取向.该巡天是国产数据描绘的银河系画卷,其较高的观测频率使得消偏振效应小,能够探测来自银河系更远处的偏振辐射.利用这些数据,巡天团队对银河系超新星遗迹、电离氢区、法拉第屏等多种射电目标的研究取得了系列性结果:先后发现了4颗新的银河系超新星遗迹,其中在2011年发布的两个新超新星遗迹G178.2–4.2和G25.1–2.3是国内学者首次使用国内射电望远镜完成的发现工作;对70多个已知超新星遗迹进行了流量密度、偏振和谱的测量,首次探测到超新星遗迹G16.2–2.7、G69.7+1.0、G84.2–0.8、G85.9–0.6、G205.5+0.5和G206.9+2.3的偏振辐射,新的6 cm波段总强度测量还为确定20个超新星遗迹的谱指数提供了关键数据;完成了对巡天范围内可以准确估计6 cm波段流量密度的401个HII区的统计和测量,补充了国际HII区列表中对于延展HII区的数据缺失.在弥漫辐射偏振探测方面,发现了若干在低频射电偏振观测数据中无法显现的、在总强度辐射上没有对应体的高法拉第旋率结构.巡天数据已经在国际学术界产生重要影响,并一直被用于科学研究.     

褐矮星的发现

质量小于恒星而大于行星的褐矮星长期被认为是很罕见的。但是新的巡天观测表明这类天体可能与恒星一样常见。