LAMOST

LAMOST是中国天文界首个国家重大科技基础设施,是天文望远镜大口径与大视场完美结合的典范.自2011年开展光谱巡天以来,发布的光谱数据已超过国际上其他巡天项目发布的光谱数据之和,是目前世界上光谱获取率最高的望远镜.截至2017年6月第一期巡天结束时,已获得900万条光谱数据.这将是世界上最大的具有传承价值的天体光谱数据库,填补了世界大型天文基础数据的空白,为研究银河系及星系的形成与演化提供了强大的数据保障.     

LAMOST科学观测计划

大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)是由中国科学技术大学与国家天文台、南京天文光学技术研究所共同承担的国家重大科学工程项目.LAMOST在口径、视场和光纤数目三者结合上超过了目前国际上所有的多目标光谱巡天计划的装置.本文介绍了它将在河外星系、银河系结构与演化及多目标认证三方面的科学巡天计划.LAMOST的建成将对宇宙学、星系形成及演化、恒星物理等天文学中广泛的科学课题的研究做出重要的贡献.     

基于偏差估计卷积神经网络恒星光谱数据自动分类

天体物理学科中恒星光谱具有极其重要的研究前景,中国自主研制的大科学天文巡天项目大天区多目标光纤光谱望远镜(large sky area multi-object fiber spectroscopy telescope,LAMOST)自启用以来,已经成为世界上空间光谱获取数据量最大的科学装置.目前,第6期数据(sixth data,DR6)已对全球的天文工作者开放.恒星光谱数据分类在研究天文观测数据分析领域中极为重要,为了同时兼顾快速的运行速度和准确的分类精度,基于偏差估计卷积神经网络方法(bias estimation convolu-tional neural network,BECNN),分析了DR5中F、G、K、M型恒星光谱.BECNN核心思想主要是利用偏差函数泰勒展开式的偏差参数代替柔性最大值传输函数的偏差参数,进而减小误差,提高准确度.将本文方法与现有的神经网络(neural network,NN)和卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)算法进行对比,BECNN算法在F、G、K、M型恒星光谱自动分类准确率分别为93.177％、88.349％、93.807％、89.255％;CNN算法分别为91.646％、87.671％、92.701％、89.054％;NN算法分别为90.819％、87.417％、91.325％、88.092％.同时,将两两恒星光谱数据融合作为测试样本集,做进一步验证.结果表明:BECNN光谱自动分类准确率高于CNN和NN方法,在今后特殊天体索搜与恒星光谱精细分类研究中,本文方法有较好的借鉴价值.     

麻省理工学院的Max Tegmark 访谈:星团、团块、斯隆数字巡天

斯隆数字巡天(SDSS)在其网页上将自己标榜为“曾经进行过的最具雄心的天文观测”,这样说并不夸张。由于采用了很可能是曾经建造过的最大的数字摄像机(至少对于民用而言),SDSS的2．5m望远镜可在单次观察中测量600个星系和类星体的光谱。在2005年6月完成的第一阶段运行中,该巡天观测项目记录了近2亿个天体的影像,测量了67．5万多个星系和9万多个类星体的光谱,并由此确定了它们的距离。     

国内期刊亮点

<正>专刊推介LAMOST巡天及早期成果星系是宇宙结构的基本单元,恒星形成和演化的场所。研究和阐释星系的形成和演化是21世纪天体物理学的重大问题。银河系是唯一可以将其星族组成解析为单体并进行细致研究的旋涡星系。位于河北省兴隆县、由中国科学院国家天文台运行的大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)是当今世界上光谱获取率最高的大口径、宽视场光谱巡天望远镜。2012     

LAMOST-K2天区矮星参数和APOGEE参数的比较

近十几年,越来越多的地面光谱巡天项目与空间测光数据结合用于研究星系和恒星.相关地面观测数据主要来自于如APOGEE,Gaia-ESO,GALAH,RAVE和LAMOST等项目.这些数据被用来获取准确的恒星大气参数和化学元素丰度.以上这些巡天项目的成功主要依赖于高效的光谱获取能力,以及所提供的高精度恒星参数.利用恒星光谱数据可以得到它们的有效温度、表面重力加速度、金属丰度和多种化学元素的丰度.基于这些恒星参数,可以估计确定恒星的质量和半径.这些参数有助于研究银河系的形成和演化.此外可靠的恒星质量和半径对于探测系外行星及其宿主星的性质有重要意义.比较两个数据库之间恒星参数可有效地估计光谱数据的质量,及了解不同数据库恒星参数的偏差.研究结果对改进光谱分析软件有重要作用.     

关于我国未来天文大设备的一点战略思考

本文回顾了近年来国际上天文大设备的现状和发展态势,简要叙述了国内目前天文观测设备的现状,并指出一批重要观测设备的建成标志着我国初步形成了天文学研究的实测基础.一个突出的例子是由我国天文学家自主创新的郭守敬望远镜LAMOST.这是一架新型光谱巡天型望远镜,它的建成标志着我国大型天文光学望远镜技术的突破.正在建设的500m口径球面射电望远镜(FAST)是目前世界上最大的单天线望远镜,它的建成将使我国射电天文研究走到世界前列.本文还介绍了一些已经提出的天文地面和空间大设备计划,并对我国未来天文大设备的发展进行了一点战略思考,提出了一些个人的建议.     

搜寻银河系中的恒星级黑洞

按恒星演化理论预言,银河系中存在数以亿计的恒星级黑洞.然而,目前已证认的黑洞仅有20个左右.随着天文观测设备的飞跃发展,搜寻黑洞的新方法也陆续被提出.我国大型光学望远镜LAMOST(郭守敬望远镜)的海量恒星光谱让我们可以通过光谱分析来搜寻黑洞.本文回顾了近50年来搜寻恒星级黑洞的历程,介绍了经典的搜寻方法和目前发展的一些新方法,侧重介绍了近期基于LAMOST光谱开展的相关工作,并对未来的搜寻工作给出展望.     

中国空间站大规模多色测光与无缝光谱巡天的设想及其在暗能量研究领域的应用

大型巡天是今后数十年内国际天文学研究的重点方向,高精度大样本的巡天观测将极大地推动暗物质、暗能量、天体起源与演化等天文学和物理学的根本问题的研究.空间站的建设为我国空间天文的发展带来了不可多得的机遇.巡天观测与空间站运行模式相当匹配,而国际上尚未有大型的高分辨率光学与近紫外深度巡天计划,中国空间站正可以在此方向上实现突破,使我国在国际天文界的下一代大规模巡天工作中处于领先地位.本文阐述在空间站上开展大天区面积、高角分辨率、覆盖近紫外-光学-近红外波段的多色测光与无缝光谱巡天的设想,并讨论这个巡天在暗能量研究领域中的应用.     

光谱获取率最高的光学望远镜将在我国诞生

据悉,目前我国正在建造的“大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜”(简称“LAMOST工程”)将是世界上光谱获取率最高的光学望远镜。该项目研究的负责人说:“这台光学望远镜的有效通光口径为4米,焦距为20米,观测覆盖的全部天区超过两万平方度。它一次观测、可以将遥远灭体的光分别传输到多台光谱仪中,能同时获得4000个天体光谱,而目前世界上其它同类的     

基于天文台址条件提升LAMOST-Kepler/K2巡天项目的预研究

为充分利用Kepler空间望远镜2009年4月-2018年10月对约80万颗恒星的超高精度时序测光数据，LAMOST望远镜于2012和2015年分别开启了对Kepler(K1)和K2天区的低分辨率光谱观测，即LK1和LK2巡天项目.在统计了LK1和LK2项目的观测覆盖率之后，就台址条件优化对项目的提升进行了预研究.结果表明：截至2021年6月，LAMOST对K1天区目标星的覆盖率为43%，对K2天区可观测目标星的覆盖率为38%；如能将台址视宁度、天光背景，以及晴夜数这3个方面提升至品质较好的天文台址水平，则LAMOST对K1天区的覆盖率将在2个观测季后达到80%，对K2天区也将在4个观测季后达到70%.     

基于深度学习的高维光谱分类识别研究

光谱分类识别一直是天文学家研究中的基础问题,也是LAMOST巡天计划的一项重要任务.从LAMOST发布的海量天体光谱数据库中选取F、G、K 3种型星光谱数据,采用深度学习模型进行分类识别研究和对比实验研究,解决原有方法对光谱分类可信度低的问题.实验结果证明:对于F、G、K 3种型星的分类精确度问题,深度学习方法明显优于原有其他分类方法.     

LAMOST光纤定位技术

对于在建的大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(large sky area multi-object fiber spectroscopy telescope,LAMOST)而言,如何在直径为1.75 m的球冠形焦面板上将4 000根光纤快速定位,实现同时观测4 000个天体目标,是其两大关键技术问题之一.本文介绍了由中国科学技术大学提出的分区并行可控光纤定位技术的总体设计思想,以及在研制过程中解决的技术问题;讨论了亟待解决的光纤定位的位置测量问题.安装后的LAMOST焦面光纤定位小系统在兴隆现场已完成了与其他系统的联调,成功地批量获得了天体光谱.     

Unbound or distant planetary mass population detected by gravitational microlensing

Since 1995, more than 500 exoplanets have been detected using different techniques, of which 12 were detected with gravitational microlensing. Most of these are gravitationally bound to their host stars. There is some evidence of free-floating planetary-mass objects in young star-forming regions, but these objects are limited to massive objects of 3 to 15 Jupiter masses with large uncertainties in photometric mass estimates and their abundance. Here, we report the discovery of a population of unbound or distant Jupiter-mass objects, which are almost twice (1.8(+1.7)(-0.8)) as common as main-sequence stars, based on two years of gravitational microlensing survey observations towards the Galactic Bulge. These planetary-mass objects have no host stars that can be detected within about ten astronomical units by gravitational microlensing. However, a comparison with constraints from direct imaging suggests that most of these planetary-mass objects are not bound to any host star. An abrupt change in the mass function at about one Jupiter mass favours the idea that their formation process is different from that of stars and brown dwarfs. They may have formed in proto-planetary disks and subsequently scattered into unbound or very distant orbits.     

南京大学65 cm天文望远镜指向精度的修正研究

天望远镜的准确指向是正常观测的重要保障，也是望远镜系统本身的一项重要测试指标，南京大学天系65cm望远镜的成像OCD的视场较小，实际观测时，指向精度不高，待测天体的像往往不在视场内，为了修正南京大学天系65cm望远镜的指向精度，2004年7月-8月，对该望远镜的指向精度进行了测量并通过指向误差函数进行了指向精度的修正，首先建立指向误差修正模型，通过对不同天区恒星的观测可得到该望远镜在相应方位的观测指向误差值，将观测值和理论模型拟合，从而得到指向误差修正函数．建立南京大学65cm望远镜的指向误差修正模型，然后对其观测的指向误差值进行拟合，最后用拟合函数对观测进行指向修正，结果表明，通过指向误差函数对指向误差进行修正，提高了该望远镜系统的指向精度，目前，不仅可以使观测的星象能在CCD视场内，而且改正后的指向精度略优于1′，在修正前望远镜系统的指向精度RMS(均方差值)是117″，修正后望远镜系统的指向精度RMS(均方差值)提高到38″。     

SDSS甚高红移类星体MgII吸收线初步证认

文章利用美国SDSS望远镜观测的类星体光谱,在IDL可视化程序平台中进行处理,处理过程包括消光改正、扣除连续谱和铁谱、扣除发射线、认证吸收线等。通过对甚高红移（Zem〉4．7）类星体光谱的分析,证认出281个MgIDλλ2796,2803双线吸收系统。     

LAMOST减天光方案研究

首先参考SDSS(the sloan digital sky survey)的经验,初步确立了大天区面积多目标光纤光谱望远镜二维光纤光谱数据处理流程,完成了LAMOST二维光纤光谱数据处理软件1.0版,并用模拟数据进行了测试,结果表明,该软件能基本满足LAMOST设计要求;其次提出了基于曲面拟合天光谱减天光的方法,并给出了初步的模拟实验,实验结果表明,该方法能更有效消除天光背景空间差异导致的减天光误差.