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天文学家确认南极冰穹A为地面最佳光学天文观测台址

天文学家确认南极冰穹A为地面最佳光学天文观测台址
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图为位于南极冰穹A地区昆仑站的昆仑视宁度望远镜KL-DIMM工作现场照片 国家天文台供图
新华网北京7月30日电（王莹）采访人员从中国科学院国家天文台获悉 ， 北京时间7月30日凌晨 ， 国际科学期刊《自然》发布了国家天文台商朝晖研究团队的一项重要成果 。 依托安装于中国南极昆仑站的自主研制设备 ， 研究团队首次测量并获得了极佳的夜间大气视宁度 ， 证明昆仑站所在的冰穹A地区的光学天文观测条件优于已知的其他任何地面台址 。 这项研究成果确认了昆仑站有珍贵的天文观测台址资源 ， 为我国进一步开展南极天文研究奠定了科学基础 。
科研人员介绍 ， 在天文观测中 ， 天文台的选址至关重要 ， 其中 ， 视宁度是最重要的参数之一 。 “视宁度表征大气抖动对望远镜观测星象造成的模糊程度 。 在视宁度好（数值小）的条件下 ， 观测恒星时 ， 由于大气湍流带来的抖动比较小 ， 所以照片上星象更加锐利清晰 ， 对观测暗弱的天体效率更高 。 在视宁度优异的天文台 ， 一台小口径望远镜的观测能力 ， 可以与其他地方的大望远镜相媲美 。 ”商朝晖告诉采访人员 。
据了解 ， 在以往的研究中 ， 昆仑站所在的南极冰穹A地区的地理和大气条件表明 ， 大气湍流主要在近地表的边界层 ， 而之上的自由大气非常稳定 ， 预计有很好的视宁度 。 研究团队这次的成果第一次用实测数据对冰穹A的视宁度进行了定量科学统计和评估 ， 并进一步证明了冰穹A的大气边界层很低 ， 有利于未来的天文台工程建设和成本控制 。
此次研究成果的取得 ， 离不开性能优越的望远镜 。 商朝晖介绍 ， 研究团队自主研制了适应极低温下运行的昆仑视宁度望远镜KL-DIMM ， 于2018年11月参加中国第35次南极科考 ， 赴内陆昆仑站 。 2019年1月 ， 望远镜调试安装成功投入观测 ， 并实现无人值守 ， 越冬长期全自动运行 ， 获取了珍贵的夜间视宁度测量数据 。
数据表明 ， 该地区自由大气视宁度的中值只有0.31角秒 ， 最佳值达到0.13角秒 ， 并且在离地面8米的高度 ， 就有31%的时间可以获得自由大气视宁度；在离地面14米的高度 ， 有近一半的时间可以获得自由大气视宁度 。 “天文观测对成像质量要求极高 ， 目前世界上最好的望远镜集中在夏威夷和智利北部优良的台址上 ， 视宁度一般在0.6-0.8角秒 。 冰穹A的天文观测条件 ， 明显优于上述两个地区 ， 有望成为优秀的地面天文台 。 ”商朝晖表示 。
【天文学家确认南极冰穹A为地面最佳光学天文观测台址】据了解 ， 这项研究工作由中国与澳大利亚、加拿大科学家合作完成 ， 9位论文作者分别来自中科院国家天文台、天津师范大学、中国极地研究中心、澳大利亚新南威尔士大学和加拿大不列颠哥伦比亚大学 。


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