讓一讓，宇宙「戶籍警」來了！

原題：讓一讓，讓一讓，地球人來「查戶口」了！——郭守敬巡天望遠鏡構建世界最大恆星光譜庫

新華社南京７月２５日電１２７９年，元世祖忽必烈為制訂新曆法，令天文學家郭守敬開展「四海測驗」，在全國範圍組織大規模天文測量。

７００多年後，以郭守敬命名的光譜巡天望遠鏡（全稱：大天區面積多目標光纖光譜望遠鏡）探尋宇宙又獲重要進展。郭守敬望遠鏡巡天４年來，已捕獲７００餘萬條高質量恆星光譜，超過此前全球所有已知光譜巡天項目獲得數據的總和。

什麼是光譜？天文學家說，光譜包含著關於恆星各種特性的信息，能夠揭示星星們的運動狀態、溫度、質量和化學成分，類似籍貫、住址、年齡、性別、職業等每家每戶的戶籍信息……因此，巡天望遠鏡堪稱宇宙「戶籍警」。

新華社記者近日走近位於中國科學院國家天文台興隆觀測基地，全方位揭秘這位宇宙「戶籍警」。

「茄子——」４０００顆星星「出鏡」！

拍攝大戶人家的「全家福」照片，離不開廣角鏡頭。想像一下，如果一次要給４０００顆恆星拍攝「全家福」，這個廣角鏡頭究竟得有多大？

答案是６．５米。

在河北省興隆縣境內燕山主峰，一座巨大的白色建築斜架在南麓山頂，指向天空，這就是我國自主創新研製的天文大科學裝置——郭守敬望遠鏡。郭守敬望遠鏡主鏡由３７塊邊長１．１米的六角形鏡子拼接而成，相當於直徑６．５米的圓鏡，等效通光口徑最大４．９米，視場（視野）直徑最大５度，焦面上容納了４０００根光纖，每次觀測可獲得多達４０００個天體的光譜。

什麼是巡天望遠鏡？為什麼要一次性觀測４０００顆星？

這得從中國兩位「急性子」天文學家——王綬琯院士和蘇定強院士說起。

上世紀８０年代，王綬琯和蘇定強提出一個暢想：「如果僅靠現有的望遠鏡巡查天體的光譜，星空浩瀚，天文學家窮盡一生也無法觀測完成，我們必須看得既遠又快。」

「我們需要一台大視場兼大口徑光學天文望遠鏡，視場要非常大，否則無法讓足夠多的星星出鏡；同時又要看得非常遠，否則不可能觀測到銀河系甚至河外星系。通俗點說，就是一台同時大廣角加深焦距的超級照相機。」郭守敬望遠鏡項目總工程師、中國科學院院士崔向群說。

２０１２年，這一暢想變成現實：世界上第一台大視場兼大口徑光學天文望遠鏡在中國科學院國家天文台興隆觀測基地建成。

每當夜幕降臨，巨大的穹頂緩緩打開，由２４塊邊長１．１米的六角形鏡片拼接而成的跟蹤反射鏡巨大鏡頭開始工作。每隔一段時間，鏡片下的力促動裝置就會調整鏡片形狀，對準一個新的天區。

類似蜂巢的大鏡頭拼接技術、４０００根光纖的並行可控定位技術、主動光學技術……中國天文學家的創新，可以更精確、更高效地獲取天體光譜信息，被國際天文界譽為「建造地面高效率的大口徑望遠鏡最好的方案」。它的效率是此前世界第一的美國斯隆巡天計劃的５倍半。

「天文巡天，數據為王。郭守敬望遠鏡第一次讓我國在銀河系科學研究領域站在世界前沿，從數據產出來看，２０１２年正式巡天其水平就領先了國際１０年。」國家天文台副研究員劉超說。

「超級照相機」究竟拍下了什麼？星星的「戶口簿」究竟長啥樣？

在郭守敬望遠鏡觀測室，記者看到，屏幕上一排排灰白相間的條紋閃閃爍爍，不僅與想像中浩瀚的星雲、斑駁的星光毫無交集，甚至與七彩的光譜也相距甚遠。

「這些條紋不起眼，但每一條都包含著一顆恆星的身份信息。如果說漂亮的星雲圖是星星的剪影，光譜圖就是它們的證件照、戶口簿，包含了真實、『具有法律意義』的信息。」中科院南京天文光學技術研究所研究員侯永輝指著屏幕向記者介紹，比較亮的條紋就代表這顆恆星亮度較高，通過數據處理得出的一維光譜圖，就能夠分析出恆星的溫度、質量，甚至其所含的化學成分，例如不同的三重線代表鈣或鎂。

自２０１２年９月啟動巡天以來，郭守敬望遠鏡共觀測了近３０００個天區，獲得了７００萬條高質量光譜，比世界上所有已知光譜巡天項目獲取的數據總數還要多，構建了迄今為止最大的恆星光譜樣本庫。

(作者：蔣芳、王珏玢)

AI有話說：

國家天文台興隆觀測基地距北京市中心160公里，接受團體預約參觀。

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