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突破!“世界屋脊”青藏高原上發現世界級天文臺址

當前,世界上最好的天文觀測站主要位於西半球的高海拔地區,如夏威夷的莫納凱亞峰、加那利群島的拉帕爾馬峰和智利阿塔卡馬沙漠的塞羅·帕拉納爾峰。但在東方也有能清晰看到天空的原始位置——一個由中國天文學家組成的團隊正在為在亞洲青藏高原地區建造一座天文臺而努力,該地區因為其高海拔被喻為“世界屋脊”。

突破!“世界屋脊”青藏高原上發現世界級天文臺址

該組織週三在《自然》雜誌上發表了一篇新論文,描述了他們在青海省冷湖鎮附近的塞什騰山發現一個新的潛在天文觀測點。中國科學院科學家、這項新研究的合著者鄧李才說,冷湖海拔超過2。5英里,“眾所周知,那裡的天空異常晴朗。同時,冷湖地區有著與火星相似的壯觀景觀。”鄧李才說。

四個主要因素決定天文研究是否適合該地。第一個問題是,它是否擁有晴朗的天空,這意味著沒有密集的雲層形成,並且幾乎沒有光汙染。第二個問題是當地空氣和天氣條件的穩定性,以及大氣對夜間光學和紅外觀測的影響(即使是空氣中最微小的顆粒也會產生干擾)。第三個問題是該站點是否連線到基礎設施(如電源),並且可以輕鬆訪問。最後,你需要一個保護夜空免受人類活動影響的區域。

像冷湖這樣的高海拔點是天文學家非常感興趣的,因為在觀察太空中的物體時,幾乎沒有大氣層可供觀察。研究人員對冷湖地區進行了三年的監測,測量了天空的黑暗度、天氣、大氣條件等。他們發現,該地區在所有四個因素上的得分至少與青藏高原其他潛在調查點一樣好。研究人員認為,在許多方面,它可能比夏威夷和智利現有的遺址更好——因為該地氣溫變化較小,大氣條件更加穩定,天空也更加晴朗。空氣中的水蒸氣量也很低,這對宇宙學重要的紅外觀測特別有用。大約三十年的天氣記錄顯示,平均每年只有0。71英寸的降雨量。“在這種情況下,冷湖有可能擁有大型設施,”鄧李才說。

從長遠來看,冷湖可能比夏威夷或智利更能免受人類活動的影響。該鎮在2017年通過了保護黑暗天空的規定,因此光汙染能保持在最低限度。

“冷湖遺址的結果幾乎與莫納克亞山發現的一樣好,莫納克亞山被廣泛認為是世界上最好的遺址之一,”溫哥華英屬哥倫比亞大學的天文學家Paul Hickson說,他曾在南極洲的穹頂A進行了現場測試。“這個位置特別吸引人的一點是對光汙染控制的關注。”

從某種意義上說,這項新研究肯定了中國目前在冷湖周圍地區的天文學計劃。這些計劃包括今年開始建造的2。5米成像觀測望遠鏡、1米太陽紅外望遠鏡(將成為8臺望遠鏡組成的國際陣列的一部分),以及另外兩臺1。8米和0。8米的行星科學望遠鏡。

正如鄧李才所指出的,清華大學和亞利桑那大學正合作建造一臺6。5米望遠鏡,在賽什騰山峰上執行。此外,還計劃在那裡安裝一臺12米望遠鏡。“山頂上將會非常擁擠。”鄧李才說。

這些儀器將使中國在紅外線和光學天文學相關的地圖上遙遙領先,它們可以與智利等地的一些大型望遠鏡相媲美。但與世界各地正在建造的“超大”天文臺相比,它們仍然有些差距,如智利的24。5米巨型麥哲倫望遠鏡、夏威夷的30米望遠鏡和智利的39。3米超大望遠鏡。這些超大儀器所能完成的科學研究有望開創天文學的新紀元。如果中國真的要建立一個更宏偉的天文學專案,它的硬體裝置也必須快速追趕。

“但無論如何,擁有青藏高原是件好事。”Hickson說:“海拔高、氣候乾燥、與世隔絕的山脈通常是天文觀測的最佳場所。在青藏高原上,很可能還有其他潛在地點,甚至更好的地點尚未被勘探。”

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