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[科技资讯]科学家耗时10多年细绘氢地图探秘银河系

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辰默。

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等级: 兵马大元帅

举报只看楼主使用道具楼主发表于: 2016-11-18 0

　　科学家们利用分别位于南北半球的两架大型全可动射电望远镜，耗时超过10年，绘制了更为详细的银河系中性氢地图，首次揭示了银河系恒星际气体的结构细节，有助于解释银河系形成的奥秘。在地球以外，人们更熟识的是太阳系中的日、月、行星，也许你还能认出一些星座。但是，它们并非宇宙的“主体”。就宇宙的元素组成而言，氢元素才是“霸主”，它在宇宙普通物质（重子物质）的总质量中占了3/4，无论是点点的恒星，还是缥缈的星云，其主要成分都是氢元素。太阳系位于盘状的银河系内部，银河系中弥漫的氢原子气体云分布在我们周围的各个方向上，并不容易被望远镜完整“巡弋”。
　　
　　

　　
　　不过，10月23日，欧洲《天文与天体物理学》杂志发表的一篇论文称，澳大利亚和德国科学家利用分别位于南北半球的两架大型全可动射电望远镜，绘制了更为详细银河系中性氢地图，首次揭示了银河系恒星际气体的结构细节，有助于解释银河系形成的奥秘。
　　
　　更详细的“地图”
　　
　　此次公布的银河系中性氢地图源于一项被称为HI4PI的计划，由澳大利亚和德国科学家共同完成，耗时超过10年，研究成果覆盖了超过100多万次的单独观测以及大约100亿个单个数据点，深度呈现了包含太阳系在内的银河系内部与周围的所有中性氢数据。
　　
　　“HI是天文学中对氢原子的称呼，也就是中性氢。PI则是圆周率‘派’，4PI是指弧度制下全天立体角的数值，也就是全天所有方向、不留‘死角’的意思。”中国科学院国家天文台、西澳大学国际射电天文研究中心在读博士刘博洋在接受《中国科学报》记者采访时对HI4PI做出了解释。
　　
　　“这并不是第一次绘制出氢地图。”中国科学院国家天文台研究员陈学雷告诉《中国科学报》记者。
　　
　　从上世纪80年代末开始，荷兰和阿根廷的科学家就通过位于架在两个国家的射电望远镜进行了观测，并且绘制过一张氢原子气体地图。之所以由两个国家进行合作，是因为在北半球的观测地点只能看到靠北的天空，而南半球的观测点才能观测到南天星空。“之后再将两部分观测数据进行结合。在赤道部分，两个观测点的数据会有重合。”刘博洋说道。
　　
　　不过，因为当时观测条件有限，使用的望远镜口径分别为25米和30米，绘制的地图也并不清晰。“分辨率与口径成正比，而收集光子的效率跟口径的平方成正比。”刘博洋解释。
　　
　　而分辨率的高低决定了观测的清晰程度。“分辨率越高，看得越细致。”陈学雷补充道。
　　
　　此次公布的银河系中性氢地图，使用的是位于德国埃费尔斯贝格的100米直径马克斯普朗克射电望远镜，以及位于澳大利亚的64米帕克斯射电望远镜产生的数据。“这比之前公布的地图，在空间分辨率上提高了一倍，噪声也降低了50%以上。不过，速度分辨率比之前那个稍差，基本持平。”刘博洋继续解释其中的专有名词，“在天文学中，对于天体的描绘也是三维的，不过与地球上理解的三维不同。除了天空这个球面的二维，还有速度这个维度，我们可以依靠相对运动速度来辅助判断，区分天体的远近。”

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