一眼望千星!中国天文望远镜LAMOST的宇宙探索之旅
时间:2025/10/9 浏览:1334

在浩瀚无垠的宇宙面前,人类始终怀揣着无尽的好奇与探索欲望。从古至今,我们不断发明和改进观测工具,试图揭开宇宙的神秘面纱。


中国的大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST),在这一探索征程中扮演着举足轻重的角色,为人类认识宇宙提供了全新的视角和海量的数据支持。



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开启光谱巡天新时代


LAMOST 的诞生是中国天文界的一次重大突破,其关键在于拥有一套我国首创的主动光学系统。上世纪 90 年代,天文学家苏定强等人提出通过镜面拼接变形技术,在望远镜镜筒固定的情况下,仅转动反射镜就能同时跟踪 4000 个天体。


当 LAMOST 开始观测时,由 24 面六边形镜组成的反射镜 MA 会实时转动跟踪目标天区,镜面下的力促动器通过拉、顶,让镜面发生微米级的变形,将目标天区发出的光线准确反射到由 37 面六角形球面镜组成的球面主镜 MB 上,MB 进一步将光路反射到焦面。


焦面由 4000 个光纤定位单元组成,每个光纤定位单元连通一根光纤,定位系统可在数分钟内将焦面上的 4000 根光纤按星表位置精确定位,最终通过光纤将光传输到下面的 16 台 250 通道光谱仪中。这种前所未有的技术设计,让 LAMOST 成为了一代光谱之王,可以一次性观测 4000 个天体,实现 “一眼看千星” 。


LAMOST 拥有世界上最大的望远镜焦面,能够同时观测多个天体,其配备的 16 台光谱仪也是世界上最大的光谱仪集群,大大提高了光谱获取的效率。此外,它应用的主动光学技术,能够根据天体光的入射角实时加力变形镜面,校正球差,从而获得更清晰的观测图像。这些先进的技术使得 LAMOST 在短时间内获取大量天体光谱数据成为可能,为后续的天文研究奠定了坚实的基础。


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LAMOST 的诞生历程与科学贡献


1993 年 4 月,以天文学家王绶琯、苏定强为首的研究集体提出了 LAMOST 项目。经过多年的精心筹备与艰苦建设,LAMOST 于 2008 年 10 月正式落成,安放在河北省兴隆县连营寨的中国科学院国家天文台兴隆观测站。2009 年开始进入测试运行阶段,2010 年 4 月 17 日正式被冠名为 “郭守敬望远镜”,这不仅是对我国古代天文学家郭守敬的致敬,更象征着这架望远镜在现代天文研究中的重要地位。它的诞生凝聚了无数天文工作者的智慧与汗水,标志着中国在天文观测领域迈向了新的高度。


LAMOST 的建成开启了大规模光谱巡天的新时代。在此之前,国际上虽有澳大利亚的 2dFGRS(两度视场红移巡天)和美国 SDSS(SLOAN 数字巡天)等光谱巡天项目,但 LAMOST 在规模和技术上实现了超越,率先在国际上开拓了同时观测数千个天体的大规模光谱巡天。截至 2024 年 3 月,LAMOST 发布光谱数已达 2500 多万条,为全球的天文研究提供了海量的数据资源,推动了天文学在多个领域的快速发展。


通过对大量恒星的观测,LAMOST 帮助天文学家更好地了解了银河系的形状、大小以及恒星的分布情况。研究人员利用其观测数据,发现了银河系中一些新的结构和特征,为深入研究银河系的形成和演化提供了关键线索。例如,对银河系旋臂结构的进一步细化认知,以及对银河系晕中恒星分布的新发现,都加深了我们对银河系整体架构的理解。


LAMOST 为恒星物理研究提供了丰富的光谱信息,使科学家能够深入探究恒星的物理性质,如温度、压力、化学成分等。基于其光谱数据,科研人员发现了一颗目前人类已知铕元素含量最高的恒星,这一发现为研究恒星的元素丰度和演化过程提供了全新的样本,有助于完善恒星演化理论。


在特殊天体搜寻方面,LAMOST 发挥了至关重要的作用。2019 年,我国科学家依托 LAMOST 发现了一颗迄今质量最大的恒星级黑洞,这一发现颠覆了人们对恒星级黑洞形成的传统认知,突破了现有恒星演化理论的 “禁区”,有望推动恒星演化和黑洞形成理论的革新。此外,LAMOST 还在超新星遗迹、引力波源等特殊天体的搜寻中持续发力,为人类探索宇宙的奥秘提供了更多的可能。


LAMOST作为中国天文观测领域的杰出代表,见证了中国在宇宙探索之路上的飞速发展。我们看到了中国天文工作者不断追求卓越、勇于创新的精神。它们不仅是探索宇宙的工具,更是人类智慧与勇气的象征。相信在未来,随着这款望远镜以及更多先进天文设备的投入使用,我们将揭开更多宇宙的神秘面纱,向着宇宙的深邃之处不断迈进,书写人类探索宇宙的崭新篇章。