首張銀河系三維塵?!盀V鏡圖”來(lái)了!基于郭守敬望遠鏡(LAMOST)和蓋亞衛星的觀(guān)測數據,中外天文學(xué)家聯(lián)合繪制出首張覆蓋全天的銀河系三維塵?!盀V鏡圖”。這張圖不僅揭示了銀河系塵埃的分布規律,還首次同步測量了塵埃對星光的影響特征。同時(shí),他們還建立了世界上第一個(gè)億級恒星消光數據庫。相關(guān)研究成果3月14日以封面文章的形式在線(xiàn)發(fā)表于《科學(xué)》雜志。
星際空間并非完全真空,那里飄浮著(zhù)大量由氣體和塵埃組成的星際物質(zhì),這些氣體和塵埃不僅是孕育恒星的搖籃,更是星系物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵。其中,比氫氦更重的元素大多以微塵形式存在,它們就像宇宙中的“濾鏡”——既能吸收又能散射星光,導致我們觀(guān)測到的恒星看起來(lái)更暗、更紅,這種現象就是天文學(xué)家常說(shuō)的消光效應。大部分的天文觀(guān)測都需要通過(guò)專(zhuān)門(mén)計算來(lái)消除這種“星際灰塵”帶來(lái)的視覺(jué)誤差。
星際塵埃對星光的影響還像“有色濾鏡”:藍光比紅光衰減更明顯。這種“顏色濾鏡”的特征(消光曲線(xiàn))不僅是修正觀(guān)測數據的關(guān)鍵,更是解密塵埃成分、大小及星際環(huán)境的核心線(xiàn)索。
“然而,傳統的塵埃研究長(cháng)期面臨兩難困境:高精度光譜數據只能覆蓋局部區域,難以展現銀河系全局;覆蓋全天的觀(guān)測又不夠精細,無(wú)法捕捉塵埃特性的細微變化。因此,天文學(xué)家不得不假設全銀河系塵?!疄V鏡’相同,這就像用色彩失真的相機拍照,可能給宇宙學(xué)、系外行星探測等研究帶來(lái)潛在誤差?!闭撐牡谝蛔髡邚埾栌钫f(shuō)。
在這項研究中,張翔宇等人利用LAMOST的高精度觀(guān)測數據與蓋亞衛星的廣域觀(guān)測數據,成功推演出1.3億顆恒星視線(xiàn)方向上塵埃的“濾鏡特性”,最終繪制出首幅覆蓋整個(gè)天空、探測深度達1.6萬(wàn)光年的銀河系三維塵埃分布圖。
張翔宇表示,這項研究發(fā)布的銀河系三維塵?!盀V鏡圖”,就像給天文學(xué)家配上“星際導航圖”,既能指引更精準的宇宙觀(guān)測,又為破解銀河系演化之謎、追蹤星系物質(zhì)循環(huán)甚至探尋生命起源提供了全新坐標。 (記者 陸成寬)