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天文學家確認南極冰穹A為最佳
中國科學院國家天文台發佈消息說﹐依托安裝於中國南極崑崙站的自主研製設備﹐該台研究團隊首次測量並獲得極佳的夜間大氣視寧度﹐證明崑崙站所在的冰穹A地區的光學天文觀測條件﹐優於已知的其他任何地面台址。中國天文學家研究確認南極冰穹A為地面最佳光學天文觀測台址的這項重要成果﹐業內專家認為﹐該研究成果確認崑崙站擁有珍貴的天文觀測台址資源﹐將為中國進一步開展南極天文研究奠定堅實基礎。
研究團隊認為視寧度表徵大氣抖動對望遠鏡觀測星象造成的模糊程度。在視寧度好(數值越小越好)的條件下﹐觀測恆星因為大氣湍流帶來的抖動比較小﹐所以照片上星象更加銳利清晰﹐對觀測闇弱的天體效率更高。在視寧度優異的天文台﹐一台小口徑望遠鏡的觀測能力﹐可以與其他地方的大望遠鏡相媲美。因此﹐天文台的選址﹐視寧度是最重要的參數之一。
崑崙站所在的南極冰穹A地區的地理和大氣條件表明﹐大氣湍流主要在近地表的邊界層﹐而之上的自由大氣非常穩定﹐預計有很好的視寧度。這次的最新成果第一次用實測數據對冰穹A的視寧度進行定量的科學統計和評估﹐並進一步證明冰穹A的大氣邊界層很低﹐有利於未來的天文台工程建設和成本控制。
中科院國家天文台介紹﹐研究團隊自主研製出崑崙視寧度望遠鏡KL-DIMM﹐2018年11月參加中國第35次南極科考﹐赴內陸崑崙站﹐2019年1月現場安裝調試成功﹐立即投入觀測﹐並實現無人值守﹐越冬長期全自動運行﹐獲取到珍貴的夜間視寧度測量數據。
KL-DIMM數據表明﹐自由大氣視寧度的中值只有0.31角秒﹐最佳值達到0.13角秒﹐並且在離地面8米的高度﹐就有31%的時間可以獲得自由大氣視寧度﹔在離地面14米的高度﹐有近一半的時間可以獲得自由大氣視寧度。相比較而言﹐同在南極的冰穹C的邊界層高度中值在30米﹐比冰穹A難於獲得自由大氣視寧度。天文觀測對成像質量要求極高﹐目前世界上最好的望遠鏡集中在夏威夷和智利北部優良的台址上﹐視寧度一般在0.6~0.8角秒。冰穹A的天文觀測條件﹐明顯優於上述兩個地區﹐有望成為優秀的地面天文台。
崑崙站位於海拔4093米的南極冰穹A﹐中國南極考察隊在2005年首次到達該地區﹐也是迄今唯一從陸地到達南極冰穹A的國家。中國天文界自2007年參與南極崑崙站的內陸科考以來﹐已獲得一系列天文觀測和台址測量的成果。
這個極寒又孤立的環境能否成為望遠鏡的實際選址依然未知﹐但研究論文作者指出﹐他們裝置的觀測能力會受到霜凍影響﹐克服這一問題有望將視寧度再提高10~12%。最新發表科研成果論文由中國與澳大利亞﹑加拿大科學家合作完成﹐9位論文作者分別來自中科院國家天文台﹑天津師範大學﹑中國極地研究中心﹑澳大利亞新南威爾士大學和加拿大不列顛哥倫比亞大學。
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