圖片新聞--中國科學院國家天文臺

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國家天文臺喜迎二十大

2022-09-19
中國科學家獲得國際上首批宇宙大視場X射線聚焦成像天圖
2022年8月27日，在太原舉行的第二屆中國空間科學大會上，來自中國科學院國家天文臺的研究人員發布了EP-WXT探路者的首批在軌實測結果。該設備是愛因斯坦探針（ EP ）衛星寬視場X射線望遠鏡（ WXT ）的一個實驗模塊，于北京時間2022年7月27日搭載由中科院微小衛星創新研究院抓總研制的空間新技術試驗衛星（ SATech-01 ）發射升空。EP衛星是由中科院主導的衛星，歐洲空間局和德國馬普地外物理研究所參與合作，計劃于2023年底發射。結果顯示，單次觀測就能夠同時探測到多個方向上的X射線源，包含了恒星級質量黑洞和中子星。圖6 :對遙遠的類星體3C 382 （紅移0.056 ，距離8.14億光年）的探測，表明儀器具有對較暗弱X射線源的探測能力。
　　2022年8月27日,在太原舉行的第二屆中國空間科學大會上，來自中國科學院國家天文臺的研究人員發布了EP-WXT探路者的首批在軌實測結果。該設備是愛因斯坦探針(EP)衛星寬視場X射線望遠鏡(WXT)的一個實驗模塊，于北京時間2022年7月27日搭載由中科院微小衛星創新研究院抓總研制的空間新技術試驗衛星(SATech-01)發射升空。該項實驗旨在開展一系列在軌測試和觀測實驗，為未來EP衛星盡早開展科學運行奠定基礎。EP衛星是由中科院主導的衛星，歐洲空間局和德國馬普地外物理研究所參與合作,計劃于2023 年底發射。
　　該儀器采用了先進的微孔龍蝦眼X射線聚焦成像技術,觀測視場可達340平方度(18.6度x18.6度)，是國際上首個寬視場X射線聚焦成像望遠鏡。相比國際上其它X射線聚焦成像望遠鏡，其視場大小提高了100倍左右。截至目前，儀器已開展了為期4天的在軌測試觀測，成功獲得了一批天體的真實X射線實測圖像和能譜。這是國際上首次獲得并公開發布的寬視場X射線聚焦成像天圖。儀器的關鍵器件包括36片微孔龍蝦眼鏡片組成的X射線聚焦鏡組件和4片大陣列CMOS傳感器組成的焦面探測器，均為我國自主研發。這也是首次將CMOS傳感器應用于空間X射線天文探測。EP衛星將搭載12個相同的WXT望遠鏡模塊，總視場可達3600多平方度。
　　科學家利用該儀器首先觀測了銀河系中心天區(圖1)。結果顯示，單次觀測就能夠同時探測到多個方向上的X射線源，包含了恒星級質量黑洞和中子星。觀測也捕捉到一個X射線輻射增亮數倍的中子星X射線雙星(圖2左)。同時，從數據中還能獲得這些天體X射線輻射強度隨時間變化的信息，以及天體的X射線能譜。觀測結果與仿真結果(圖2右)相比高度一致。該儀器也觀測了銀河系的近鄰星系——大麥哲倫云(圖3)，單次觀測即可覆蓋整個星系，同時探測到包含黑洞和中子星的多個X射線源。通過未來更多的觀測，寬視場望遠鏡將能高效地監測天體的X射線光變，預期將發現新的暫現源。圖4展示了對著名的天鵝座超新星遺跡的成像結果，表明了龍蝦眼望遠鏡對彌散源的成像能力。對超新星遺跡Cas A的觀測，則充分展示了CMOS探測器優秀的X射線能譜分辨率(圖5)。儀器還探測到距離8.14億光年的遙遠類星體的X射線，證明其對較暗弱的X射線源的探測能力(圖6)。
　　初步測試結果表明，儀器功能正常，為滿足EP寬視場望遠鏡的科學需求奠定了堅實的基礎。EP衛星首席科學家、中科院國家天文臺袁為民博士表示,“這些結果十分激動人心，表明我們的儀器能夠獲得預期科學數據,為此我們付出了十多年的努力。我對未EP的科學能力充滿信心“。國際上該領域著名專家,英國萊斯特大學P.O’Brien教授和R.Willingale教授表示:“EP探路者的首光結果令人印象深刻。這是第一個寬視場X射線聚焦望遠鏡,創造了一個新記錄。幾十年來，我們一直在期待一個真正的寬視場軟X射線望遠鏡，EP-WXT探路者的成功運行令人振奮。這項技術將對X射線天空的監測帶來變革性的推動，這項試驗也表明了EP衛星巨大的科學潛力?！?nbsp;
　　該儀器由中科院國家天文臺和中科院上海技術物理研究所聯合研制，國家天文臺X射線成像實驗室于2011年開始研發龍蝦眼X射線成像技術，與北方夜視技術股份有限公司開展密切合作,聯合研發核心微孔光學器件,器件由北方夜視提供。中科院國家空間科學中心和中科院電工研究所也參與儀器的研制。SATech-01是中科院空間新技術試驗衛星系列的首發星，由中科院立項。EP衛星由中科院空間科學(二期)戰略性先導專項支持，中科院國家空間科學中心是空間科學(二期)先導專項總體單位，衛星由中科院微小衛星創新研究院抓總研制?！?nbsp;
　　
　　圖1:寬視場X射線望遠鏡模塊對銀河系中心天區單次觀測獲得的X射線圖像(視場18.6度x18.6度)。背景為Gaia的光學全天圖像(銀河系Gaia圖片來自https://www.sci.news/astronomy/gaia-second-release-05950.html)。
　　
　　圖2:對銀河系中心天區單次觀測獲得的X射線圖像(左圖)和仿真圖像(右圖)，左右圖的觀測時長同為800秒，視場18.6度x18.6度。(左圖中紅色標記的是捕捉到的一個變亮的中子星X射線雙星)。
　　
　　圖3：左圖：近鄰星系大麥哲倫云的DSS光學圖像(https://archive.eso.org/dss/dss);右圖:寬視場X射線望遠鏡對大麥哲倫云進行700秒觀測后得到的X射線圖像(1個CMOS視場，9.3度x9.3度)。
　　
　　圖4：觀測到的天鵝座環狀星云(角直徑2.5 度)的X射線偽彩色圖像(顏色代表光子的能量,紅色 0.3-0.6keV; 綠色 0.6-0.8　keV;藍色 0.8-2.0keV)，觀測時長為600秒。
　　
　　圖5：觀測到的超新星遺跡Cas A的X射線能譜，觀測時長為1100秒。分析表明能譜分辨率為150eV。
　　
　　圖6：對遙遠的類星體 3C 382(紅移0.056,距離8.14億光年)的探測,表明儀器具有對較暗弱X射線源的探測能力。
　　

2022-08-27
國家天文臺舉辦慶祝建黨101周年大會暨專題黨課報告會
7月1日上午，國家天文臺隆重舉行慶祝建黨101周年大會暨專題黨課報告會。國家天文臺臺長、中國科學院院士常進以《加快推進高水平天文科技自立自強，以優異成績迎接黨的二十大勝利召開》為題講專題輔導黨課。大會由臺黨委書記汪洪巖主持。臺領導班子成員，老領導，院士，黨委委員、紀委委員， “光榮在黨50年”黨員代表，中層黨員領導干部，黨總支、黨支部書記，新黨員代表，群眾組織負責人，民主黨派和無黨派人士代表，入黨積極分子代表等在主會場參加了會議。臺屬各黨支部組織全臺廣大黨員、離退休干部、學生在線參加了大會。
　　7月1日上午，國家天文臺隆重舉行慶祝建黨101周年大會暨專題黨課報告會。國家天文臺臺長、中國科學院院士常進以《加快推進高水平天文科技自立自強，以優異成績迎接黨的二十大勝利召開》為題講專題輔導黨課。大會由臺黨委書記汪洪巖主持；臺領導班子成員，老領導，院士，黨委委員、紀委委員，“光榮在黨50年”黨員代表，中層黨員領導干部，黨總支、黨支部書記，新黨員代表，群眾組織負責人，民主黨派和無黨派人士代表，入黨積極分子代表等在主會場參加了會議，臺屬各黨支部組織全臺廣大黨員、離退休干部、學生在線參加了大會。
　　會上，新黨員進行了入黨宣誓，全體黨員在新黨員領誓下重溫了入黨誓詞。臺長常進院士為老黨員代表頒發了“光榮在黨50年”紀念章，新黨員代表向老黨員敬獻了鮮花。大會還舉辦了“以老科學家命名科技攻關突擊隊”授旗儀式，臺長常進院士、原臺長嚴俊研究員分別為“南仁東射電天文技術突擊隊”和“王綬琯巡天突擊隊”授旗，兩個突擊隊負責人和黨組織負責人共同接受授旗。
　　常進強調，習近平總書記始終高度重視科技創新工作和中國天文科技事業發展，深刻闡述了高水平科技自立自強的重要意義和內涵，多次對天文學及其重大意義作出重要論述，多次對中國天眼建設運行作出重要指示批示；黨中央、國務院圍繞科技創新發展出臺了一系列重要的規劃和文件。我們必須深刻認識這些重要指示批示精神的重要意義和豐富內涵，學習領會這些規劃文件的重要內容，切實增強“四個意識”、堅定“四個自信”、做到“兩個維護”，把握正確的政治方向，不斷增強貫徹落實黨中央重大決策部署的自覺，努力在科技自立自強上取得更大進展。
　　常進指出，世界百年未有之大變局加速演進，科研范式正發生深刻變革，各國都尋求“科技突圍”；天文學正處于高速發展并孕育重大突破的黃金時期，其創新水平也已成為世界各國實力體現的重要標志；天文學研究工作已進入舉國體制、國家主導的體系化、建制化階段。我們必須深刻把握世界科技發展態勢，搶抓機遇，全面分析研判天文學科特點、國際發展態勢、我國機遇窗口期，合理規劃長遠科研布局；要全院天文一盤棋，整體設計天文領域國重體系建設；要充分發揮優勢和主動性，積極建議和爭取承擔國家重大科技任務；要堅持有所為有所不為，建設運行好大科學裝置；要認真落實“基礎研究十條”，確保政策舉措落實落地；要推進人才政策調整，加快引進培養高水平科技人才。常進結合老一輩天文學家張鈺哲、王綬琯、程茂蘭、葉叔華和南仁東、艾國祥的故事，深刻詮釋了科學家精神的內涵，要求全臺廣大科技工作者要大力弘揚科學家精神，營造良好科研生態。
　　常進號召中國天文科技界、全臺上下要堅決響應習近平總書記的重要指示批示精神和黨中央的決策部署，把握住科技發展的態勢，大力弘揚科學家精神，主動肩負起新的使命和重任，主動融入到強化國家戰略科技力量、實現科技自立自強的偉大事業中去，為我國加快實現高水平天文科技自立自強作出應有的貢獻，以優異的成績迎接黨的二十大勝利召開。
　　汪洪巖在主持大會和專題黨課報告時，全面傳達了習近平總書記6月28日在武漢考察時對科技自立自強和科技創新工作的重要指示精神，全面傳達了中科院黨組書記、院長侯建國中國科學院人才工作會議、全國重點實驗室重組工作會議和全院慶祝建黨101周年大會上的重要講話精神。他指出，全臺廣大黨員干部要堅守初心和理想，牢記責任和使命，激發動力和斗志，進一步解放思想、勇于創新、真抓實干，以最堅定、最自覺、最實際的行動迎接黨的二十大勝利召開。
　　會上，中國人民解放軍軍樂團原團長、國家一級指揮于海先生受邀以《我們的國歌》為題作了愛國主義報告，生動講述了中外國歌的歷史和典故、《義勇軍進行曲》創作歷程和背后故事，闡明了國歌所具有的崇高地位，展現了國歌作為國家聲音的標志、民族精神的體現、國家文化的結晶和公民愛國主義載體的重要意義；從專業角度分析了詞曲特點、國歌魅力，重申了國歌教育的重要意義，彰顯了博大深厚的文化自信。最后，在于海先生的親自指揮，與會人員全體起立，飽含真情，共同高唱《中華人民共和國國歌》。
　　大會開始前還在線播放了國家天文臺慶祝建黨101周年文藝節目匯演視頻，選取了黨的十九大以來國家天文臺廣大黨員群眾、科技工作者創作的文藝節目，全面展現了國家天文臺在黨的堅強領導下取得的成績，謳歌了廣大天文科技工作者愛國創新、協同奉獻的風采。
　　全體黨員重溫入黨誓詞
　　常進臺長為老黨員頒發“光榮在黨50年”紀念章
　　新黨員為老黨員獻花
　　常進臺長做黨課報告
　　常進臺長為南仁東射電天文技術突擊隊授旗
　　嚴俊研究員為王綬琯巡天突擊隊授旗
　　于海先生做《我們的國歌》報告
　　大會現場
　　

2022-07-04
國家天文臺舉辦2022年畢業典禮暨學位授予儀式
6月23日，中國科學院國家天文臺在B座廣場舉行2022年畢業典禮暨學位授予儀式，共同見證75位畢業生的高光時刻。10點整，在莊嚴的國歌聲中典禮正式開始，歐陽自遠院士、陳建生院士、汪景琇院士、武向平院士，以及國家天文臺臺長常進院士、黨委書記汪洪巖與49名畢業生代表， 25位導師代表。？國家天文臺黨委書記汪洪巖為優秀畢業生代表牛澤茜、趙雪杉、曹燁頒獎，國家天文臺學位評定委員會主席武向平院士宣讀了中國科學院大學學位授予決定。
　　6月23日，中國科學院國家天文臺在B座廣場舉行2022年畢業典禮暨學位授予儀式，共同見證75位畢業生的高光時刻。疫情防控之下，口罩遮擋不住大家的歡心笑容，炎炎烈日正如導師們對學生的熾熱期盼。10點整，在莊嚴的國歌聲中典禮正式開始，歐陽自遠院士、陳建生院士、汪景琇院士、武向平院士，以及國家天文臺臺長常進院士、黨委書記汪洪巖與49名畢業生代表，25位導師代表，及來自北京大學、清華大學、北京師范大學、中科院高能物理研究所等兄弟單位的特邀嘉賓、畢業生家屬們共同見證這一莊嚴時刻。
　　
　　
　　劉繼峰副臺長主持畢業典禮
　　
　　常進臺長畢業生寄語
　　國家天文臺副臺長、學位評定委員會副主席劉繼峰研究員主持典禮，奏唱國歌后，常進臺長向順利完成學業的同學們表示熱烈祝賀，向培養和陪伴成長的老師們、親友們表示誠摯敬意！常進臺長對畢業生提出三點期望：希望同學們在未來成為一名身心健康、心地善良、事業有成的人。這是一份希望也是一份祝愿?！半U夷不變應嘗膽，道義爭擔敢息肩?！毕Ｍ瑢W們縱橫四海，以豐碩的成果回饋社會。
　　
　　博士畢業生代表趙雪杉發言
　　碩士生代表金高翔發言
　　隨后趙雪杉、金高翔分別作為博士畢業生和碩士畢業生代表發言。他們講述了在國臺數載的成長與收獲，表達了對國臺與導師誠摯的感謝，表示：“我們是追星星的人，頭頂的這片美麗星空蘊含著無數奧秘。從改進望遠鏡到數據處理，從氫原子到黑洞，從太陽系內到銀河系外，我們可以自豪地說，自己為揭開宇宙的神秘面紗而努力過?！?nbsp;
　　
　　優秀校友代表仲佳勇老師發言
　　導師代表羅阿理老師發言
　　北京師范大學仲佳勇老師作為優秀校友代表也給師弟師妹們分享了自己的體會。他建議大家一要抓住機遇，勇于創新；二要樹立理想目標，堅守自我；三要學會感恩。LAMOST運行和發展中心羅阿理研究員作為導師代表致辭，也給同學們提了三點建議：人生目標要遠大、眼界要寬廣；要立足當下，精益求精地完成每項工作；學會換位思考、勇于擔責。并代表國臺歡迎畢業生們?；丶铱纯?。
　　國家天文臺黨委書記汪洪巖為優秀畢業生代表牛澤茜、趙雪杉、曹燁頒獎，國家天文臺學位評定委員會主席武向平院士宣讀了中國科學院大學學位授予決定。
　　汪洪巖書記為優秀畢業生代表頒發證書
　　
　　武向平院士宣讀中國科學院大學學位授予決定
　　接下來典禮進入學位授予儀式階段，導師們在主席臺上依次為49位本碩博畢業生代表頒發學位證書、扶正流蘇。同學們在臺上與導師合影的那一刻，家長眼中閃著瑩瑩淚光、臺下導師心中也充滿了感慨與不舍。
　　
　　最后由在學研究生們帶來的一首“一起向未來”將會場氣氛點燃，沖淡了離情別緒，燃起了滿懷斗志！大咖云集的嘉賓席、細節滿滿的照片紀念墻、隨處布置的拍照打卡牌、精心組織的典禮日程，為畢業生們留下了深刻而難忘的記憶，正如劉繼峰副臺長所希望的那樣：愿畢業生們能夠腳踏實地、圓夢青春，繼續站在時代的前端，放眼世界與未來，肩負起振興國家的使命；潛心治研、厚積薄發、至誠報國，若干年后回首，能有更加精彩萬分的人生故事！
　　
　　

2022-06-27
嫦娥五號新成果揭示著陸區月表水的分布特征
北京時間2022年6月15日，國際科學期刊《自然？通訊》( Nature Communications )在線發布我國嫦娥五號的一項重要研究成果。在國際上首次聯合月球樣品的實驗室分析結果和月表就位探測的光譜數據，檢驗了月球樣品中水的有無、形式和多少，回答了嫦娥五號著陸區水的分布特征和來源問題，為遙感探測數據中水的信號解譯和估算提供了地面真值。研究受國家科技重大專項探月工程三期和中國科學院重點部署項目“嫦娥五號月球樣品的綜合性研究”等項目資助。
　　北京時間2022年6月15日，國際科學期刊《自然通訊》 (Nature Communications) 在線發布我國嫦娥五號的一項重要研究成果。中國科學院國家天文臺李春來、劉建軍研究員和上海技術物理研究所舒嶸研究員領導的團隊，與地質與地球物理研究所、物理研究所、西安光學精密機械研究所、地球化學研究所，北京空間飛行器總體設計部、北京航天飛行控制中心、北京空間機電研究所等單位合作，在國際上首次聯合月球樣品的實驗室分析結果和月表就位探測的光譜數據，檢驗了月球樣品中水的有無、形式和多少，回答了嫦娥五號著陸區水的分布特征和來源問題，為遙感探測數據中水的信號解譯和估算提供了地面真值。
　　月球有沒有水，有多少水，是什么形式的水，水來自于哪里存在著很大的爭議，一直是月球科學的研究熱點。在嫦娥五號任務立項論證之初，研究團隊提出將著陸器上的月球礦物光譜分析儀光譜范圍拓展到了3.2μm，并實現了國際上首次月表水光譜吸收特征的就位探測。為了避免發動機羽流和太陽風轟擊月表時的動態“水”（羥基OH）給就位光譜分析帶來的影響，研究團隊對獲取就位探測光譜數據的時機進行了精心設計。探測時機選擇在著陸6小時后以避免CE-5探測器著陸時發動機羽流成分的影響；探測時間選擇在月面溫度最高（約62-87攝氏度）的（接近）正午，最大限度地揮發了月表的動態“水”；光譜測量時月球（著陸區）正處于地球磁場的保護中，屏蔽了太陽風，避免了太陽風轟擊產生的動態“水”（羥基OH）的因素。在這種環境下嫦娥五號光譜儀能夠獲得“干凈”的“水”吸收光譜，經嚴格的校正處理和分析，研究團隊發現嫦娥五號著陸區月壤中明顯地含有羥基形式的“水”，但平均含量較低，僅約30ppm。
　　目前認為月球“水”的來源主要有三種可能：一是太陽風粒子與月表物質相互作用產生的（動態）羥基物質；二是撞擊月球的彗星或隕石帶來的水和含羥基物質；三是月球原生（內部）水。月球樣品返回地球后，研究團隊在實驗室對返回月球樣品進行了系統分析，實驗室光譜分析再次驗證了羥基水的明確存在，但“水”的存在形式、含量和來源的研究，需要詳細的礦物巖石學分析。阿波羅月球樣品研究認為，月壤中（撞擊）膠結玻璃包含了太陽風長期注入形成的羥基物質，膠結玻璃的含量是影響月球樣品中“水”含量的重要因素。我國返回樣品的實驗室分析表明，嫦娥五號月球樣品是一類年輕玄武巖，膠結玻璃含量很少（不足16%），僅為Apollo 11月球樣品的1/3，由此估算嫦娥五號月壤樣品中來自太陽風注入膠結玻璃形成的“水”不多于18 ppm。同時，嫦娥五號著陸區月壤樣品中外來撞擊濺射物非常低，對“水”的貢獻可以忽略。因此嫦娥五號月壤樣品中肯定存在來源于月球內部的原生水。對嫦娥五號月球樣品的實驗室分析，發現了至少一種含水礦物——羥基磷灰石，其含量不均勻，折合樣品羥基水的含量從0ppm到179 ppm不等（平均約17 ppm），證明了嫦娥五號月壤樣品中存在來自巖漿結晶過程的“水”，說明“水”在月球晚期巖漿活動過程中不僅存在，而且可能起到了非常重要的作用。
　　本研究成果的月面就位探測光譜數據由中國科學院上海技術物理所研制的月球礦物光譜分析儀獲取，科學探測載荷運行管理、數據接收和處理由中國科學院國家天文臺（探月工程地面應用系統）完成。研究受國家科技重大專項探月工程三期和中國科學院重點部署項目“嫦娥五號月球樣品的綜合性研究”等項目資助。
　　

2022-06-15
中國天眼FAST發現首例持續活躍快速射電暴
快速射電暴（ FRB ）是宇宙中最明亮的射電爆發現象，在1毫秒的時間內釋放出太陽大約一整年才能輻射出的能量。此前并未發現存在持續活躍的重復快速射電暴。？近日，中國科學院國家天文臺李菂研究員領導的國際團隊，通過中國天眼FAST的“多科學目標同時巡天（ CRAFTS ） ”優先重大項目，發現了迄今為止唯一一例持續活躍的重復快速射電暴FRB 20190520B 。之后該團隊通過組織多臺國際設備天地協同觀測，綜合射電干涉陣列、光學、紅外望遠鏡以及空間高能天文臺的數據，將FRB20190520B定位于一個距離我們30億光年的貧金屬的矮星系，確認近源區域擁有目前已知的最大電子密度。2 .夜空下的中國天眼FAST和美國甚大天文陣列望遠鏡（非實景圖）。
　　快速射電暴（FRB）是宇宙中最明亮的射電爆發現象，在1毫秒的時間內釋放出太陽大約一整年才能輻射出的能量。FRB的研究歷程并不長，2007年首次確定了它的存在，2016年探測到第一例重復爆發的FRB，打破了人們對FRB的傳統認知，目前該領域已成為天文學最新研究熱點之一。全球已公布了近五百例FRB，僅不到10例有活躍爆發（即在其窗口期內頻繁爆發）。此前并未發現存在持續活躍的重復快速射電暴。
　　近日，中國科學院國家天文臺李菂研究員領導的國際團隊，通過中國天眼FAST的“多科學目標同時巡天（CRAFTS）”優先重大項目，發現了迄今為止唯一一例持續活躍的重復快速射電暴 FRB 20190520B。之后該團隊通過組織多臺國際設備天地協同觀測，綜合射電干涉陣列、光學、紅外望遠鏡以及空間高能天文臺的數據，將FRB20190520B定位于一個距離我們30億光年的貧金屬的矮星系，確認近源區域擁有目前已知的最大電子密度，并發現了迄今第二個FRB持續射電源對應體（Persistent Radio Source , PRS）。上述發現揭示了活躍重復暴周邊的復雜環境有類似超亮超新星爆炸的特征，挑戰了對 FRB 色散分析的傳統觀點，為構建快速射電暴的演化模型、理解這一劇烈的宇宙神秘現象打下了基礎。該成果于北京時間2022年6月9日在國際學術期刊《自然》雜志發表。
　　論文第一作者、國家天文臺青年學者牛晨輝在系統處理FAST數據的過程中，發現2019年5月20日的數據存在重復的高色散脈沖?；谶@一發現，團隊通過與美國甚大陣列望遠鏡合作，在2020年7月完成亞角秒量級的精確定位，并探測到了一顆與之對應的致密的持續射電源（PRS）。隨后通過美國帕洛瑪 200 英寸望遠鏡和凱克望遠鏡，加拿大-法國-夏威夷望遠鏡和日本斯巴魯近紅外光學望遠鏡確定了FRB20190520B的宿主星系和紅移，推導出其宿主星系貢獻了總色散值的80%，為目前已知所有快速射電暴源中最高。進一步結合散射特征，團隊提出宿主星系的色散主要來自鄰近FRB爆發源的區域，該區域高電子密度導致的高色散值也使得FRB 20190520B遠遠偏離經典的色散與紅移關系，如圖1所示。
　　此次FAST發現的FRB 20190520B與美國阿雷西博望遠鏡2016年發現的FRB 20121102A非常相似。FRB 20121102A是人類發現的第一個快速射電暴重復暴和第一個被定位的FRB，也是此前唯一被確認有致密射電源對應體的FRB。二者都極為活躍，都擁有復雜的電磁環境，而FRB 20190520B各方面的特征都更為極端：例如FRB 20121102A存在爆發活躍期，但是FRB 20190520B從未停止爆發，目前FAST已經探測到了后者幾百次爆發。本研究發現的初步結果公布后，引起了國際天文界的廣泛關注，這一重要發現已經催生數篇創新模型文章，例如散射時標模型、超新星爆炸解釋等。
　　綜合FAST的近期觀測數據，FRB20121102A和FRB 20190520B很可能處在快速射電暴初生階段。FAST的持續觀測，特別是執行“快速射電暴巡天”優先重大項目，有望建立全新的FRB演化圖景。
　　FRB領域創始人鄧肯·洛里默對此評價說：“基于FRB 20190520B這些特征及其持續射電源的存在，我認為快速射電暴可能有不同的分類。隨著快速射電暴樣本的持續增長，預計未來幾年內，我們能夠撥開快速射電暴神秘的面紗?！?nbsp;
　　FAST“多科學目標同時巡天（CRAFTS）”優先重大項目迄今已經發現至少6例新FRB，正在為揭示宇宙中這一神秘現象的機制、推進天文學這一全新領域的研究做出獨特的貢獻。
　　
　　圖1.從色散-紅移關系上清晰可見FRB 20190520B擁有最大的宿主星系電子密度。圖中斜線為包含了宇宙主要重子物質成分的“Macquart Relation[5]”。
　　
　　圖2.夜空下的中國天眼FAST和美國甚大天文陣列望遠鏡（非實景圖）。
　　

2022-06-09
國家天文臺召開第四屆職工代表大會第一次會議
4月26日，國家天文臺第四屆職工代表大會第一次會議在多功能廳召開，臺領導班子成員、職代會代表、分工會主席等參加了會議。會議由副臺長、工會主席趙公博主持。受臺長常進院士委托，黨委書記、副臺長汪洪巖同志以《凝心聚力。守正創新踔厲奮發篤行不怠履行好國家戰略科技力量主力軍的使命》 ”為題，向大會作了國家天文臺2021年度工作報告（含財務工作報告）。他希望各位代表繼續強化對提案工作的認識，圍繞全臺改革發展、科技創新、職工權益、增強活力等方面，認真開展調查研究，聽取職工群眾呼聲意見，做到敢提案、會提案、提好案，積極建言獻策，為國家天文臺發展做出新的更大貢獻。？？會議現場.
　　4月26日，國家天文臺第四屆職工代表大會第一次會議在多功能廳召開，臺領導班子成員、職代會代表、分工會主席等參加了會議。會議由副臺長、工會主席趙公博主持。
　　工會主席趙公博主持大會
　　莊嚴的國歌后，大會正式開始。受臺長常進院士委托，黨委書記、副臺長汪洪巖同志以《凝心聚力守正創新踔厲奮發篤行不怠履行好國家戰略科技力量主力軍的使命》”為題，向大會作了國家天文臺2021年度工作報告（含財務工作報告）。人事處處長呂品對《國家天文臺人員聘用制度實施細則》議案進行了說明。提案工作委員會主任王菲鹿介紹了本次大會提案的征集情況和上次大會提案的落實情況。
　　黨委書記、副臺長汪洪巖做年度工作匯報
　　與會代表分成四個小組，結合年度工作報告、本次會議議案和職工代表提案，圍繞全臺改革發展、科技創新、職工權益、增強活力等方面開展了熱烈的討論，并在大會上分別進行了匯報交流。
　　根據職代會程序，大會審議并原則通過了《國家天文臺2021年度工作報告》、《國家天文臺人員聘用制度實施細則》。
　　
　　分組討論
　　最后，汪洪巖代表臺領導班子講話。他對本次大會的圓滿召開表示祝賀，充分肯定了全臺職工的主人翁精神和職工代表履職盡責的責任和意識，并對分組討論形成的建設性意見和建議進行了回應。他希望各位代表繼續強化對提案工作的認識，圍繞全臺改革發展、科技創新、職工權益、增強活力等方面，認真開展調查研究，聽取職工群眾呼聲意見，做到敢提案、會提案、提好案，積極建言獻策，為國家天文臺發展做出新的更大貢獻。
　　
　　會議現場
　　

2022-04-27
天文學家基于LAMOST數據揭示銀河系早期形成和演化歷史
北京時間3月24日，國際科學期刊《自然》以封面文章形式發布了德國馬普天文研究所的研究人員向茂盛博士和Hans-Walter Rix教授合作的一項重大成果?；谥袊茖W院國家天文臺運行的國家重大科技基礎設施郭守敬望遠鏡（ LAMOST ）和歐空局天體測量衛星蓋亞望遠鏡（ Gaia ）的巡天觀測數據，研究人員獲取了迄今最為精確的大樣本恒星年齡信息，按照時間序列清晰還原了銀河系幼年和青少年時期的形成與演化圖像。改寫了人們對銀河系早期形成歷史的認知。至此，一個時間軸上被精確刻畫的早期銀河系形成和演化圖像得以呈現，《自然》期刊審稿人評價該成果是第一次能夠對銀河系的形成歷史提供如此清晰地描繪。
　　北京時間3月24日，國際科學期刊《自然》以封面文章形式發布了德國馬普天文研究所的研究人員向茂盛博士和Hans-Walter Rix教授合作的一項重大成果?；谥袊茖W院國家天文臺運行的國家重大科技基礎設施郭守敬望遠鏡（LAMOST）和歐空局天體測量衛星蓋亞望遠鏡（Gaia）的巡天觀測數據，研究人員獲取了迄今最為精確的大樣本恒星年齡信息，按照時間序列清晰還原了銀河系幼年和青少年時期的形成與演化圖像，改寫了人們對銀河系早期形成歷史的認知。
　　
　　3月24日刊《自然》雜志封面 - 追星人的銀河指南
　　夜空中美麗浩瀚的銀河，自古以來就引發了人們無數的想象和無盡的探索。我們所在的銀河系是無數宇宙島中一個普通盤星系，和其它類似星系一樣，它在過去的一百多億年間集成了上千億顆恒星。這些恒星根據位置的不同，主要分布在銀河系的銀暈和銀盤上，其中銀盤又包括一個幾何上相對較厚的厚盤和一個相對較薄且更延展的薄盤。然而，銀河系的銀暈和銀盤是在什么時間，如何形成，又是如何組裝起來并演化成今天絢麗多姿的銀河等系列起源問題一直是天文家亟待解決的科學謎團，同時也是世界范圍內多個地面和空間望遠鏡大規模天文巡天觀測計劃的主要科學目標。
　　過去的研究通常認為，我們的銀河系在嬰兒時期（極早期）經歷了劇烈的形成過程，大量的貧金屬氣體塌縮（天文上把除氫和氦以外的元素都叫做金屬）或者是富含氣體的星系間相互碰撞和并合形成了銀河系的恒星暈。然后氣體逐漸冷卻形成了早期銀盤即銀河系厚盤。最后，隨著時間推移氣體進一步冷卻，開始形成銀河系薄盤。薄盤的形成是一個持久而有序的過程，從大約80-100億年前一直持續至今。然而，這些圖像主要來自數值模擬以及人們對碎片化觀測證據的推測。所幸天文觀測大數據的涌現使得銀河系演化圖像正在被改寫，開啟銀河塵封歷史的時代已經到來。
　　LAMOST發布千萬量級的恒星光譜數據，成為數字化銀河的基石。歐空局發射的Gaia衛星則提供了14億顆恒星的位置和移動地圖。這樣的珠聯璧合為天文學家追溯銀河系的集成和演化歷史提供了得天獨厚的優勢。
　　向茂盛博士和Rix教授基于LAMOST和Gaia數據，構建了包含25萬顆亞巨星的高質量數據樣本，并獲取了它們的精確年齡。恒星年齡是最難以精確測定的恒星物理量，也可以說是天文領域最難精確測量的物理量之一。得益于LAMOST銀河系巡天及國際上其它巡天項目的開展，獲取大樣本恒星的年齡已在過去幾年內逐漸成為現實。但是，之前的研究所獲取的大樣本恒星典型年齡誤差為20%或更大，而實現10%年齡測定精度的恒星樣本很小，樣本的空間和參數范圍也十分受限。
　　亞巨星是處于恒星主序演化階段向紅巨星演化階段過渡階段的恒星。其可觀測參數尤其是光度對于其初始質量和年齡極為敏感，因此它們的年齡相對容易被精確測定。但是恒星在亞巨星階段的演化十分迅速，導致亞巨星比較稀少。利用LAMOST光譜大數據，向茂盛精確測定了700萬顆恒星的大氣參數，并結合Gaia數據得到了高精度的恒星光度和軌道運動學參數。從這700萬恒星中篩選出25萬顆亞巨星，測定出它們的精確年齡，樣本平均年齡精度為7%，金屬元素豐度覆蓋范圍從-2.5（從太陽金屬含量的300分之一）到0.5（太陽金屬含量的3倍），空間覆蓋范圍達3萬光年。這是首次在銀河系如此廣闊的空間范圍和恒星金屬豐度范圍內獲取如此大樣本恒星的高精度年齡，成功突破了數據的局限性，為開展銀河系的形成與演化歷史研究跨出了標志性的一步。
　　按照運動特征和化學DNA（元素豐度）鑒定，他們把這25萬恒星劃分成兩組：一組表征為形成于動力學相對寧靜過程的銀河系延展薄盤的恒星；另一組形成于動力學劇烈湍動過程的銀暈和厚盤恒星。
　　研究團隊發現，這兩組恒星的年齡以大約80億年為界同樣清晰地被分成截然不同的兩組。也就是說，從時間上看，銀河系的集成和演化歷史分成兩個明確的階段，從130億年前到80億年前的早期階段和80億年前至今的晚期階段。早期階段形成了銀河系的厚盤和銀暈，晚期階段形成了銀河系薄盤。
　　超高的時間分辨率使得研究團隊得到了清晰的銀河系早期集成和增豐圖像：銀河系厚盤恒星從130億年以前就已經開始形成，這距離宇宙大爆炸僅僅過去8億年時間（對應宇宙學紅移為7）。最古老的厚盤星甚至要比銀河系內暈恒星年老約10-20億年。銀河系內暈結構被認為主要是百手巨人恩塞拉都斯矮星系（Gaia-Sausage-Enceladus，GSE）碰撞銀河系并被吸積并合時形成。也就是說，早期厚盤要比今天我們看到的主要恒星銀暈結構領先10-20億年形成，這刷新了對銀河系早期形成歷史的傳統認知。
　　
　　銀河早期集成和演化圖像示意圖：138億年前宇宙大爆炸，130億年前厚盤開始形成，110億年前銀暈形成，80億前至今銀河薄盤形成。（圖源：喻京川）
　　經進一步研究，向茂盛等人還發現雖然厚盤的形成一直持續了從130億年前到80億年前的大約50億年時間，期間金屬元素含量增加了30倍。然而，雖然這個周期持續了50億年，但是作者發現大多數厚盤恒星卻形成于約110億年前的一次集中爆發。與此同時，他們通過年齡數據研究發現矮星系GSE與早期銀河系并合發生的時間大約也是在110億年前，這比前人認為的早了10億年。這兩個年齡高度吻合，研究團隊認為這絕非偶然，而是強烈暗示了厚盤的恒星形成活動受到了GSE撞擊事件的顯著激發。
　　形成厚盤恒星的氣體大約在80億年前耗盡，厚盤形成停止。差不多與此同時，新的氣體開始從銀河系周圍聚集到一個更薄的盤上形成銀河系薄盤恒星。薄盤形成過程一直持續至今。
　　至此，一個時間軸上被精確刻畫的早期銀河系形成和演化圖像得以呈現，《自然》期刊審稿人評價該成果是第一次能夠對銀河系的形成歷史提供如此清晰地描繪。
　　銀河系作為普通星系的代表，是我們研究宇宙中一般星系形成與演化問題的重點實驗室，它可以幫助天文學家追溯從極早期宇宙一直到今天所發生的一個個精彩故事。
　　論文鏈接：www.nature.com/articles/s41586-022-04496-5。
　　
　　

2022-03-24
國家天文臺研究團隊找到快速射電重復暴的“身份證”
快速射電暴（ FRB ）是在無線電波段最為劇烈的爆發現象，其起源未知，是當今天文學領域最大的熱點前沿之一。中國科學院國家天文臺李菂團隊系統分析了來自包括“中國天眼” FAST 、美國綠岸望遠鏡GBT在內的多項數據，首次提出了能夠統一解釋重復快速射電暴偏振頻率演化的機制，并基于此導出了能夠描述快速射電暴周邊環境單一參數即“ RM彌散” 。？快速射電暴的偏振性質包含了快速射電暴本征特性與形成環境的豐富信息，對快速射電暴偏振性質的精確測量將繼續推進對快速射電暴環境及其起源的理解進程。
　　快速射電暴（FRB）是在無線電波段最為劇烈的爆發現象，其起源未知，是當今天文學領域最大的熱點前沿之一。中國科學院國家天文臺李菂團隊系統分析了來自包括“中國天眼”FAST、美國綠岸望遠鏡GBT在內的多項數據，首次提出了能夠統一解釋重復快速射電暴偏振頻率演化的機制，并基于此導出了能夠描述快速射電暴周邊環境單一參數即“RM彌散”。這一機制支持重復快速射電暴處在類似超新星遺跡的復雜電離環境中，并且可以通過偏振觀測確定其可能的演化階段，為最終確定FRB起源提供了關鍵觀測證據?？焖偕潆姳┑摹癛M彌散”越大對應其周邊環境變化越劇烈，因此也很可能越年輕，這有潛力成為辨識重復暴的“身份證”。這一工作于北京時間2022年3月18號發表在國際科學期刊《科學》雜志。
　　快速射電暴的偏振性質包含了快速射電暴本征特性與形成環境的豐富信息，對快速射電暴偏振性質的精確測量將繼續推進對快速射電暴環境及其起源的理解進程。此項工作充分結合了FAST的靈敏度高優勢和這一國際熱點前沿的豐富觀測資源,包括美國的Greenbank望遠鏡，加拿大CHIME望遠鏡，澳大利亞平方公里陣列先導陣（ASKAP）等，為構建完整的FRB起源模型提供了重要的觀測基礎。本文第一作者馮毅博士（現為之江國家實驗室研究員）發現了重復暴的線偏振度存在隨頻率降低而降低的統一趨勢（圖一），并可以通過單一參數“RM彌散（σRM）”量化描述，這排除了基于輻射區磁層高度變化的脈沖星偏振內稟頻率演化（intrinsic frequency evolution）等其他模型。研究團隊中的理論專家包括云南大學楊元培副教授、普林斯頓魯文賓博士、內華達大學張冰教授等人已經構建了基于多路徑傳播的磁化散射屏模型（Yang et al.2022已接受發表），可以進一步限制FRB源周圍的復雜環境，包括湍流尺度、密度漲落、磁場構型等重要物理性質。FAST的持續深度監測結合其他先進設備，有望在未來2-3年回答關于FRB起源的一系列關鍵問題，例如重復暴與非重復暴是否有統一起源等問題。
　　文章鏈接： www.science.org/doi/10.1126/science.abl7759。
　　
　　重復快速射電暴偏振頻率演化關系。不同顏色的線代表不同的快速射電暴的偏振隨頻率演化關系曲線，每條線僅用一個參數“RM彌散（σRM）”擬合。σRM越大代表快速射電暴所處的環境越復雜，其所處的演化階段極為可能越早，和超新星遺跡等爆發類現象的特征更為吻合。
　　
　　快速射電暴偏振統一特性示意圖。對于極端活躍的重復暴，GBT看到的高頻信號（藍色）一般具有100%線偏振。FAST看到的相對低頻信號（紅色）一般沒有偏振，反映了爆發源的復雜電離環境。
　　
　　

2022-03-18
2021年度“中國科學十大進展”發布，國家天文臺取得優異成績
2月28日，科學技術部高技術研究發展中心（基礎研究管理中心）發布“ 2021年度中國科學十大進展” ，中國科學院國家天文臺主持或參與取得的3項重要成果入選。國家天文臺入選的3項成果為： FAST捕獲世界最大快速射電暴樣本（國家天文臺主持完成），嫦娥五號月球樣品揭示月球演化奧秘（國家天文臺共同主持完成），火星探測任務天問一號探測器成功著陸火星（國家天文臺參與并作出重要貢獻） ?！爸袊茖W十大進展”遴選活動由科學技術部高技術研究發展中心（基礎研究管理中心）牽頭舉辦，旨在宣傳我國重大基礎研究科學進展。3 .火星探測任務天問一號探測器成功著陸火星（國家天文臺參與并作出重要貢獻）？.
　　2月28日，科學技術部高技術研究發展中心（基礎研究管理中心）發布“2021年度中國科學十大進展”，中國科學院國家天文臺主持或參與取得的3項重要成果入選。
　　國家天文臺入選的3項成果為：FAST捕獲世界最大快速射電暴樣本（國家天文臺主持完成），嫦娥五號月球樣品揭示月球演化奧秘（國家天文臺共同主持完成），火星探測任務天問一號探測器成功著陸火星（國家天文臺參與并作出重要貢獻）。
　　“中國科學十大進展”遴選活動由科學技術部高技術研究發展中心（基礎研究管理中心）牽頭舉辦，旨在宣傳我國重大基礎研究科學進展。中國科學十大進展遴選程序分為推薦、初選和終選3個環節。2021年度，共推薦310項科學研究進展；科學技術部高技術研究發展中心組織專家初選會議，從310項中遴選出30項進展進入終選；終選邀請中國科學院院士、中國工程院院士、國家重點實驗室主任、國家重點研發計劃有關重點專項總體專家組成員和項目負責人、原973計劃顧問組和咨詢組專家及項目首席科學家等3500余位知名專家學者對30項候選科學進展進行網上投票，得票數排名前10位的最終當選。
　　
　　圖1. FAST捕獲世界最大快速射電暴樣本（國家天文臺主持完成）
　　
　　圖2. 嫦娥五號月球樣品揭示月球演化奧秘（國家天文臺共同主持完成）
　　
　　圖3.火星探測任務天問一號探測器成功著陸火星（國家天文臺參與并作出重要貢獻）
　　

2022-02-28

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