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凝望十余載 勾畫星河影

2020-07-27 16:05
作文周刊·高二版 2020年24期
關(guān)鍵詞:銀河系天文學(xué)家恒星

歷經(jīng)17年,美國(guó)、德國(guó)和中國(guó)天文學(xué)家主導(dǎo)的重大科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)繪制出迄今最精確銀河系結(jié)構(gòu)圖,清晰地展示銀河系是一個(gè)具有4條旋臂的棒旋星系。

銀河系結(jié)構(gòu)是天文學(xué)中長(zhǎng)期懸而未決的重大科學(xué)問題。美國(guó)、德國(guó)和中國(guó)的天文學(xué)家主導(dǎo)成立了“銀河系棒和旋臂結(jié)構(gòu)遺珍巡天”重大科學(xué)計(jì)劃,經(jīng)過十余年研究最終破解。這是人類繼認(rèn)識(shí)地球和太陽系后,跨入巨大銀河系的關(guān)鍵一步。

(選自《人民日?qǐng)?bào)》2020年4月29日,有刪改)

素材解讀

1.距離遙遠(yuǎn),觀測(cè)困難

銀河系結(jié)構(gòu)是天文學(xué)中長(zhǎng)期懸而未決的重大科學(xué)問題。

早在1785年,英國(guó)著名天文學(xué)家赫歇爾通過恒星記數(shù)的方法,第一次提出銀河系是一個(gè)由億萬顆恒星組成的扁平系統(tǒng)。但長(zhǎng)期以來,這個(gè)扁平的恒星系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)一直沒有人弄清楚。這是因?yàn)殂y河系太大了?,F(xiàn)代研究表明它的直徑約為10萬至18萬光年,太陽系離銀河系中心很遠(yuǎn),且位置接近銀道中心面,因此我們所看到的旋臂都重疊投影在天球上而無法分辨,同時(shí),我們又無法離開銀河系,到幾百萬光年以外的宇宙空間來回眸銀河系,恰如“不識(shí)廬山真面目,只緣身在此山中”。

2.國(guó)際合作,數(shù)據(jù)共享

為加深對(duì)銀河系結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),21世紀(jì)初,美國(guó)、德國(guó)和中國(guó)的天文學(xué)家主導(dǎo)成立了由8個(gè)國(guó)家22位天文學(xué)家參加的“銀河系棒和旋臂結(jié)構(gòu)遺珍巡天”重大科學(xué)計(jì)劃,簡(jiǎn)稱貝塞爾計(jì)劃。

從2003年到2019年貝塞爾重大研究計(jì)劃基本結(jié)束,研究團(tuán)隊(duì)測(cè)量了銀盤上163個(gè)大質(zhì)量恒星形成區(qū)中脈澤源的距離和自行,結(jié)合國(guó)際上其他團(tuán)組測(cè)量的37個(gè)脈澤源,共獲得了銀河系中近200個(gè)大質(zhì)量恒星形成區(qū)的距離和自行。

為了測(cè)量一個(gè)脈澤源的距離和它的自行,在一年內(nèi)至少要觀測(cè)5次,每次觀測(cè)時(shí)間約為5小時(shí),每一小時(shí)的觀測(cè)約需要20個(gè)小時(shí)的時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和寫報(bào)告。國(guó)際團(tuán)隊(duì)成員處理后的數(shù)據(jù),均進(jìn)行了共享。

3.接力參與,成果迭出

在由美國(guó)、德國(guó)和中國(guó)的天文學(xué)家為主導(dǎo)的貝塞爾計(jì)劃中,中國(guó)天文學(xué)家起著重要作用,計(jì)劃中有一半成果來自中國(guó)團(tuán)隊(duì)。

截至2019年底,在貝塞爾計(jì)劃的163個(gè)目標(biāo)脈澤源中,中國(guó)天文學(xué)家觀測(cè)分析了其中85個(gè)。貝塞爾計(jì)劃在國(guó)際知名的天文和天體物理刊物上發(fā)表了35篇論文,其中中國(guó)天文學(xué)家發(fā)表了16篇。

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