史隆數位巡天

斯隆数字化巡天(英語:Sloan Digital Sky Survey,縮寫為SDSS)是使用位於新墨西哥州阿帕契點天文台的2.5米口径望遠鏡进行的红移巡天项目。该项目开始于2000年,以艾爾弗·斯隆基金會的名字命名,计划观测25%的天空,獲取超过一百萬個天體的多色测光资料和光谱数据。斯隆数字化巡天的星系样本以紅移0.1為中值,对于紅星系的紅移值達到0.4,對于類星體紅移值则達到5,並且希望探测到紅移值大于6的類星體。

史隆數位巡天
其他名称SDSS
类型巡天調查 编辑维基数据
得名艾爾弗·斯隆基金會 编辑维基数据
天文台编号645
观测阿帕契點天文台 编辑维基数据
Band可见光红外线紫外线 编辑维基数据
网站www.sdss.org
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觀測编辑

斯隆数字化巡天使用口径为2.5米的宽视场望遠鏡,从1998年到2009年,它在成像和光谱模式下进行了观测。 成像相机于2009年底退役,此后望远镜完全以光谱模式进行观测。

测光系统配以分别位于u、g、r、i、z波段的五个滤镜对天体进行拍摄。这些照片经过处理之后生成天体的列表,包含被观测天体的各种参数,比如它们是点状的还是延展的,如果是后者,则该天体有可能是一个星系,以及它们在CCD上的亮度,这与其在不同波段的星等有关。

另外,天文学家们还选出一些目標来进行光谱观测。目标的位置用钻孔的方式记录在铝板上,小孔的后面接有光纤,将目标天体的光引入摄谱仪。望远镜每次可以同时拍摄640个天体的光谱,每晚大约需要6到9块铝板对天体进行定位,

望遠鏡每天晚上產生大約200GB的數據。

SDSS分光鏡盒
鋁板特寫顯示光纖

阶段编辑

 
類星體充當引力透鏡。為了找到這些星系-類星體組合充當透鏡的案例,天文學家從SDSS 中選擇了23,000個類星體光譜。[1]

SDSS-I:2000-2005编辑

在2000年至2005年的第一階段操作中,SDSS 在五個光學帶通中對超過 8,000 平方度的天空成像,並獲得了從該成像的 5,700 平方度中選出的星系和類星體的光譜。 它還獲得了南銀河帽中300平方度條紋的重複成像(大約 30 次掃描)。

SDSS-II:2005-2008编辑

2006年,斯隆数字化巡天进入了名为SDSS-II的新阶段,进一步探索銀河系的結構和组成,而斯隆超新星巡天计划搜寻Ⅰa型超新星爆发,以测量宇宙学尺度上的距离。 2008年10月31日,SDSS-II发布了最后一次数据。

SDSS-II开始就增加来自在韩国、中国和瑞士这三个国家的25所大学、研究机构和研究小组。

史隆擴大瞭解和探索銀河系計畫(SEGUE)编辑

史隆理解和探索銀河的扩充計畫(缩写为SEGUE)获得了银河系内24萬顆恆星的光譜,它们的徑向速度在每秒10公里上下,这使天文学家们得以研究銀河系的結構以及各组成部分是如何形成的。

史隆超新星巡天编辑

史隆超新星巡天计划快速扫描300平方度的天空,搜寻光度快速变化的天体,寻找Ia超新星爆发。在2005年,该计划找到了130个爆发的Ia超新星,在2006年找到197顆,总数已经超过了300个,这项计划进行到2007年底。

SDSS-III:2008–2014编辑

斯隆数字化巡天第三期工程SDSS-III已经于2008年7月启动。它包括四項单獨的調查。

SDSS IV: 2014-2020编辑

 
來自遙遠星系的光被塗抹並扭曲成奇怪的形狀、弧線和條紋[2]

最新一代的SDSS(SDSS-IV,2014-2020)正在將精確的宇宙學測量擴展到宇宙歷史的關鍵早期階段(eBOSS),擴展其對北半球和南半球銀河系的紅外光譜調查(APOGEE-2 ),並首次使用斯隆光譜儀製作單個星系的空間分辨圖 (MaNGA)。

SDSS-V: 2020-至今编辑

新墨西哥州的阿帕契點天文台於2020年10月開始為SDSS-V收集數據。阿帕契點天文台計劃在 2021 年中期從插板(帶有手動放置孔的鋁板,用於星光照射)轉換為小型自動化機器人 今年晚些時候與智利的拉斯坎帕納斯天文台合作。 銀河地圖調查將針對 600 萬顆恆星的光譜。 Black Hole Mapper 調查將以星係為目標,間接分析它們的超大質量黑洞。 Local Volume Mapper 將瞄準附近的星係來分析它們的星際氣體雲[3][4]

史隆數位巡天的貢獻编辑

斯隆数字化巡天涵蓋了南銀極周围7,500平方度的星空,记录到近二百萬個天體的数据,包括80多万个星系和10多万个类星体的光譜的数据。這些天體的位置和距離資料为人们研究宇宙的大尺度结构开辟了道路。下表是SDSS有光譜的星種數量:

種類 個數
星系 790,220
類星體 (z <2.3) 89,458
類星體 (z ≥2.3) 12,892
M型和更晚型的恆星 64,895
其他恆星 126,351
天空光譜 59,843
待確認天體 19,861

數據訪問编辑

 
LRG-4-606 是一個發光的紅色星系。 LRG是在SDSS中發現的亮紅色星系目錄的首字母縮寫詞。

SkyServer為底層Microsoft SQL Server提供了一系列接口。光譜和圖像都以這種方式可用,並且界面非常易於使用,例如,只需提供坐標即可獲得SDSS數據發布覆蓋的任何天空區域的全彩色圖像。 數據僅供非商業用途,未經書面許可。

斯隆数字化巡天将全部图片和光谱数据发布在国际互联网上,并且提供了简单易用的接口。用户只要输入坐标就可以获得斯隆数字化巡天拍摄在该天区拍摄的全部图像。同时还提供了针对从学生到专业天文学家的详尽指南。数据也可以通过美国宇航局世界风(NASA World Wind)软件获取。

Google地球中的Sky包含來自SDSS的數據,適用於可獲得此類數據的地區。 還有用於SDSS光度測量和光譜層的KML插件,允許從 Google Sky 內直接訪問 SkyServer 數據。

數據也可在帶有3D可視化器的海登天文馆(Hayden Planetarium)上獲得。

繼技術研究員詹姆斯·格雷 (Jim Gray)代表微軟研究院對 SkyServer項目的貢獻之後,微軟的WorldWide Telescope使用了SDSS和其他數據源[5]

MilkyWay@home英语MilkyWay@home還使用SDSS的數據創建了一個高精度的銀河系三維模型。

成效编辑

斯隆数字化巡天的数据已經在各种天文出版物中广泛引用,涉及的研究领域包括类星体、星系分布、银河系内恒星的性质、暗物质暗能量等等。斯隆数字化巡天的网站上提供了这些出版物的完整列表

參见编辑

參考資料编辑

  1. ^ Quasars Acting as Gravitational Lenses. ESA/Hubble Picture of the Week. [19 March 2012]. 
  2. ^ Monster in the deep. www.spacetelescope.org. [30 April 2018]. 
  3. ^ Clery, Daniel. Astronomy surveys aim to up the pace with army of tiny robots. Science. 3 February 2021. doi:10.1126/science.abg9107. 
  4. ^ Herbst, T.; Bilgi, Pavaman. The SDSS-V local volume mapper telescope system. Marshall, Heather K; Spyromilio, Jason; Usuda, Tomonori (编). Ground-based and Airborne Telescopes VIII 11445. SPIE. 2020: 114450J. ISBN 9781510636774. S2CID 230583048. doi:10.1117/12.2561419. 
  5. ^ When did Microsoft first starting looking at the sky?. worldwidetelescope.org. [2008-03-24]. (原始内容存档于2008-03-02). 

外部链接编辑