“星系”包含750万星系！中国科学院BASS团队联合DESI国际合作团队发布迄今最大的宇宙三维天图

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北京时间1月14日零点，中国科学院国家天文台北京-亚利桑那巡天(BASS)团队联合暗能量光谱巡天(DESI)国际合作团队发布了有史以来最大、最详尽的宇宙三维天图，打破了以往星系巡天的纪录。这意味着，科学家构建三维宇宙又进了一步。

左图为斯隆数字巡天(SDSS)巡天展示的三维宇宙切片，右图为DESI在头几个月时间观测的三维宇宙切片。图中的每个点代表一个星系，地球位于中心位置，最远距离的星系大约为100亿光年。(图片来源为DESI国际合作项目)

对于天体之间的距离测量，通过光谱观测得到“红移”是全球科学家公认的技术路线。这是因为，近代天文观测研究发现宇宙加速膨胀，那些遥远的天体都在远离地球，这让它们所发出电磁辐射的波长在光谱上表现为谱线朝红端移动了一段距离。“通过观测与距离相关的‘红移’现象，可以反推得到天体的距离。”国家天文台研究员邹虎向《中国科学报》记者介绍到。

以揭示暗能量本质为目标的DESI项目自2015年起在美国基特峰国家天文台改造4米Mayall望远镜，并在主焦面上配置大视场(～8平方度)、多目标光纤(5000根)摄谱仪，以期观测数千万星系的红移。

自二维天图发布后，经过7个月的运行，科研人员按照科学目标，从20亿天体中挑选出一部分，通过观测光谱“红移”把二维天图的一部分成功升级为三维天图，包含获得了超过750万星系的光谱。

关于三维宇宙和星系光谱

在研究宇宙的过程中，有人提出多维宇宙的概念。三维宇宙是指空间概念的长、宽、高三维度，任何物体通过长、宽、高三个参数可以决定其大小。对微观宇宙和宏观宇宙都可通过三维参数来描绘其大小、距离、形状。也就是说，获得三维天图，能够更加准确了解宇宙中各星系的距离和坐标。

星系的光谱由几个重要部分组成:连续谱、吸收线、发射线。星系的光谱中包含着丰富的物理信息，包括星系的年龄、金属丰度及其演化历史、星系中恒星的初始质量函数和形成历史等。对所得到的星系光谱进行充分的建模和理论分析，能够帮助人类在研究宇宙和星系时获得重要的物理信息，进而进一步探索星系形成与演化研究中的热点和难点问题。

据了解，DESI已获取了大量天体的光谱数据，等待天文学家的进一步分析。今年，BASS团队获得国家自然科学基金重点国际合作项目的支持，以期基于DESI数据在星系形成和演化方面做出重要的研究成果，其中包括探测和研究极端贫金属星系、矮星系和绿豆星系等稀有天体。

资料来源：中国科学报

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