銀河系發(fā)現(xiàn)541個(gè)新星團(tuán) 以四川高校名字命名
5月4日,由西華師范大學(xué)(簡(jiǎn)稱西華師大)物理與天文學(xué)院天文系何治宏博士領(lǐng)銜發(fā)現(xiàn)、以“CWNU”(西華師范大學(xué)英文名稱的首字母)命名及編號(hào)的541個(gè)新疏散星團(tuán),在國(guó)際頂級(jí)刊物《天體物理學(xué)增刊》正式發(fā)表公布!癈WNU星團(tuán)表”成為國(guó)際上首次以中國(guó)高校及科研院所名字命名編號(hào)大樣本的天體星表。
浩瀚宇宙,如何發(fā)現(xiàn)這些新星團(tuán)?新星團(tuán)是什么模樣?為何以高校名字命名?帶著這些問(wèn)題,華西都市報(bào)、封面新聞?dòng)浾咦哌M(jìn)西華師大,深入采訪學(xué)校銀河系特殊恒星和星族團(tuán)隊(duì)。
為何尋找新星團(tuán)?
滿足人類好奇心,帶動(dòng)科技進(jìn)步
“同一星團(tuán)中的恒星,‘出生’時(shí)最大的差異就是體重不一樣,重的恒星壽命短,輕的恒星壽命長(zhǎng);體重輕的發(fā)出暗弱紅光,中等體重的像太陽(yáng)一樣,最重的則有著耀眼的藍(lán)色光芒!焙沃魏暾f(shuō),天文學(xué)家將整個(gè)星團(tuán)的恒星排列在顏色和亮度平面圖(天文學(xué)稱為赫羅圖)中,并與計(jì)算模擬的不同年齡星團(tuán)赫羅圖進(jìn)行直接比較,從而得出星團(tuán)年齡。
33歲的何治宏為什么將研究方向定在星團(tuán)上?測(cè)量天體的年齡是天文學(xué)上的一個(gè)挑戰(zhàn),而星團(tuán)研究為天文學(xué)家打開了一扇測(cè)量天體年齡的窗口。2019年,尚在讀博的他在導(dǎo)師的指引下開始關(guān)注星團(tuán)。
從中科院紫金山天文臺(tái)博士畢業(yè)后,何治宏進(jìn)入西華師大。“我喜歡我工作的學(xué)校,也喜歡這里的研究團(tuán)隊(duì)和科研氛圍,這正是天文研究最重要的!彼f(shuō)。
據(jù)了解,目前全球不足20個(gè)團(tuán)隊(duì)在尋找新的星團(tuán)。何治宏說(shuō),這些星團(tuán)原本就在宇宙中,尋找它們貌似與我們的生活少有關(guān)聯(lián),但這是一個(gè)國(guó)家基礎(chǔ)科學(xué)實(shí)力的象征,不僅僅是滿足人類對(duì)天空的好奇,更會(huì)帶動(dòng)相關(guān)科技的進(jìn)步,比如一個(gè)國(guó)家的“超算”能力。
如何找到新星團(tuán)?
不是觀測(cè)到的,是算出來(lái)的
何治宏是通過(guò)特別的天文望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)這些星團(tuán)的?事實(shí)上,這541個(gè)星團(tuán)是根據(jù)數(shù)據(jù)算出來(lái)的。
據(jù)介紹,2013年,歐洲航天局成功發(fā)射了天體測(cè)量衛(wèi)星Gaia(蓋亞)。經(jīng)過(guò)多年觀測(cè),該衛(wèi)星運(yùn)行團(tuán)隊(duì)分別在2018年和2020年發(fā)布了超過(guò)十億顆恒星的位置、自行和視差等參數(shù),極大地拓寬了人類對(duì)銀河系的認(rèn)識(shí)。
根據(jù)這些公開數(shù)據(jù),何治宏用自己獨(dú)特的計(jì)算方法,算出了541個(gè)新的星團(tuán)。
何治宏獨(dú)立創(chuàng)制了一套新的參數(shù)計(jì)算方法與搜尋方式,設(shè)計(jì)了一套星團(tuán)物理量擬合運(yùn)算流程,編寫了整套計(jì)算代碼,使用北京云超算的計(jì)算設(shè)備解決了硬件需求。
經(jīng)過(guò)近兩年的計(jì)算,何治宏和他的合作團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了首批約1000個(gè)新星團(tuán)候選體,其中74個(gè)新星團(tuán)于2021年公布并獲得國(guó)際國(guó)內(nèi)同領(lǐng)域研究人員認(rèn)可。隨后上海天文臺(tái)的合作者們利用新算法對(duì)新發(fā)現(xiàn)的星團(tuán)進(jìn)行驗(yàn)證,重新獲得了541個(gè)新星團(tuán)的準(zhǔn)確成員星信息,經(jīng)過(guò)交叉驗(yàn)證得到了最終結(jié)果。
新星團(tuán)什么模樣?
誰(shuí)也沒見過(guò),先取個(gè)名兒吧
“疏散星團(tuán)是對(duì)銀河系結(jié)構(gòu)與演化進(jìn)行示蹤的重要天體!蔽魅A師大銀河系特殊恒星和星族團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人羅楊平教授說(shuō),根據(jù)居住地不同,星團(tuán)可分為疏散星團(tuán)和球狀星團(tuán),其中疏散星團(tuán)主要出生在銀河系盤,不同年齡的星團(tuán)代表不同時(shí)期銀河系盤形成的歷史遺跡,天文學(xué)家研究不同年齡星團(tuán)就如同考古一樣認(rèn)識(shí)整個(gè)銀河系盤的形成歷史。
據(jù)國(guó)際慣例,星團(tuán)的發(fā)現(xiàn)者或使用者需對(duì)新星團(tuán)進(jìn)行命名編號(hào),將它與別的天體區(qū)分開來(lái)。
論文中,所有星團(tuán)均明確以西華師范大學(xué)英文名稱首字母進(jìn)行命名編號(hào)(CWNU 1號(hào)至CWNU 541號(hào))。何治宏說(shuō),“命名為‘CWNU’是因?yàn)槲颐刻煲?jīng)過(guò)西華師大華鳳校區(qū)迎曦湖畔,立有一塊‘I?CWNU’標(biāo)識(shí)。”據(jù)悉,“CWNU星團(tuán)表”也是國(guó)際上首次以中國(guó)高校及科研院所名字命名編號(hào)大樣本的天體星表。
“我通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)了它們,但它們是什么模樣的,我也沒見過(guò)!”何治宏笑著說(shuō)。
發(fā)現(xiàn)命名新星團(tuán)只是第一步,西華師大銀河系特殊恒星和星族團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)對(duì)這些星團(tuán)進(jìn)行深入研究,繼續(xù)探尋整個(gè)銀河系盤的形成歷史。
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