首張銀河系三維塵埃“濾鏡圖”來了!基于郭守敬望遠(yuǎn)鏡(LAMOST)和蓋亞衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)，中外天文學(xué)家聯(lián)合繪制出首張覆蓋全天的銀河系三維塵埃“濾鏡圖”。這張圖不僅揭示了銀河系塵埃的分布規(guī)律，還首次同步測(cè)量了塵埃對(duì)星光的影響特征。同時(shí)，他們還建立了世界上第一個(gè)億級(jí)恒星消光數(shù)據(jù)庫。相關(guān)研究成果3月14日以封面文章的形式在線發(fā)表于《科學(xué)》雜志。
星際空間并非完全真空，那里飄浮著大量由氣體和塵埃組成的星際物質(zhì)，這些氣體和塵埃不僅是孕育恒星的搖籃，更是星系物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵。其中，比氫氦更重的元素大多以微塵形式存在，它們就像宇宙中的“濾鏡”——既能吸收又能散射星光，導(dǎo)致我們觀測(cè)到的恒星看起來更暗、更紅，這種現(xiàn)象就是天文學(xué)家常說的消光效應(yīng)。大部分的天文觀測(cè)都需要通過專門計(jì)算來消除這種“星際灰塵”帶來的視覺誤差。
星際塵埃對(duì)星光的影響還像“有色濾鏡”：藍(lán)光比紅光衰減更明顯。這種“顏色濾鏡”的特征(消光曲線)不僅是修正觀測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵，更是解密塵埃成分、大小及星際環(huán)境的核心線索。
“然而，傳統(tǒng)的塵埃研究長(zhǎng)期面臨兩難困境：高精度光譜數(shù)據(jù)只能覆蓋局部區(qū)域，難以展現(xiàn)銀河系全局;覆蓋全天的觀測(cè)又不夠精細(xì)，無法捕捉塵埃特性的細(xì)微變化。因此，天文學(xué)家不得不假設(shè)全銀河系塵埃‘濾鏡’相同，這就像用色彩失真的相機(jī)拍照，可能給宇宙學(xué)、系外行星探測(cè)等研究帶來潛在誤差。”論文第一作者張翔宇說。
在這項(xiàng)研究中，張翔宇等人利用LAMOST的高精度觀測(cè)數(shù)據(jù)與蓋亞衛(wèi)星的廣域觀測(cè)數(shù)據(jù)，成功推演出1.3億顆恒星視線方向上塵埃的“濾鏡特性”，最終繪制出首幅覆蓋整個(gè)天空、探測(cè)深度達(dá)1.6萬光年的銀河系三維塵埃分布圖。
張翔宇表示，這項(xiàng)研究發(fā)布的銀河系三維塵埃“濾鏡圖”，就像給天文學(xué)家配上“星際導(dǎo)航圖”，既能指引更精準(zhǔn)的宇宙觀測(cè)，又為破解銀河系演化之謎、追蹤星系物質(zhì)循環(huán)甚至探尋生命起源提供了全新坐標(biāo)。
責(zé)任編輯：陸迪
