時光荏苒,自2012年9月接下正式巡天的“令箭”起, LAMOST這艘備受矚目的“天文光譜航母”已經(jīng)不知不覺在浩瀚的星空中遨游了三載。并于2015年6月2日圓滿結(jié)束正式巡天第三年的觀測任務。作為我國自主研制的新型大視場兼?zhèn)浯罂趶降耐?/span>-蘇反射施密特望遠鏡,截止到2015年6月,LAMOST共觀測了2,669個天區(qū),對外釋放了569萬余條光譜數(shù)據(jù),其中還包括314萬恒星光譜參數(shù)星表。
先導巡天和正式巡天第一年的數(shù)據(jù)集——DR1已于2015年3月向全世界公開發(fā)布;DR2數(shù)據(jù)集于2014年12月已向國內(nèi)天文學家和國際合作者發(fā)布;正式巡天第三年的α版數(shù)據(jù)也于2015年7月15日向國內(nèi)天文學家和國際合作者發(fā)布。
相比世界上所有已知光譜巡天項目,LAMOST獲取的光譜總數(shù)遙遙領(lǐng)先,可謂坐實了“光譜之王”的寶座。
表1:發(fā)布版數(shù)據(jù)情況
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分類 |
版本 |
總光譜數(shù) |
信噪比(s/n)大于10光譜數(shù) |
恒星光譜數(shù) |
恒星參數(shù)表 |
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PDR |
v2.6.4 |
717,496 |
554,040 |
648,746 |
360,049 |
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DR1 |
v2.6.4 |
2,204,696 |
1,746,202 |
1,944,329 |
1,061,918 |
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DR2 |
v2.7.5 |
4,136,482 |
3,275,156 |
3,784,461 |
2,207,803 |
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DR3 α版 |
v2.7.5 |
5,695,406 |
4,611,537 |
5,217,758 |
3,145,307 |
圖1為正式巡天以來LAMOST走過的腳?。ㄌ靺^(qū)覆蓋圖)
三年來,LAMOST在保證正式巡天穩(wěn)步開展,光譜數(shù)量持續(xù)增長的前提下,中心各部門工作人員堅持不懈地從儀器性能、觀測效率、光譜質(zhì)量等諸多方面不斷提高,取得了顯著的進展。LAMOST望遠鏡的觀測成功率,從先導巡天的48.4%,到第一年正式巡天的62.7%,第二年和第三年的觀測成功率則達到了70%以上。望遠鏡的儀器故障率逐步降低,從先導巡天的12.5%,逐步減少到第一年正式巡天的5.3%,第二年正式巡天的4.4%,更令人欣喜的是正式巡天第三年故障率直降到2%。這為巡天工作的順利開展奠定了基礎(chǔ)。
當觀測條件優(yōu)良時(焦面星象大小好于3.3角秒),望遠鏡總透過率從先導巡天時藍端的1.06%逐步提高到第二、三年巡天時的2.64%和2.57%,紅端從先導巡天的2.57%提高到第二年巡天時的4.75%和第三年巡天時的5.12%。統(tǒng)計結(jié)果表明,三年來光纖效率逐年提高。
圖2為LAMOST正式巡天三年的光纖效率直方圖,紅色為紅端,藍色為藍端
三年來在維護望遠鏡的同時也發(fā)展了過硬的技術(shù),有針對性地開展了光譜儀技術(shù)、導星技術(shù)、CCD系統(tǒng)和液氮技術(shù)、光纖定位優(yōu)化、圓頂視寧度等,首塊光譜儀藍區(qū)全介質(zhì)反射鏡的研制成功,進一步提升了LAMOST通光效率。
正式巡天三年期間,科學巡天部工作人員從包含2億多目標星的40個輸入星表中制定出最優(yōu)化的觀測計劃,共準備了35,727個巡天觀測天區(qū),提供了不同觀測條件下充足的選擇余地。
數(shù)據(jù)處理過程好比數(shù)據(jù)成品的“加工過程”,直接關(guān)系到最終數(shù)據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量,三年來,數(shù)據(jù)處理軟件也在不斷地升級優(yōu)化,從開始的v2.6.4版本升級到當下的v2.7.5版本。目前由科學巡天部負責的二維數(shù)據(jù)處理過程中減天光精度和波長定標的穩(wěn)定性(4km/s)已達到國際先進水平。面對百萬級的海量數(shù)據(jù)分析重擔,數(shù)據(jù)處理部自先導巡天開始逐步摸索出了一套適合LAMOST的,以數(shù)據(jù)庫為核心的數(shù)據(jù)分析流程。建立和不斷完善了數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控體系。利用積累的LAMOST數(shù)據(jù)構(gòu)造了用于恒星分類的模版庫,使得恒星分類準確率達到90%以上。對于占巡天數(shù)據(jù)總數(shù)99%的約500多萬恒星,已經(jīng)可以直接使用軟件的分類結(jié)果。同時研究并設(shè)計了星系模塊以提高星系光譜的正確識別率,目前該模塊使得星系光譜的正確識別率提高到92%。并研發(fā)了LASP恒星參數(shù)測量軟件,使得測量精度達到國際領(lǐng)先水平。
光譜數(shù)據(jù)的不斷積累,吸引了越來越多的LAMOST用戶,截止8月底,用戶人數(shù)達到360余人。LAMOST的巡天進展和科研成果已引起國際天文界的廣泛關(guān)注和合作興趣,目前共有來自中國、美國、德國、比利時等國家的58所科研院所和大學利用LAMOST數(shù)據(jù)開展研究工作,利用這些大規(guī)模的光譜數(shù)據(jù)陸續(xù)取得了一個個令人振奮的科研成果,截止到2015年8月,共發(fā)表SCI 論文 78篇;并于8月份出版了利用LAMOST數(shù)據(jù)發(fā)表論文的《天文和天體物理學研究》(RAA)專刊,共計21篇涉及各方面的天文研究成果收錄其中,在2015年8月3日至14日召開的國際頂級天文盛會——第29屆國際天文聯(lián)合會(IAU)上傳發(fā),受到國際天文界的一致好評。
表2:利用LAMOST數(shù)據(jù)發(fā)布SCI論文的統(tǒng)計表
圖3:LAMOST RAA 專刊
得益于LAMOST,天文學家在這廣袤的譜海中尋找到了諸多有價值的“美麗貝殼”,并利用大樣本數(shù)據(jù)的優(yōu)勢開創(chuàng)了更多天文認知的新局面;比如:發(fā)現(xiàn)了貧金屬星的“新成員”,發(fā)現(xiàn)一顆距地球最近的超高速星,發(fā)現(xiàn)銀河系盤星的數(shù)據(jù)子結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)太陽領(lǐng)域速度分布的新結(jié)構(gòu),精確測量了太陽的本征速度,精確測量紅巨星的表面重力等。這一系列的研究成果彰顯了LAMOST數(shù)據(jù)在天文探索中的價值和意義,為人們更好地認知神秘的銀河系乃至真?zhèn)€宇宙邁出了堅實的一步。隨著LAMOST光譜巡天的繼續(xù)開展,更多高顯示度具有影響力的科研成果將會紛至沓來。
(LAMOST信息員李雙提供)