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569萬余條光譜數據,其中還包括314萬恒星光譜參數星表。
先導巡天和正式巡天第一年的數據集——DR1已于2015年3月向全世界公開發(fā)布;DR2數據集于2014年12月已向國內天文學家和國際合作者發(fā)布;正式巡天第三年的α版數據也于2015年7月15日向國內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獲取的光譜總數遙遙領先,可謂坐實了“光譜之王”的寶座。
表1:發(fā)布版數據情況
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分類 |
版本 |
總光譜數 |
信噪比(s/n)大于10光譜數 |
恒星光譜數 |
恒星參數表 |
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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 |
|
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。
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,有針對性地開展了光譜儀技術、導星技術、CCD系統(tǒng)和液氮技術、光纖定位優(yōu)化、圓頂視寧度等,首塊光譜儀藍區(qū)全介質反射鏡的研制成功,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。
數據處理過程好比數據成品的“加工過程”,直接關系到最終數據產品的質量,三年來,數據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據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據分析重擔,數據處理部自先導巡天開始逐步摸索出了一套適合LAMOST的,以數據庫為核心的數據分析流程。建立和不斷完善了數據質量監(jiān)控體系。利用積累的LAMOST數據構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。對于占巡天數據總數99%的約500多萬恒星,已經可以直接使用軟件的分類結果。同時研究并設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恒星參數測量軟件,使得測量精度達到國際領先水平。
光譜數據的不斷積累,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數據開展研究工作,利用這些大規(guī)模的光譜數據陸續(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數據發(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數據發(fā)布SCI論文的統(tǒng)計表
圖3:LAMOST RAA ???/span>
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”,并利用大樣本數據的優(yōu)勢開創(chuàng)了更多天文認知的新局面;比如:發(fā)現了貧金屬星的“新成員”,發(fā)現一顆距地球最近的超高速星,發(fā)現銀河系盤星的數據子結構,發(fā)現太陽領域速度分布的新結構,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數據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)