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斯隆数字化巡天

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斯隆数位巡天
其他名称SDSS
类型巡天调查 编辑维基数据
得名艾尔弗·斯隆基金会 编辑维基数据
天文台编号645
观测阿帕契点天文台 编辑维基数据
Band可见光红外线紫外线 编辑维基数据
网站www.sdss.org
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斯隆数字化巡天(英语:Sloan Digital Sky Survey,缩写为SDSS)是使用位于新墨西哥州阿帕契点天文台的2.5米口径望远镜进行的红移巡天项目。该项目开始于2000年,以艾尔弗·斯隆基金会的名字命名,计划观测25%的天空,获取超过一百万个天体的多色测光资料和光谱数据。斯隆数字化巡天的星系样本以红移0.1为中值,对于红星系的红移值达到0.4,对于类星体红移值则达到5,并且希望探测到红移值大于6的类星体。

观测[编辑]

斯隆数字化巡天使用口径为2.5米的宽视场望远镜,从1998年到2009年,它在成像和光谱模式下进行了观测。 成像相机于2009年底退役,此后望远镜完全以光谱模式进行观测。

测光系统配以分别位于u、g、r、i、z波段的五个滤镜对天体进行拍摄。这些照片经过处理之后生成天体的列表,包含被观测天体的各种参数,比如它们是点状的还是延展的,如果是后者,则该天体有可能是一个星系,以及它们在CCD上的亮度,这与其在不同波段的星等有关。

另外,天文学家们还选出一些目标来进行光谱观测。目标的位置用钻孔的方式记录在铝板上,小孔的后面接有光纤,将目标天体的光引入摄谱仪。望远镜每次可以同时拍摄640个天体的光谱,每晚大约需要6到9块铝板对天体进行定位,

望远镜每天晚上产生大约200GB的数据。

SDSS分光镜盒
铝板特写显示光纤

阶段[编辑]

类星体充当引力透镜。为了找到这些星系-类星体组合充当透镜的案例,天文学家从SDSS 中选择了23,000个类星体光谱。[1]

SDSS-I:2000-2005[编辑]

在2000年至2005年的第一阶段操作中,SDSS 在五个光学带通中对超过 8,000 平方度的天空成像,并获得了从该成像的 5,700 平方度中选出的星系和类星体的光谱。 它还获得了南银河帽中300平方度条纹的重复成像(大约 30 次扫描)。

SDSS-II:2005-2008[编辑]

2006年,斯隆数字化巡天进入了名为SDSS-II的新阶段,进一步探索银河系的结构和组成,而斯隆超新星巡天计划搜寻Ⅰa型超新星爆发,以测量宇宙学尺度上的距离。 2008年10月31日,SDSS-II发布了最后一次数据。

SDSS-II开始就增加来自在韩国、中国和瑞士这三个国家的25所大学、研究机构和研究小组。

斯隆扩大了解和探索银河系计划(SEGUE)[编辑]

斯隆理解和探索银河的扩充计划(缩写为SEGUE)获得了银河系内24万颗恒星的光谱,它们的径向速度在每秒10公里上下,这使天文学家们得以研究银河系的结构以及各组成部分是如何形成的。

斯隆超新星巡天[编辑]

斯隆超新星巡天计划快速扫描300平方度的天空,搜寻光度快速变化的天体,寻找Ia超新星爆发。在2005年,该计划找到了130个爆发的Ia超新星,在2006年找到197颗,总数已经超过了300个,这项计划进行到2007年底。

SDSS-III:2008–2014[编辑]

斯隆数字化巡天第三期工程SDSS-III已经于2008年7月启动。它包括四项单独的调查。

SDSS IV: 2014-2020[编辑]

来自遥远星系的光被涂抹并扭曲成奇怪的形状、弧线和条纹[2]

最新一代的SDSS(SDSS-IV,2014-2020)正在将精确的宇宙学测量扩展到宇宙历史的关键早期阶段(eBOSS),扩展其对北半球和南半球银河系的红外光谱调查(APOGEE-2 ),并首次使用斯隆光谱仪制作单个星系的空间分辨图 (MaNGA)。

SDSS-V: 2020-至今[编辑]

新墨西哥州的阿帕契点天文台于2020年10月开始为SDSS-V收集数据。阿帕契点天文台计划在 2021 年中期从插板(带有手动放置孔的铝板,用于星光照射)转换为小型自动化机器人 今年晚些时候与智利的拉斯坎帕纳斯天文台合作。 银河地图调查将针对 600 万颗恒星的光谱。 Black Hole Mapper 调查将以星系为目标,间接分析它们的超大质量黑洞。 Local Volume Mapper 将瞄准附近的星系来分析它们的星际气体云[3][4]

斯隆数位巡天的贡献[编辑]

斯隆数字化巡天涵盖了南银极周围7,500平方度的星空,记录到近二百万个天体的数据,包括80多万个星系和10多万个类星体的光谱的数据。这些天体的位置和距离资料为人们研究宇宙的大尺度结构开辟了道路。下表是SDSS有光谱的星种数量:

种类 个数
星系 790,220
类星体 (z <2.3) 89,458
类星体 (z ≥2.3) 12,892
M型和更晚型的恒星 64,895
其他恒星 126,351
天空光谱 59,843
待确认天体 19,861

数据访问[编辑]

LRG-4-606 是一个发光的红色星系。 LRG是在SDSS中发现的亮红色星系目录的首字母缩写词。

SkyServer为底层Microsoft SQL Server提供了一系列接口。光谱和图像都以这种方式可用,并且界面非常易于使用,例如,只需提供坐标即可获得SDSS数据发布覆盖的任何天空区域的全彩色图像。 数据仅供非商业用途,未经书面许可。

斯隆数字化巡天将全部图片和光谱数据发布在国际互联网上,并且提供了简单易用的接口。用户只要输入坐标就可以获得斯隆数字化巡天拍摄在该天区拍摄的全部图像。同时还提供了针对从学生到专业天文学家的详尽指南。数据也可以通过美国宇航局世界风(NASA World Wind)软件获取。

Google地球中的Sky包含来自SDSS的数据,适用于可获得此类数据的地区。 还有用于SDSS光度测量和光谱层的KML插件,允许从 Google Sky 内直接访问 SkyServer 数据。

数据也可在带有3D可视化器的海登天文馆(Hayden Planetarium)上获得。

继技术研究员詹姆斯·格雷 (Jim Gray)代表微软研究院对 SkyServer项目的贡献之后,微软的WorldWide Telescope使用了SDSS和其他数据源[5]

MilkyWay@home英语MilkyWay@home还使用SDSS的数据创建了一个高精度的银河系三维模型。

成效[编辑]

斯隆数字化巡天的数据已经在各种天文出版物中广泛引用,涉及的研究领域包括类星体、星系分布、银河系内恒星的性质、暗物质暗能量等等。斯隆数字化巡天的网站上提供了这些出版物的完整列表

参见[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ Quasars Acting as Gravitational Lenses. ESA/Hubble Picture of the Week. [19 March 2012]. (原始内容存档于2012-03-22). 
  2. ^ Monster in the deep. www.spacetelescope.org. [30 April 2018]. (原始内容存档于2020-10-25). 
  3. ^ Clery, Daniel. Astronomy surveys aim to up the pace with army of tiny robots. Science. 3 February 2021 [2021-10-30]. doi:10.1126/science.abg9107. (原始内容存档于2021-08-28). 
  4. ^ Herbst, T.; Bilgi, Pavaman. The SDSS-V local volume mapper telescope system. Marshall, Heather K; Spyromilio, Jason; Usuda, Tomonori (编). Ground-based and Airborne Telescopes VIII 11445. SPIE. 2020: 114450J. ISBN 9781510636774. S2CID 230583048. doi:10.1117/12.2561419. 
  5. ^ When did Microsoft first starting looking at the sky?. worldwidetelescope.org. [2008-03-24]. (原始内容存档于2008-03-02). 

外部链接[编辑]