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文丨學術頭條，作者丨吳婷婷，編審丨王新凱
“星月皎潔，明河在天。”
現代科技的發展讓人類得以窺見未知宇宙中的浩瀚星空，天文學家們建造起的一座又一座超級天文望遠鏡，無疑做出了偉大的貢獻。無論是哈勃、凱克望遠鏡等先驅成就，還是中國天眼 FAST 等里程碑式的突破，科學家們在探索“銀河”的道路上不斷前行。
不過目前，地球上能達到下一代望遠鏡建造和執行要求的優良天文觀測點仍然很少。而現在，又有了新發現！
近日，中國科學家團隊在頂級期刊 Nature 發文，描述了一個世界級的潛在天文觀測點：
坐落於中國青海省冷湖鎮附近的一個峰頂。這意味著，海拔 4000 米以上、被稱為地球“第三極”的青藏高原，可能是建造下一代大型望遠鏡的合適選址。
相關論文題目為 “Lenghu on the Tibetan Plateau as an astronomical observing site” ，由中科院國家天文臺、中國科學院大學、西華師範大學、中國科學院地質與地球物理研究所、中科院紫金山天文臺青海觀測站等團隊的研究人員聯合完成。
青藏高原上的新臺址
對天文觀測來說，要想達到較高要求的觀測目的、避免對天文望遠鏡造成干擾，通常需要考慮夜晚黑暗度、大氣層中煙霧、塵埃以及水蒸氣的波動等因素。同時，可觀測時間必須處於夜間、在無光汙染的條件下進行，良好的自然視線也是自適應光學工作的關鍵要求，特別是對於大口徑望遠鏡。
而越遠離城市、越高的地方，上述因素造成的影響往往越小。
因此，天文臺大多設在人煙稀少、高海拔的山上。
目前，世界公認的三個最佳天文臺臺址分別是夏威夷莫納凱亞山山頂（Mauna Kea），海拔 4206 米；智利安第斯山脈（如 Cerro Paranal），海拔 2500 米；以及大西洋加那利群島拉帕爾馬島（La Palma），海拔 2426 米。
而青藏高原作為地球上海拔最高的高原，其上的天文臺選址一直為天文學家和粒子天體物理學家所看好。
現在，中國國家天文臺首席研究員鄧李才先生和同事鎖定了坐落於中國青海省冷湖鎮附近賽什騰山上的一個峰頂。經過三年時間的評估，該團隊將選址範圍縮小到冷湖周圍 10 萬平方公里，鎖定了一片海拔相對較低（3000 米以下）、無論日間或夜間均氣候乾燥、天氣晴朗的區域。
圖 | 冷湖選址地理資訊圖示（來源：論文）
經過多指標多次的測量，研究人員報告了該選址的絕佳條件：
在考察期間，冷湖晴夜數達到了 70% ，夜間氣溫中位數只有 2。4°C，且波動很小，證明了當地空氣穩定，而且該地全年夜間有 55% 的時間可降水量都很低，只有不到 2 毫米。
可以說青藏高原上的冷湖臺址，可與圖中最著名的三個科學觀測點相媲美，具有極大的支援近地層自適應光學系統的潛力。
圖 | 本次發現的冷湖天文臺臺址與國外三個最佳臺址指標對比
而且，使用這一地點作為天文觀測臺址還將填補世界上現有高海拔、高水平天文臺觀測全球網的空白，能夠更加可靠地監測迅速變化的現象，比如超新星。
冷湖一點也不“冷”
儘管遠離城市喧囂，但“冷湖”這個名字，早已為大眾所熟悉。有人說，這裡是地球上最不像地球、最像火星的地方——偏僻、無垠的戈壁灘、嶙峋的雅丹地貌和最絢麗的暗夜星空。
最早，冷湖是我國重要的石油產地，但隨著石油資源枯竭，這裡逐漸萎縮成只有 800 個居民的小鎮。如今，冷湖開始憑藉其酷似火星的地質地貌環境和優質的暗夜星空資源，打造科學、科普、科幻為一體的“火星小鎮”。
圖 | 坐落在冷湖的“火星營地”（來源：marscamp。com）
隨著天文學家們發現該地優質的天文觀測條件，冷湖已吸引了國內外許多天文科研機構和高校的大科學裝置，即將迎來第一批專業的天文望遠鏡。
圖 | 冷湖火星營地（來源：新華社）
儘管今後仍需在此興建更多基礎設施，並開展進一步測試。但科學家們認為，確定冷湖選址可成為新的優良天文觀測臺，是甚大望遠鏡地基天文臺選址道路上的一次重要進展。
該項研究共同作者、中國科學院地質與地球物理研究所光學專家何飛說：“在中國找到一個好的觀測地點，而且是在青藏高原上，對於中國天文學和行星科學的發展至關重要。”
這些天文望遠鏡，你都知道嗎？
那麼目前，世界上都有哪些著名的大型天文望遠鏡呢？
中國天眼 FAST ：
世界上最大的單體射電望遠鏡，口徑 500 米，用來接收宇宙無線電，其光反射面的面積有 30 個足球場那麼大，大約 32 萬平方米。於 2016 年 9 月 25 日開始啟用，是我國重大科技基礎設施，是目前世界上靈敏度最高的天文望遠鏡，可以將人類探測天體的能力提高到 137 億年前，位於我國貴州省平塘縣。
圖 | FAST（來源：FAST 官網https：//fast。bao。ac。cn/）
甚大望遠鏡 VLT ：
全稱 very large telescope ，它由四個單獨的望遠鏡組成，每個望遠鏡都有一個 8。2 m 寬的主鏡，位於智利北部的阿塔卡瑪沙漠，它們通常被用來觀察遙遠星系和探索黑洞的存在。2004 年，科學家利用它觀察到了有史以來最遙遠的星系。
（來源：VLT 官網）
南非大型望遠鏡 SALT ：
有效口徑 9。2 米，是南半球最大的光學望遠鏡，能夠對北半球望遠鏡無法到達的天文物體的輻射進行成像、光譜和偏振分析。2005 年 9 月 1 日，全鏡首次發出光線，獲得了多個星系的清晰影象。
圖 | 漩渦星系與瀉湖星雲影象（來源：維基百科）
哈勃-埃伯利望遠鏡 HET ：
口徑 11 米，主鏡由 91 個六邊形段構成，坐落於德克薩斯州的戴維斯山脈。2012 年，天文學家用它來測量出 2。2 億光年外星系中超大黑洞的質量。
（來源：維基百科）
更多天文望遠鏡介紹：
https：//en。wikipedia。org/wiki/List_of_largest_optical_reflecting_telescopes
我們期待，冷湖國際一流臺址的發現，能夠打破長期制約我國光學天文觀測發展的瓶頸，並使青藏高原地區成為國際光學天文研究的重要基地，使冷湖成為人類探索宇宙奧秘、培育原創性科學成果的重要策源地。
參考資料：