寻找第九大行星、探寻暗物质本质……墨子巡天望远镜正式开展观测研究

9月17日，中国科学技术大学—紫金山天文台大视场巡天望远镜（即墨子巡天望远镜）正式启用，成功发布仙女座星系图片，标志着经过一个月左右的设备运行测试，望远镜设备基本达到设计标准，已经可以开展天文观测研究。墨子巡天望远镜的建成，显著提升我国时域天文研究能力，使得我国时域天文观测能力达到国际先进水平。

墨子巡天望远镜安置于青海省海西州茫崖市冷湖镇海拔4200米的赛什腾山天文台址，距离茫崖市冷湖镇区约70公里。冷湖赛什腾山天文台址年均晴夜数多、夜天光背景亮度低、视宁度优良、空气中尘埃含量少，是国内近期发现的优秀光学天文观测台址。

冷湖赛什腾山天文台址

墨子巡天望远镜口径2.5米，采用国际先进的主焦光学系统设计和主镜主动光学矫正技术，配备7.65亿像素大靶面主焦相机，具备大视场、高像质、宽波段的特点。墨子巡天望远镜通光面积大、杂散光少，系统探测灵敏度高，具备强大的巡天能力，能够每三个晚上巡测整个北天球一次，为北半球光学时域巡天能力最强设备。

墨子巡天望远镜通过获取高精度位置和多波段亮度观测数据，可监测移动天体和光变天体，用于高效搜寻和监测天文动态事件，有望在高能时域天文（如引力波事件电磁对应体等）、太阳系天体普查（如寻找第九大行星）、银河系结构和近场宇宙学（如暗物质本质）等领域取得突破性原始创新成果。墨子巡天望远镜巡天数据叠加，将提供北天球最深的高精度、大天区、多色测光和位置星表，在未来数十年内可用于宇宙中各类天体的证认和系统研究。同时，墨子巡天望远镜将面向国家航天强国战略，开展太阳系近地天体等搜寻与监测研究，服务航天安全和深空探测战略需求。

仙女座星系是距离银河系最近和最大的旋涡星系，它的结构特点和金属丰度与银河系相近，是探索银河系及同类星系形成与演化的理想研究对象。由于仙女座星系在天空中跨度大，已有的天文望远镜观测仙女座星系费时费力，难以同时拍摄它的精准全貌及周围环境。墨子巡天望远镜兼具大视场和高分辨成像能力，获取了仙女座星系和其外围区域多色图像，揭示了仙女座星系及其周围天体的明亮至暗弱星光分布特征，可以用于细致刻画星系内部及星系间相互作用的动力学过程。该图像利用了不同夜晚观测的150幅图像叠加而成，可以测定仙女座星系和其周围环境中的天体的亮度变化，开展时域天文学研究。此外，结合中国天眼（FAST望远镜）射电观测数据，仙女座星系图像数据能够进一步揭示星系中恒星形成和气体之间的演化。

墨子巡天望远镜拍摄的仙女座星系

墨子巡天望远镜是中国科学技术大学和中国科学院紫金山天文台于2018年3月1日启动联合研制的大视场光学成像望远镜，2019年7月正式开展望远镜建设，2022年10月深空探测实验室开始参与望远镜建设，2023年8月望远镜建成并开展调试观测。

题图来源：墨子巡天望远镜

文中图片由采访对象提供

来源：作者：黄海华