中国科学院上海天文台科研团队牵头公布哈勃空间望远镜最深窄带巡天数据

2024-03-01 18:23:04 来源:上海证券报·中国证券网 作者:刘雪

  上证报中国证券网讯(记者 刘雪)中国科学院上海天文台3月1日发布一项新的科研进展:由中国科学院上海天文台科研团队牵头公布了哈勃空间望远镜最深窄带巡天数据。

  近期,由中国科学院上海天文台研究员郑振亚领导的中国空间站巡天空间望远镜(CSST)多通道成像仪团队及早期宇宙与高红移星系课题组牵头,与中国科学技术大学、北京大学、中国科学院紫金山天文台、安庆师范大学、美国宇航局戈达德太空飞行中心、华盛顿卡内基研究所拉斯坎帕纳斯天文台、智利天主教大学物理学院等国内外多个研究机构联合开展深入研究,针对哈勃空间望远镜(HST)进行的窄带观测进行全面的统计分析,成功完成了对HST最深的窄带深场——位于著名的GOODS南天深场(GOODS-South)的窄带F658N的深度观测数据的处理,发布了基于哈勃空间望远镜数据的最深窄带深空图像,即The Hubble Deep Hydrogen Alpha Project (HDHα)项目的首批结果。

  此外,研究团队还利用窄带图像,结合现有的宽带图像和光谱数据,成功搜寻到了一系列发射线星系。

  这项研究为GOODS南天深场数据集增添了基于哈勃空间望远镜的首个窄带深场图像,使得该天区基于HST分辨率下星系的发射线辐射研究成为可能,提升了该天区的科研价值。相关成果已于2024年2月13日发表在《天体物理学报增刊系列》上。

  高红移发射线星系的搜寻对于理解早期宇宙、星系的形成与演化至关重要。

  哈勃空间望远镜(HST)自1990年发射以来,一直是天文学研究的利器。HST已经发布了数个著名的宽带深场巡天,比如XDF、GOODS、HFF、CANDELS等,其尚未有窄带深场巡天数据发布。主要原因是HST的窄带数据的处理和分析面临着巨大的挑战。

  由于这些数据的处理复杂性,自HST升空以来,虽然已经积累了大量的窄带观测数据,但基于HST窄带观测的数据尚未有系统性释放,基于其对高红移星系及类星体研究也非常少。

  郑振亚带领的研究团队对HST的大量窄带观测数据做了系统性分析。研究团队利用最终得到的窄带图像及已有的基于HST先进巡天相机的宽波段图像,制作了一个基于窄带图像的多波段星表。依托这个星表,他们对天区内的发射线星系进行了深入搜寻。经过一系列的分析和筛选,研究团队最终成功识别出了一批包括高红移莱曼阿尔法星系在内的发射线星系样本。

  目前,针对这些高红移莱曼阿尔法星系的后续研究正在积极开展中。本研究的第一作者、中国科学院上海天文台博士生朱帅儒说:“我们打算利用空间窄带观测数据的高分辨率优势,对这些发射线星系,尤其是高红移星系进行更为详细的形态学研究。此外,我们还计划深入探究这些发射线星系的电离谱特性,以及高红移莱曼阿尔法发射线的光度函数等。”

  中国空间站巡天空间望远镜(CSST)搭载的多通道成像仪也可开展窄带巡天工作。

  郑振亚为本研究的通讯作者,他是多通道成像仪的责任科学家。郑振亚说:“空间望远镜的窄带观测将有效补充地面观测的不足。随着中国空间站巡天空间望远镜的升空,其搭载的多通道成像仪将开展与哈勃空间望远镜(HST)类似的窄带巡天工作。”

  郑振亚表示,CSST搭载的这种多通道成像仪能在三个不同的通道同时成像,利用宽带数据来辅助对齐窄带图像,从而大幅简化了数据处理过程。我国的空间站巡天望远镜拥有比HST更大的视场,这将使天文学家能够以更高效率进行窄带巡天,为相关的科学研究提供更为丰富的数据资源。