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星辰整理术,一百万天体尽在你手

时间:2018-05-04 13:17:44  作者:符浩  来源:中国虚拟天文台

星辰整理术,一百万天体尽在你手,一百万天体在现代天文观测数量上并不算多。目前在中国虚拟天文台主节点上包括郭守敬望远镜(LAMOST)观测数据在内,就有十亿天体的总体量。但是一百万天体到了天文学家手里,仍然是

一百万天体在现代天文观测数量上并不算多。目前在中国虚拟天文台主节点上包括郭守敬望远镜(LAMOST)观测数据在内,就有十亿天体的总体量。

但是一百万天体到了天文学家手里,仍然是一个相对庞大的工作量。这一百万天体杂乱无章,有恒星、类星体,还有星系或星云,不同的研究方向就只会专注于其中一种天体。

所以拿到一百万天体,天文学家要做光谱分类。不同天体的光谱是由其组成成分和物理环境双重的差异共同造成的,可以说是独一无二的。光谱对于天体来说就是身份识别的指纹,而光谱分类就是天文学家手中的“星辰整理术”。

比如这张太阳色球照片和左下角的太阳光谱,就是它独一无二的“身份证”。

上图为太阳紫外照片与太阳可见光光谱

图片来源:NASA/美国大学天文联盟(AURA)

提到恒星光谱分类,我们今天的天文学所采用的方法由19世纪末提出的“哈佛光谱分类法”发展而来,该方法起初以氢谱线的强弱作为标准。哈佛天文台的女天文学家们按照ABC字母顺序对大量恒星光谱的照相底片进行了测量分类,但在研究中她们并未意识到这是不正确的。

直到“星辰整理术大师”安妮·坎农出现,人们才找到更加准确的分类方法。坎农对原先的分类法做了重要的修正,根据当时最时髦的量子物理理论,她将恒星按照表面温度递减的规律,重新排列了原有字母的顺序,得到了最主要的恒星光谱型——OBAFGKM。直到今天我们仍在使用的MK分类法,正是以此为基础的。

美国女天文学家坎农在她的办公桌前,照片左边打开的抽屉中尽是一张张天体光谱底片。利用身前的透光台,坎农可以靠肉眼对天体光谱进行识别和分类。

图片来源:Smithsonian Institution from United States 

相当长的一段时间里,天文学家们都要像坎农那样靠肉眼对天体光谱进行识别和分类,效率低、周期长。随着计算机的应用,天文学家依靠数据处理技术进行光谱分类,仍然需要不断提高效率。

在今天,这项工作即将由人工智能来完成。

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