穿透星际尘埃，看见更清晰的“银河”

李 双

近日，基于中国科学院国家天文台运行的重大科技基础设施郭守敬望远镜的多类型恒星的精确参数和Gaia卫星数据，中外天文学家构建了世界上第一个亿颗恒星级消光数据库，绘制并发布了首幅覆盖全天的银河系三维尘埃消光规律图，为之后的天文观测和科学研究提供了坚实基础和全新视角。该成果以封面文章形式发表在《科学》期刊上。

构建出银河系三维尘埃消光规律图

星际尘埃对星光的吸收和散射会改变观测天体的光度和颜色，也就是“消光效应”，准确的“消光改正”是开展各项研究的关键。

该成果中，研究人员利用LAMOST数据训练出了光谱生成式模型，将该模型应用于Gaia超过1亿颗拥有低分辨率光谱的恒星数据，从而构建出了首幅覆盖全天的、深度可达1.6万光年的银河系三维尘埃消光规律图。

正是LAMOST大视场多目标光谱获取能力，才使研究者获得了大量银盘内的处于中、高消光区恒星的准确参数；正是LAMOST数据中恒星类型的多样性和分布广泛性，使得依托LAMOST数据训练的模型可以被应用于1亿余颗的恒星。该成果将迄今已测量的银河系恒星视线数提高了两个数量级，解锁了银河系尘埃消光认知的新维度。

发布数量连续10余年居世界第一

LAMOST是我国自主研制的世界上口径最大的大视场望远镜，推开了大规模光谱巡天的大门。2012年投入正式运行以来，构建了目前国际上天区覆盖最完备、巡天体积和采样密度最大、统计一致性最好、样本数量最多的天文数据集。

每年3月，新一批的LAMOST观测数据都会向国内天文学家发布，一年半的保护期过后免费向全世界公开发布。目前，LAMOST已发布了12次光谱数据，发布数量连续10余年居世界第一。多达2500万条的光谱成为天文学家开展研究的宝贵资源。近年来，LAMOST光谱数据库已逐步完成了与国际天文界主要数据库的互联互通，实现了更大程度的开放共享，进一步发挥了LAMOST大样本优势。

“光谱数据超市”全球共享

LAMOST光谱数据的诞生经历了复杂而精细的过程，包括观测目标选取、夜间观测、数据采集、数据处理与分析、数据质量控制和数据发布等环节。

首先，天文学家根据科研需要列出观测星表，给出需要观测的目标和优先级，经筛选和光纤分配后，工作人员制定每日的观测计划。

夜幕降临，天气晴朗，望远镜便开启星空之旅，一次观测能同时对准4000个天体，捕捉星光，这些星光通过光纤传输到望远镜的16个光谱仪中，光谱仪把收集到的光按不同颜色分开，形成一条条光谱。这些光谱信息被探测器记录下来，就成了原始观测数据。

原始的数据随后被传到北京数据中心，工作人员再将这些数据深入处理，主要包括去除噪声等“杂质”，校正一些仪器本身带来的误差，从而获得纯净的光谱。随后将处理后的数据进行分类，测量参数并检查数据质量，确保数据产品准确可靠。

最后数据被整理到一个专门数据库里，通过数据发布网站发布出去。这个网站就像天文学家的“光谱数据超市”，研究人员随时按需下载，开展各项研究。

目前，来自全球236所科研机构的1700余名用户正在利用LAMOST数据开展研究。光谱数据助力天文学家开展了迄今最为系统化的银河系研究，并在恒星物理、特殊天体搜寻、系外行星等方面均取得了一系列突破性成果，发表高质量论文1900余篇。科学产出已步入国际大型天文望远镜的先进行列，代表性成果包括揭示银河系早期形成和演化历史，发现超大质量黑洞和罕见的小黑洞，发现第一代恒星的化学遗迹等，推动诸多前沿领域的研究取得国际领先优势。

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