薇拉·C·鲁宾天文台启动史上最大宇宙延时摄影
精选图片： 智利 Cerro Pachon 的薇拉·C·鲁宾天文台，银河之下；图片来源：Rubin Observatory/NOIRLab/NSF/AURA
位于智利北部的薇拉·C·鲁宾天文台已正式启动时空遗产巡天（LSST），这是一个为期10年的项目，将使用世界上最大的数码相机每三晚对整个可见南天进行成像。该巡天于6月30日开始，将制作出一部前所未有的深度和规模的32亿像素宇宙延时电影。
“这一刻标志着天文学的新纪元，不仅体现在LSST带来的数据量和质量上，也体现在天文学研究的方式上，”杜克大学的Arun Kannawadi Jayaraman说。
该天文台位于Cerro Pachon（海拔8,684英尺）的8.4米Simonyi巡天望远镜搭载了一台由SLAC国家加速器实验室制造的32亿像素相机。每次曝光捕捉9.6平方度的天空，大约是满月面积的45倍。在10年内，每块可及的天空区域将被观测约800次，每晚产生10到20太字节的数据，并在60秒内向全球发送多达1,000万条时域警报。
“LSST提供的是天文电影而非单个快照，多年间反复观测同一片天空区域，”该天文台的巡天负责人Željko Ivezić说。”这是一种令人惊叹的感觉。我已经为此工作了二十多年。这让我想起了我孩子的出生。”
六个覆盖紫外到近红外范围的彩色滤光片（u、g、r、i、z、y）使巡天能够详细观察每个天体的光谱能量分布。一个机器人自动更换器在两分钟内更换滤光片，保持足够紧凑的观测节奏以捕捉快速变化的事件。
五大科学支柱
LSST围绕五个核心科学领域组织。暗能量和暗物质是主要驱动力：通过测量数十亿星系间的弱引力透镜效应，鲁宾将绘制暗物质的3D分布图，并在5至7年内，可能区分暗能量是真实现象还是对引力的误解。这一结果可能成为该巡天最根本的遗产。
在行星防御方面，鲁宾预计将探测到数万颗新的近地小行星（包括潜在危险天体）和数十颗星际访客，而迄今仅探测到三颗。该巡天还将在外太阳系搜寻假设中的行星九。
时域天文学将获得前所未有的推动：每晚的警报流将捕捉超新星、伽马射线暴、潮汐瓦解事件以及无人预测过的全新类型宇宙爆炸。专用的人工智能驱动”经纪”平台将对数据洪流进行分类并将其分发给全球的科学家和公民天文学家。
该巡天将以精妙的细节绘制银河系的结构和恒星种群，探测到微弱潮汐流和低表面亮度特征，这些特征蕴含着星系形成历史的线索。深钻场将在选定区域提供超深观测，而机会目标模式将实现对多信使事件（如中子星合并和引力波源）的快速跟进。
数据挑战在前
该天文台面临着重大运营挑战。已有超过15,000颗卫星在天文图像上留下条纹，日益增长的巨型星座数量威胁着巡天数据质量。地面天文学家警告说，如果卫星数量超过10万颗，地面光学天文学可能受到严重影响。
尽管如此，社区正在积极准备。多个机器学习经纪平台已就位，以区分真实的天体物理暂现源与卫星伪影和探测器噪声。”如果你与50位不同的天文学家交谈，你会得到50个关于他们期待什么的答案，”加州理工的天文学家Mike Brown说，这反映了LSST将开启的科学广度。
这座耗资8亿美元的天文台由美国国家科学基金会和能源部共同资助。它首次构想于2003年左右，在2010年天体物理十年调查中被列为最高优先级的地面设施，鲁宾是二十多年发展的结晶。
婷 翻译