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JUST望远镜启航:解码暗物质暗能量 助力中国天文学迈向宇宙解密新征程

   时间:2026-02-08 17:46:19 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

当人类第一次仰望星空,浩瀚宇宙的神秘面纱便悄然揭开一角。从伽利略用望远镜捕捉到月球环形山的轮廓,到哈勃望远镜观测到星系红移现象,每一次观测技术的突破,都不仅拓展了人类的视野边界,更重塑了我们对宇宙的认知框架。如今,科学家们发现,那些闪烁的星光仅占宇宙总物质的不足5%,而剩余的95%则由暗物质与暗能量构成——这两种神秘存在如同物理学领域的"幽灵",正不断挑战着人类现有的科学理论。

暗物质通过引力作用编织着星系的骨架,暗能量则以反引力效应推动宇宙加速膨胀。理解这两种神秘成分的本质,被视为可能引发继相对论与量子力学之后第三次物理学革命的关键。全球科研团队为此已奋斗数十年:从地下深处的直接探测实验,到遍布全球的间接观测网络,科学家们试图通过多种途径捕捉暗物质与暗能量的蛛丝马迹。尽管尚未取得突破性进展,但新一代国际观测计划已蓄势待发——美国的DESI计划、欧洲的Euclid空间望远镜、日本的Subaru-PFS等项目,都在为解开宇宙终极谜题而努力。

在这场全球性的宇宙探索竞赛中,中国天文学界正以独特的路径加速追赶。目前,国内已运行的郭守敬望远镜(LAMOST)在恒星光谱巡天领域取得显著成果,墨子巡天望远镜(WFST)则专注于图像巡天与时域天文观测。预计2027年发射的中国空间站巡天空间望远镜(CSST)将在星系成像方面实现突破,但其有限的光谱分辨率仍需地面大型光谱望远镜的协同支持,才能精确测定遥远星系的距离与运动状态。这种"空-地"协同观测模式,正成为破解宇宙奥秘的新趋势。

正是在这样的背景下,JUST光谱望远镜项目应运而生。这台口径达4.4米的光谱望远镜选址于青海冷湖天文赛什腾山观测台址——这里大气洁净度极高、夜空黑暗度极佳,被国际天文学界公认为世界一流观测圣地。光谱作为宇宙的"独特印记",每一束穿越亿万光年的光线都携带着暗物质分布与暗能量作用的痕迹。JUST望远镜的设计目标,正是通过捕获数千万星系的光谱数据,解码这些隐藏在光线中的宇宙信息。

JUST望远镜的核心科学使命是探究暗能量的本质。其创新设计使其在国际同类设备中脱颖而出:焦面上可同时部署超过2000根光纤,相当于2000只"宇宙触手",能一次性捕获密集天区的光谱信息。这种高密度光纤定位技术将显著提升观测效率——当前DESI巡天在星系团区域的观测覆盖率仅10%-20%,而JUST有望将其提升至90%以上。与此同时,JUST将与WFST、CSST等望远镜形成互补:当后者发现具有科学价值的暂现源等候选天体时,JUST可立即提供高精度光谱观测,构建从发现到精测的完整观测链条。

技术层面,JUST望远镜采用4.4米拼接镜面与双焦点光学设计,支持巡天观测与后随观测模式的快速切换。其配备的三大终端设备各具特色:多目标光纤光谱仪将专注于暗物质与暗能量研究,长缝光谱仪将追踪宇宙的动态变化,高分辨光谱仪则致力于探测系外宜居行星。这种多功能设计使JUST成为一台真正的"宇宙多面手",能够同时应对多个前沿科学问题。

未来五年内,JUST计划完成对上千万星系的观测任务,绘制出精细的宇宙三维地图,并精确测量宇宙膨胀的历史轨迹。凭借得天独厚的观测条件与先进的技术设计,JUST将开展中国自主的大规模星系光谱巡天,推动中国天文学从数据接收者向宇宙解读者的角色转变。在冷湖之巅,这座即将崛起的科学灯塔不仅代表着技术突破,更象征着人类对未知世界永不停息的探索精神——这条通往宇宙最深处的道路,正等待着更多怀揣星空梦想的人共同前行。

 
 
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