观测在线调研

2012年12月|第一期|总第一期TelescopeAccessProgram有偿使用国外望远镜计划简报发展我国光学/红外观测天文2012年对于中国的天文学界来说是非常重要的一年.
今年8月,天文学界的盛会、天文学家的奥林匹克——国际天文学联合会(IAU)第28届大会在北京召开.
国家副主席习近平亲临开幕式并致辞,表达了对包括天文学科在内的基础学科的尊重,尤为关键的是,致辞强调了在天文学领域内开展广泛务实的国际合作的必要性.
通过回顾中国作为文明古国在天文学史上的卓越成就,以及近现代在现代天文学学科建设上的奋起直追,致辞指出了天文学作为于国于民意义重大的基础性学科,不仅需要国家持续有效的支持,更需要积极展开多种形式的国际和地区科技交流合作.
有偿使用国外望远镜计划(TelescopeAccessProgram,TAP),正是符合了这样的精神.
它有望对开阔中国天文学界的国际视野,加深国际天文学界对中国的了解,以及共同推进人类科技创新、进步和可持续发展做出一定的贡献.
主要目标:-使我国天文学工作者能够更好地实现自主优选课题,在观测资源上与国际先进水平在同一起跑线上竞争,为科学突破和发现创造条件;-为我国天文学发展培养及储存下一代观测人才;-促进我国天文学家之间的合作,为我国天文学家与望远镜相关的国际天文建立交流与合作提供机会;-为我国正在进行的大型望远镜项目提供配套观测设施,使其能够得到充分的科学回报.
现有观测设备:加拿大-法国-夏威夷望远镜(CFHT,3.
6米),15-20观测夜/年帕洛玛望远镜(Palomar,TAP介绍2TelescopeAccessProgram发展我国光学/红外观测天文有偿使用国外望远镜计划简报|5米),22观测夜/年多镜面望远镜(MMT,6.
5米),8-10观测夜/年麦哲伦望远镜(Magellan,6.
5米x2),3-4观测夜/年时间分配评审委员会(TAC):望远镜观测时间分配评审委员会旨在建立公正合理的望远镜观测时间分配评审机制,职责包括遴选组建通讯评议专家库,依据通讯评议专家的意见以"会商会决"方式确定年度望远镜观测时间分配的最终方案.
参与评审的委员会成员为:2011B第一届:彭逸西主任(北京大学)、樊晓晖(亚利桑那大学)、顾秋生(南京大学)、高煜(紫金山天文台)、郝蕾(上海天文台)、LihwaiLin(台湾研究院天文及天文物理研究所)、毛淑德(国家天文台)、TimothyBeers(密歇根州立大学)、王俊贤(中国科技大学)、袁伟民(国家天文台).
2012A第二届:赵刚主任(国家天文台)、彭逸西主任(北京大学)、樊晓晖(亚利桑那大学)、顾秋生(南京大学)、黄家声(哈佛大学)、毛淑德(国家天文台)、钱声帮(国家天文台)、RajaGuhathakurta(UCO/LickObservatory)、王洪池(紫金山天文台)、王俊贤(中国科技大学)、王仲翔(上海天文台).
2012B第三届:彭逸西主任(北京大学)、赵刚主任(国家天文台)、樊晓晖(亚利桑那大学)、黄家声(哈佛大学/国家天文台)、李成(上海天文台)、刘继峰(国家天文台)、LinYan(SpitzerScienceCenter)、毛淑德(国家天文台)、钱声帮(国家天文台)、王俊贤(中国科技大学)、王洪池(紫金山天文台).
2013A第四届:彭逸西主任(北京大学)、赵刚主任(国家天文台)、毛淑德(国家天文台)、黄家声(哈佛大学/国家天文台)、郑宪忠(紫金山天文台)、沈世银(上海天文台)、姜碧沩(北京师范大学)、GregHerczeg(北京大学KIAA)、NorbertChristlieb(海德堡大学)大事件2010年初,中国参与三十米望远镜(TMTC)的科学顾问委员会下组织了一个子委员会,针对我国观测天文近期及远期的需求进行讨论,并提出有偿使用国外望远镜计划(TelescopeAccessProgram,TAP)的建议.
委员会对国内天文界的观测需求和科学目标进行了在线调研,并对先进国际设备目前的可用性及使用价格进行调研,并于2010年6月正式拟定了"有偿使用国外望远镜,发展我国光学/红外观测天文"的建议书.
2011年2月,由国家天文台、北京大学科维理天文与天体物理研究所、北京大学天文学系共同举办的"第一届国际望远镜观测计划研讨会"在科维理天文与天体物理研究所召开,近100人参加了此次研讨会.
会议介绍了望远镜使用计划以及申请程序,并邀请了国际著名的观测天文学3TelescopeAccessProgram发展我国光学/红外观测天文有偿使用国外望远镜计划简报|家介绍即将参加的望远镜情况,与会人员就可能开展的项目及潜在的合作进行了充分的讨论和交流.
2011年5月,经国家天文台台务会议/台长联席会议讨论,决定正式设立"有偿使用国外光学/红外望远镜观测时间计划",并与CFHT\、加州理工大学、亚利桑那大学分别签订望远镜协议.
确定以现金投入方式,使我国天文学工作者分享国际大型(>6m)、中型(3m~5m)望远镜的观测时间.
2011年8月,国家天文台发布关于"有偿使用国外光学/红外望远镜观测时间计划"的通知,指出该计划采用"平等竞争、专家评审、择优分配"的方式进行.
为更好地贯彻"公平、公正、公开"的观测时间分配原则,确保资源的利用效益,实现高显示度的科学产出,国家天文台台务会议/台长联席会议决定成立TAP决策组织机构"有偿使用国外光学/红外望远镜观测时间分配评审委员会"(TimeAllocationCommittee,TAC).
委员会由境内、外具有学科分布代表性的专家组成,经各单位推荐后,由国家天文台台务会议/台长联席会议遴选批准.
2012年3月,第二届国际望远镜观测计划研讨会在国家天文台召开,会议为期两天,百余名天文工作者参加了此次研讨会.
会议上,成功申请并完成观测计划的研究人员分享了自己的观测经验和成果;与会人员探讨了如何优化利用现有观测设施和数据,及未来仪器与设备多方合作的可能性,并听取了社会各界就如何改善望远镜计划发表的建议与意见.
2012年8月31日国家天文台严俊台长、刘晓群书记及台长助理薛随建参观访问帕洛马天文台,在帕洛马天文台副台长AndyBoden陪同下参观天文台.
2012年9月4日,一行人员访问CFHT天文台夏威夷总部,与CFHT台长DougSimons在一起合影(见上图).
2012年9月2日,科技部副部长曹健林一行,在国家天文台领导陪同下,参观访问了坐落于夏威夷大岛,海拔4200米莫纳克亚山顶的天文设施,先后听取加拿大-法国-夏威夷大学望远镜(CFHT)、国际双子座望远镜(Gemini)、日本茂星团(Subaru)、美国凯克望远镜(Keck)以及未来国际三十米望远镜(TMT)项目的汇报,并实地参观了8米和10米口径光学-红外望远镜.
下图为曹健林副部长与凯克天文台台长TaftArmandroff和双子座天文台台长MarkusKissler-Patig等合影.
4TelescopeAccessProgram发展我国光学/红外观测天文有偿使用国外望远镜计划简报|科学亮点银河系是一个漩涡星系,中间的棒状结构的转动会引起太阳附近恒星的共振效应;国家天文台刘超领导的研究团组通过研究恒星的速度分布有效限制了棒的旋转速度和旋臂的物理性质.
国家天文台刘超等人同北京大学科维理天文和天体物理研究所、紫金山天文台以及德国马普天文研究所的研究人员合作,首次在远离太阳的银河系英仙臂(Perseusarm)附近发现恒星轨道共振的观测证据,并对银盘的旋臂结构有了新的限制.
该研究结果发表在七月一号的国际著名期刊《天体物理快报》(TheAstrophysicalJournalLetters)上.
近年来越来越多观测表明银河系中心存在旋转的棒结构(见图一).
对于中心棒的性质的研究一直是银河系研究的重点问题.
因为直接观测棒结构非常困难,所以人们常常通过研究棒结构在外盘恒星轨道上所产生的共振来分析棒的性质.
由于旋转棒会导致非轴对称引力势周期性变化,以特定频率运动的恒星轨道会因此产生共振现象.
共振总是发生在某些半径附近,那里的恒星会在速度空间上呈现成团的子结构.
以前天文学家在太阳附近就发现了这样的子结构;如果在远离太阳处也能找到类似的速度子结构,将可以根据它们出现的半径约束银河系中心棒的图案速度.
刘超领导的研究团组利用"有偿使用望远镜时间"(TelescopeAccessProgram,TAP)项目获得的半个晚上的多镜面望远镜(MMT)时间观测了反银心方向大约700颗红团簇星的径向速度.
这些径向速度在距银河系中心约3万5千光年处呈现明显的双峰结构,即一部分恒星远离银河系中心运动,而另一部分恒星朝向银河系中心运动(图一).
这是恒星轨道产生共振的直接证据,据此他2011B2012A2012B2013A有偿使用国外望远镜计划(TheTelescopeAccessProgram,TAP)自2011年5月与CFHT、加州理工大学、亚利项目期提交申请书数(成功数)参加申请人数(成功获得申请人数)参加申请单位数目提交申请观测时间/夜成功申请观测时间/夜(成功率)2011B30(15)94(71)2249.
1621.
38(43.
49%)2012A22(14)84(56)1944.
1419.
75(44.
74%)2012B39(22)146(87)3157.
5024.
51(42.
62%)2013A45(17)201(55)3572.
4826.
33(36.
33%)桑那大学签订望远镜协议后,到目前为止已成功完成四期观测计划(2011B、2012A、2012B、2013A),极大地扩展和拓宽了国内的设备,为下一代观测设备的设计与运行准备人才为国际公开的望远镜竞争提供基础和训练.
下面为四期计划的相关统计数据:们估计出了中心棒的图案速度.
此外,通过分析这些恒星的距离、速度等性质对银河系旋臂的位置和质量做出了新的限制.
"有偿使用望远镜时间"(TAP)由国家天文台和财政部专项经费支持.
通过TAP项目,中国天文学家能享用在国际一流台址和拥有一流设备(尤其是红外探测器)的4-6.
5米级的大望远镜.
该研究是TAP项目实施以来出现的首个有显示度的科学成果,展示了该项目对中国观测天文学发展的重要促进和补充作用.
5TelescopeAccessProgram发展我国光学/红外观测天文有偿使用国外望远镜计划简报|Thecarbonfiber"exo-skeleton"ofSITELLEandtubescontainingtheMichelsoninterferometerareshown.
Theseultra-stiffmaterialshelppreservetheexquisitemetrologyneededtooperatetheinterferometerinagravityvaryingenvironmentliketheCassfocusofCFHT.
ThengCFHTconceptisshown,featuringaIRAP/OMP(Toulouse),IPAG(Grenoble),LAM/OHP(Marseille),ObservatoiredeGenèvedomethatwillhousea10mtelescope,feedingahighlymultiplexedspectrometer.
合作期望与发展计划NewsfromCanada-France-HawaiiTelescopeAvarietyofactivityisoccurringatCFHTthatwillbeofinteresttoourevergrowingscientificandengineeringcommunity.
NewinstrumentationthatisunderdevelopmentnowincludesSITELLE1,whichisanimagingFourierTransformSpectrometercapableofgeneratingspectrawithresolutionsuptoR~10,000ofobjectsacrossits~10arcminfield,from~350-850nm.
SITELLEreliesuponadvancedtechnologiesincludingitscarbonfibertrussandlasermetrologysystemtooperateitsbuilt-inMichelsoninterferometertoacontrollevelof~1/1000wave.
SITELLEisscheduledtoarriveatCFHTnextyear,whereitwillbecommissionedbeforebeingreleasedforusebyourcommunity.
NextinlinefordeliveryisSPIRou,whichisaNIRfiber-fedhighresolutionspectrometer,capableofsimultaneousY,J,H,KcoverageatR~70,000.
Itfeaturesapolarimetrymodeforanalyzingthemagneticfieldsofstars(includinghighlyembeddedstarsatK-band)andanultra-stableRVmode,whichwillbeusedtosearchforterrestrialclassexo-planetsaroundnearbylowmassstars.
SPIRou2willholditsPDRinOctober2012andisnominallyscheduledfordeliveryin2016.
IMAKA3iswellintoitsPhase1development,whichisdesignedtovalidatetheground-layeranddometurbulenceatCFHTusingasophisticatedmulti-wavefrontsensorensemble.
ThisphaseofIMAKAisaprecursortodevelopingascienceinstrumenthaving~10arcminGLAOcorrectedfield,whichinturnisaprecursortodevelopinganinstrumentwitha~1degGLAOcorrectedfield.
Inaddition,CFHTisstartingadomeventilationprojectthatisdesignedtoprovideexcellentflushingoftheairinsidethedome,nominallyreducingthedeliveredimagequalitybyanestimated~0.
1arcsec.
Thisprojectisslatedtobecompletedbytheendof2013andwillfeatureanextensivecommissioningandcharacterizationphase,onceallofthedomeventshavebeeninstalled.
Finally,andofamuchmoresweepingnature,thefirststepsindevelopingthenext-generationCFHT(ngCFHT)areunderway.
ThisprojectinvolvesreplacingCFHTwitha10msegmentedtelescopethatisopticallycoupledtoahighlymultiplexedfiber-fedspectrometer.
Thusfaractivityhasfocusedonsciencecasedevelopmentandfeasibility6TelescopeAccessProgram发展我国光学/红外观测天文有偿使用国外望远镜计划简报|观测经验ThankstoChina'sTelescopeAccessProgram,wegotapprovedof2proposalstousetheHaleP200TripleSpectotaketheJHKspectraofacarefullyselectedsampleofSDSSquasarsinthe2011Band2012A.
Wehavefinishedtheobservationsanddatareductions.
Nicenearinfraredspectrawereobtainedandthescientificanalysisisstillgoingon.
IamalsoabeginnerinastronomyobservationandlearnedalotfromProf.
XuebingWu,Dr.
RanWang,FuyanBian,PengJiang,XinwenShu,YuanLiuandotherpeople.
Iwouldliketosharemyexperiencesandhopeitwillbeusefultosomeobservers.
Beforetheobservation,weneedtodomuchpreparation.
Thepreparationworkcanbedividedinto:1.
TheconfirmationdiagramforthetargetsshouldbedownloadedfromSDSS.
2.
Someofthetargetscannotbefoundevenaftercheckingtheconfirmationdiagram.
Thentheoffsetstarshouldbefoundforthetargets.
LuckilythepointingofP200telescopeisgood,actuallytheoffsetstararenotnecessary.
However,itisgoodtofindtheoffsetstarforeachtargetbeforeahead.
3.
2to3photometriccalibrationstarsshouldbesearchedforeachnight,whichcanbeobtainedfromtheHSTFaintstandardcatalog.
Thesestarsareusedforfluxcalibration.
4.
Telluricstarsshouldbefoundforeachtargetandeachphotometriccalibrationstar.
Telluricstarsareusedtocorrecttheatmosphericabsorption.
7th-9thmagnitudeA0VstarsareidealcalibratorsformostTripleSpecobservations.
Forpropertelluricabsorptioncorrection(whichcanbetimevariableduetothechangingwatervaporcontentoftheatmosphere)itisimportanttoobserveanA0Vcalibratorcloseintime,inairmass,andideallyinangularseparationfromthesciencetarget.
ThetelluricstarcanbeobtainedfromthetelluriccatalogofGeminiobservatory(http://telluric.
gemini.
edu).
PrinttheRA,DECofthetargetandthemaximumdistance(whichisalmostsettobe1or2degrees).
Decidewhetherthetelluricstarshouldbeobservedbeforeorafterthetargetandmarkedthisinformationlike"before/after"inthetargetlist.
TheRA,DECandfindingchartshouldbeaddedintothetargetlist.
5.
Afterthetargets,photometricstarsandtelluricstarsareallfound,weneedtoconstruct2catalogs.
Onecatalog,includingtheRA,DEC,nameofthetargets,photometricstarsandtelluricstars,istobetransferredtothecontrolsystembeforestartingtheobservation.
Theothercatalogisconstructedforstudiestoensurethetelescopepiercanaccommodatethisnewtelescope.
WearestillassemblingtheinternationalconsortiumneededtobuildngCFHT,somanyareasofcollaborationlikelyexistinthefutureonthisproject.
Betweenthesenewprojects,andexistinginstrumentslikeMegaCam,WIRCamandESPaDOnS,andPIorLargeProgramaccesstothesecapabilities,CFHTrepresentsafertilearenaforbothscientificresearchandtechnicaldevelopment.
Ilookforwardtoexploringopportunitieswithourinternationalpartnerstoparticipateintheseactivitiesinthefuture,withaneyetowardgrowingourvisitingscientist/engineerprograminWaimea.
Throughon-siteinvolvementwithCFHT'svibrantstaff,visitorscangainavaluableunderstandingofCFHT'smodernremoteoperations,andparticipateinvariousscientificandtechnicaldevelopmentprojectsacrosstheCFHTinternationalpartnership.
7TelescopeAccessProgram发展我国光学/红外观测天文有偿使用国外望远镜计划简报|ourselves,includingRA,DEC,name,magnitudeindifferentbands(J,HandK,etc),redshiftofthetargets,offsetstars,photometricstarsandtelluricstars.
6.
Preparesomebackupcandidatesforobservationincasetheweatherisnotgood.
Oneothernoteisnecessarytomention.
Makesuretheinformationyoulookforisnotlocatedintheregionwithbadspectrographsensitivity,liketheedgeoftheJ,HandKband.
Bewellpreparedandwaitforthecomingofobservations.
Beforeyousettingout,I'dliketosuggestthatit'sgoodtoarriveattheobservatory1dayaheadofschedule.
Thenyoucanlearnfromtheobserversbeforeyouatnight.
Trytomakefriendswiththeobservingassistants,aswhenyougetintotrouble,theyarethepersonswhoyoucanturntoforhelp.
Pleaserefertohttp://www.
astro.
virginia.
edu/~mfs4n/tspec/user/tspec_user.
htmlfortheobservingguide.
AlsoasfollowsIlistsomedetailsaccordingtomyunderstanding.
Thereare3interfacesfortheobservation,thefirstoneforthescienceobservation,thesecondonetomakesurethetargetsarepositionedontheslitandtheABBAmodeisselected,thethirdoneistoshowthecatalogandtheairmassdistributionforthetargetinthelocaltime.
Transferthefirstcatalogtothecontrolsystemonthefirstnightafterwearriveattheobservatory.
Itwillbeshowninthethirdinterface.
TakeFlatson4or5o'clockintheafternoonbeforetheobservationoneachnight.
TakethePointingandFocustests.
LocatetheprojectionofsourcetotheslitanduseABBAmodetoobservethesource.
OnemoresuggestionisthattheAandBpositionsinCCDfortelluricstarsandsourcesshouldbedifferent.
Iftheyarethesame,theremnantsleftinCCDbytheshort-timeexposureofbrighttelluricstarsmayaffecttheobservationoffaintsources.
Finally,youcanlearnmorefromtheobservationsbyyourselves.
ThemainpageofPalomarobservatorylistsalltheusefulinformation.
WenwenZuo(PekingUniversity)TAPacknowledgementAllpapersthatresultfromdatatakenthroughTAPshouldcontainthefollowingacknowledgement:"ThisresearchusesdataobtainedthroughtheTelescopeAccessProgram(TAP),whichisfundedbytheNationalAstronomicalObservatories,ChineseAcademyofSciences,andtheSpecialFundforAstronomyfromtheMinistryofFinance.
"PalomaracknowledgementInaddition,anypapersthatuseTAPtimeonthePalomar5.
1mtelescopeshouldalsoincludethefollowingacknowlegement:"ObservationsobtainedwiththeHaleTelescopeatPalomarObservatorywereobtainedaspartofanagreementbetweentheNationalAstronomicalObservatories,ChineseAcademyofSciences,and致谢词AcknowledgementoffinancialsupporttheCaliforniaInstituteofTechnology.
"MMTacknowledgementAnypapersthatuseTAPtimeontheMMTshouldalsoincludethefollowingacknowledgement:"ObservationsreportedherewereobtainedattheMMTObservatory,ajointfacilityoftheUniversityofArizonaandtheSmithsonianInstitution.
"8TelescopeAccessProgram发展我国光学/红外观测天文有偿使用国外望远镜计划简报|1.
Liu,Chao,Xue,Xiangxiang,Fang,Min,vandeVen,Glenn,Wu,Yue,Smith,MartinC.
,Carrell,Kennet,"AResonantFeatureNearthePerseusArmRevealedbyRedClumpStars",TheAstrophysicalJournalLetters,2012,Volume753,Issue12.
Wu,Xue-Bing,Zuo,Wen-Wen,Yang,Qian,Yi,Wei-Min,Yang,Chen-Wei,Liu,Wen-Juan,Jiang,Peng,Shu,Xin-Wen,Zhou,Hong-Yan,"Discoveryofsixhigh-redshiftquasarswiththeLijiang2.
4mtelescopeandtheMultipleMirrorTelescope",ResearchinAstronomyandAstrophysics,2012,Volume12,Issue11853.
Wang,Ting-Gui,Zhou,Hong-Yan,Komossa,S.
,Wang,Hui-Yuan,Yuan,Weimin,Yang,Chenwei,"ExtremeCoronalLineEmitters:TidalDisruptionofStarsbyMassiveBlackHolesinGalacticNuclei",TheAstrophysicalJournal,2012,Volume749,Issue2发表文章The3rdTAPWorkshop(第三届国际望远镜观测计划研讨会)The3rdTAPWorkshopwillbeheldJanuary30-31,2013inBeijingatNAOC.
Thisworkshopwillbean地址:北京市朝阳区大屯路甲20号邮编:100012电话:010-64807932传真:010-64806237网址:http://info.
bao.
ac.
cn/tap邮箱:telescope.
access.
program@gmail.
com编辑:马捷审核:薛随建、彭逸西、毛淑德签发:严俊中国科学院国家天文台opportunityforcurrentTAPuserstodiscusstheirscience,andforpotentialuserstolearnmoreaboutavailablefacilitiesandbuildcollaborations.
Moreinformationandanannouncementwillbemadeavailableinlate-December.
The2013BsemestermarksthefifthsemesterinwhichastronomersbasedinChinawillgaindirectaccesstocompetitiveinstrumentationonintermediate-andlarge-apertureoptical/infraredtelescopesthroughTAP.
Weestimatethatthefollowingamountoftimewillbeavailablefornewprogramsonfourfacilities:Canada-France-HawaiiTelescope(3.
6m):45hours[August2013-January2014]PalomarHaleTelescope(5.
1m,P200):9nights[August2013-January2014]MMTTelescope(6.
5m):4nights[September–2013B申请计划December,2013]Magellan(6.
5m):2nights[August2013-January2014]Acallforproposalswillbeissuedinlate-February,andthedeadlinefor2013BproposalsubmissionswillbeMarch29,2013.
Formoreinformation,pleaseseetheTAPwebsite.