现代快报讯（记者 阿里亚 胡玉梅/文 苏蕊/摄）每逢夜幕降临，坐落河北燕山山脉深处的郭守敬望远镜（LAMOST）慢慢翻开穹顶。自诞生以来，这架望远镜一直是国内外地理学界重视的焦点，取得了一系列有影响力的效果。近来，国际科学期刊《天然》发布一项严峻发现——依托郭守敬望远镜，我国地理学家发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞。
LAMOST望远镜
这个发现“黑洞之王”的“功臣”——郭守敬望远镜，由我国科学院南京地理光学技能研讨所规划和制作。这样一个国际绝无仅有的望远镜背面有哪些故事？它又是凭仗怎样的“绝技”推翻了人们对恒星级黑洞构成的认知呢？带着这样一些问题，现代快报记者独家专访了我国科学院院士、中科院南京地理光学技能研讨所研讨员崔向群。
崔向群
捕捉“黑洞之王”，LAMOST望远镜再建功
黑洞是一种不发光的奥秘天体，难以被发现。依据质量的不同，黑洞一般分为恒星级黑洞(100倍太阳质量以下)、中等质量黑洞(100倍-10万倍太阳质量)和超大质量黑洞(大于10万倍太阳质量以上)。其间，恒星级黑洞绝大多数是由恒星逝世后构成的。
“理论预言银河系中有上亿颗恒星级黑洞。迄今为止，地理学家找到了约20颗恒星级黑洞。而且，都是通过黑洞所宣布的X射线来辨认的、质量均小于25倍太阳质量的黑洞。”崔向群说，黑洞中能宣布X射线的只占少量，那些‘低沉’的黑洞就很难被找到。“此次发现的黑洞就不宣布X射线，没有LAMOST就发现不了它。”
崔向群介绍，我国科学院国家地理台的研讨团队使用LAMOST望远镜，挑选了一个天区中的3000多个天体，进行两年的监测。他们偶尔发现，一颗招眼的蓝色恒星环绕一个“看不见的天体”做着周期性运动。不同寻常的光谱特征标明，这个“看不见的天体”极有很大的或许是一颗黑洞。研讨人员进行“承认”后，计算出该黑洞的质量大约是太阳的70倍。“它是迄今质量最大的恒星级黑洞，它的发现十分重要且有含义，有望推进恒星演化和黑洞构成理论的改造。”崔向群说。
值得一提的是，在两年的监测时刻里，LAMOST望远镜共为这项研讨做了26次观测，累积曝光时刻约40个小时。崔向群表明，假如使用一架一般的望远镜来寻觅这样一颗黑洞则需求40年的时刻，这充沛显示出LAMOST望远镜超高的观测功率。
全球独款望远镜，造型共同、擅长获取光谱
LAMOST望远镜的结构彻底由我国的科学家首创，地球上没有第二架。它的中文名字叫做大天区面积多方针光纤光谱地理望远镜。为了留念元代闻名的地理学家郭守敬，取名叫“郭守敬望远镜”。不过，咱们仍是喜爱叫它的英文缩写LAMOST。
LAMOST不只名字长，“长相”也很共同。它是一座指向天空的、巨大的白色修建。LAMOST之所以有这样共同的外观，正源自于它的立异之处。崔向群介绍说，LAMOST的左面是一个圆顶，圆顶里边藏着一块反射镜叫Ma。该反射镜由24块1米的反射镜拼接而成。最右边是一座高40多米的塔，塔顶藏着另一块更大的反射镜叫Mb，该反射镜由37块1米的反射镜拼成。其间每个六边形反射镜都有半人高。观测时，星光首要进到圆顶里边,通过Ma的反射，穿过镜筒，抵达主镜Mb。再通过Mb反射集聚，成像在中心的焦面上。
Ma由24块1米的反射镜拼接而成
LAMOST的擅长绝活是能够一次性拍下4000个天体的光谱，也正是这个优势助力地理学家发现了此次的主角“黑洞之王”。那么，光谱究竟是什么呢？“光谱就比如给人做身体检查相同，有了光谱才干辨别出悠远的天体有哪种物质，它们的含量有多少，还能够知道恒星的表面温度、运动速度等等。”崔向群说。
LAMOST的焦面鳞次栉比地排布了4000根光纤。悠远的星光来到LAMOST身体里，穿过一条条光纤，终究来到16台光谱仪上。再通过一系列的杂乱处理，地理学家就能得到这枚星光“身体”里包括的各种名贵信息。本年3月，LAMOST揭露发布了1125万条光谱，被地理学家称为全国际光谱获取率最高的“光谱之王”。崔向群告知现代快报记者，国内外的地理学家使用这些观测材料，去做各式各样的地理学研讨。
LAMOST光路图
十年磨一“镜”，LAMOST望远镜背面的故事
LAMOST好像崔向群的孩子相同，她为此倾入了十几年的汗水。
上世纪90年代初，中科院院士王绶琯、苏定强等人在考虑下一步的我国地理大设备时，创造性地提出了LAMOST这种大视场兼备大口径的望远镜的计划。其时，崔向群在总部坐落德国的欧洲南边地理台从事国际上最大的望远镜的研发作业。有一天，她收到教师苏定强的来信。信中，苏定强提出树立LAMOST望远镜的设想。因为技能应战难度很大，项目组期望崔向群参加。
所以，崔向群回国担任了LAMOST的总工程师，担任项目的立项和预研中的技能作业。她每月的薪酬降到了本来的40分之一。崔向群说，这么好的主意，假如不能把它完结，那该有多惋惜。她介绍，LAMOST其时是国家投入较多的大科学工程之一，但这些钱在国外只能够买光学望远镜需求的两块大镜子。在一片质疑声中，崔向群带着团队全身心投入中心关键技能攻关。
2008年，LAMOST总算建成。它处理了国际上大视场望远镜不能一起兼有大口径的难题，成为国际上最大口径的大视场望远镜。大口径意味着更多的进光量，大视场意味着可观测的规模更广，可一起观测的方针数量更高。“完结这样一项大工程真的很不容易。”崔向群说，LAMOST项目最大的难点和技能应战是有好几项国际上历来没有人做过而且都以为很难做成的关键技能。别的在其时还很难坚持部队的安稳。
她回忆说，20世纪90年代中期，LAMOST立项之初就面对严峻的人才窘境。因为种种原因，许多年青人在半途就走掉了。之后，通过各种条件的改进和LAMOST项目的历练，年青人得到了敏捷生长。“所以，LAMOST能获得成功，是整个团队十多年锲而不舍的效果，我仅仅他们其间的一员罢了。”
中科院南京地理光学技能研讨所内有一架小LAMOST
效果丰盛！LAMOST望远镜未来或许“搬迁”或新建一台
使用LAMOST望远镜巨大的光谱数量，地理学家们得以对银河系进行“星口普查”。据崔向群介绍，地理学家使用LAMOST为银河系从头画像，改写了银河系半径的巨细，从本来的10万光年扩展到了20万光年，增加了两倍。此外，还使用LAMOST发现了人类已知的锂含量最高的巨星，它的锂含量是同类恒星的3000倍以上，可谓“世界最大充电宝”。此外，LAMOST还找到了一批超高速性星，它们的速度快到还能够脱节银河系的引力。
“LAMOST正式观测是从2012年开端，不到十年的时刻它就出了许多效果。此次黑洞的发现是其间比较有代表性的效果之一。接下来，使用LAMOST极高的观测功率，地理学家有望发现一大批‘深藏不露’的黑洞。”崔向群说，这个代表性的含义以后会慢慢地显示出来。
“咱们现在在考虑怎样不断地完善和提高LAMOST。”崔向群表明，跟着LAMOST望远镜光谱巡天的继续展开及光谱数据的继续揭露发布，更多地理学家将使用LAMOST光谱数据在各个地理范畴展开不同标准的研讨，发生更多科研效果，从而推进人类进一步知道世界。
我国科学院国家地理台兴隆观测站坐落河北兴隆燕山山脉深处。因为大气透明度好，且每年均匀有200个光谱观测夜，晴夜数多，科学家们把LAMOST望远镜安放在此。但是现在因为城市灯火污染加剧、雾霾等原因，观测夜削减到均匀每年只有约120天。崔向群泄漏说，为了更好的发挥LAMOST望远镜的效果，未来有必定的概率会“搬迁”到具有更好地理观测条件的西部或许新造一台更大的LAMOST望远镜。
（受访人供图 修改 郭子煜）
