【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】銀河系是一個(gè)盤狀星系，在銀盤上有很多氣體和塵埃，因此形成了肉眼可見的壯觀的“黑色星云”。在沿著銀盤的方向(低銀緯)上，由于塵埃的嚴(yán)重消光，在光學(xué)波段幾乎無(wú)法看到銀河系以外的天體。因此，一般來(lái)說(shuō)，銀河系外(河外)天體的研究主要集中在遠(yuǎn)離銀盤(高銀緯)的天區(qū)。盡管如此，由于銀河系的盤存在一定厚度，而太陽(yáng)處于銀盤厚度上的中心位置，我們從任何方向看出去依然存在一定程度的銀河系塵埃消光。
肉眼可見的銀河系塵埃(黑色星云部分)
因此，對(duì)于河外天體來(lái)說(shuō)，銀河系的塵埃消光是一個(gè)必須改正的效應(yīng)。近二十年來(lái)，天文研究領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的銀河系消光圖是1998年Schlegel等人基于紅外衛(wèi)星測(cè)量到銀河系的塵埃輻射所給出的結(jié)果(以下簡(jiǎn)稱SFD消光圖)。自SFD消光圖發(fā)表以來(lái)，陸續(xù)有很多工作對(duì)銀河系的消光進(jìn)行了獨(dú)立測(cè)量，從而對(duì)SFD圖進(jìn)行進(jìn)一步的檢驗(yàn)。在這些檢驗(yàn)方法中，一個(gè)巧妙的方法是利用宇宙學(xué)原理來(lái)對(duì)銀河系的消光進(jìn)行獨(dú)立測(cè)量。
所謂宇宙學(xué)原理是指宇宙中不存在特殊的位置，即在大尺度上，宇宙是均勻和各向同性的。因此，我們?cè)诓煌姆较蛏峡淬y河系外的天體，其統(tǒng)計(jì)性質(zhì)在大尺度上應(yīng)該是完全一致的。具體來(lái)說(shuō)，在相同的觀測(cè)深度上，我們應(yīng)該看到相同數(shù)目的天體，而且這些天體統(tǒng)計(jì)上的物理性質(zhì)比如平均顏色，也應(yīng)該是完全一致的。但是，如前所述，銀河系消光會(huì)在觀測(cè)上打破這種宇宙學(xué)原理所預(yù)言的各向同性。在較高消光的天區(qū)，同樣的天體會(huì)在觀測(cè)上變得更暗。也就是說(shuō)，觀測(cè)到同樣的深度，較高的消光天區(qū)能看到的天體數(shù)目會(huì)變得更少。不僅如此，由于塵埃在短波段的消光比長(zhǎng)波段更強(qiáng)，天體在高消光天區(qū)的顏色也因此會(huì)變得更紅。
SFD消光圖
近日，中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)博士研究生李林林在導(dǎo)師沈世銀指導(dǎo)下，從宇宙學(xué)原理出發(fā)，基于塵埃在短波段消光較強(qiáng)的特征，利用光學(xué)范圍內(nèi)波長(zhǎng)短的u波段的海量觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)銀河系的消光進(jìn)行了系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)研究。該工作所利用的數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)天文學(xué)家主導(dǎo)的南銀冠u波段巡天項(xiàng)目。該工作的創(chuàng)新點(diǎn)在于同時(shí)將通過星系計(jì)數(shù)獲得的銀河系塵埃消光和通過星系顏色獲得的紅化效應(yīng)結(jié)合起來(lái)，在海量數(shù)據(jù)的支持下獲得了高精度的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
研究結(jié)果表明，目前通用的SFD銀河系塵埃消光圖在高消光天區(qū)存在顯著的高估現(xiàn)象。不僅如此，通過將銀河系的塵埃消光和紅化結(jié)合，該工作還進(jìn)一步利用統(tǒng)計(jì)方法對(duì)銀河系塵埃的物理性質(zhì)給出了限制：銀河系塵埃的消光曲線可以由某些模型，如O’Donnell在1994年所給出的經(jīng)典消光曲線描述，而某些模型，如Fitzpatrick在1999給出的修正版消光曲線則和觀測(cè)數(shù)據(jù)存在顯著偏離。
(原標(biāo)題：上海天文臺(tái)測(cè)量銀河系的塵埃消光)
