近日，由国度天文科学数据中央基在真实天文科学数据筹谋并实行的“引力透镜征采公家科学工程”正式启动。

光芒颠末年夜品质天体时会发生弯曲，孕育发生近似透镜成像效果的“引力透镜效应”。强引力透镜为天文不雅测提供了一扇怪异的窗口，科学家可以用它研究宇宙物资漫衍、宇宙学常数、查验引力理论等。跟着不雅测技能的前进，海量天文数据提供的星系样本中，估计可以找到数千个强引力透镜体系，下一代年夜视场巡天中，以至可以找到数以十万计的强引力透镜体系。于浩瀚星斗年夜海样本中找到这些引力透镜是项艰难应战，是以，天文学家向公家发出约请，但愿更多的人介入这项事情。

引力透镜是甚么？介入引力透镜征采需要哪些前提？公家怎样介入该工程？为此《中国科学报》采访了国度天文台研究员、巡天空间千里镜科学数据体系研制工程技能总协调李楠。

《中国科学报》：甚么是引力透镜？引力透镜研究有甚么科学方针？

李楠：按照爱因斯坦的广义相对于论，光芒于颠末年夜品质天体时会发生弯曲征象。当配景天体发出的光芒颠末远景天体时，会遭到远景天体引力场的作用而发生汇聚，孕育发生近似在透镜成像的效果，这被称为“引力透镜效应”。假如配景源天体以及远景透镜天体于天球上的投影位置很是接近，且视向间隔满意必然要求，那末配景源天体将被透镜天体拖拽成多像以至环状布局，这类视觉可见的引力透镜征象被称作“强引力透镜”。

引力透镜研究包孕两部门内容，一是对于远景透镜天体的研究。颠末远景天体的光芒发生弯曲时，可以按照源天体被引力透镜作用后图象的巨细以及外形特性，研究远景天体的物资漫衍以及性子；二是对于配景源天体的研究，由于透镜天体相称在一个伟大的“宇宙千里镜”，可以将源天体放年夜，从而帮忙咱们研究遥远天体的邃密布局，而这些邃密布局没有引力透镜效应是没法被有用分辩的。

一个有趣的例子是把太阳当成引力透镜，用太阳的引力场来放年夜方针源天体，从而研究源天体的邃密布局。但要实现此类研究需要按照源天体与太阳的相对于位置，计较整个引力透镜体系的核心位置（光颠末引力透镜时，差别部位的偏转角差别，致使核心随配景天体间隔以及位置差别而差别），然后于核心处放置一个吸收器来吸收来自源天体且被太阳放年夜的旌旗灯号。但“太阳透镜”的核心位置离地球很是遥远，人类今朝的技能程度短时间内达到好不容易。前段时间，外洋科学家揭晓一篇“用太阳做放年夜镜不雅测比邻星四周一颗行星”的论文做过大略计较，假如想用“太阳引力千里镜”不雅测间隔地球4.24光年的地生手星，吸收器须放于离太阳1200个AU（日地间隔）之处。以是，用引力透镜当“宇宙千里镜”不雅测指定天体今朝还处在理论研究阶段。

但星系标准的强引力透镜体系研究透镜天体以及源天体的性子今朝比力成熟。举行相干研究起首要找到此类体系，而宇宙中强引力透镜体系相对于稀疏，寻觅10万个星系，才气找到几十个。假如端赖天文学家去找，将是一个很是迟缓的历程。是以，天文学家要把数据分发给公家，依赖各人的气力，于海量天文数据中先把它先“挖”出来。

《中国科学报》：公家介入该工程，需要具有如何的常识或者技术。

李楠：介入引力透镜征采公家科学工程没有出格的专业常识要求，中学生、天文喜好者均可胜任，以至可以说“人人皆可介入”。

强引力透镜搜刮重要依赖外形来鉴别，只有知道它长甚么样子（弧状或者环状布局）就能够去征采。同时，咱们还可以借助配景天体以及远景天体的颜色差异来进一步确认引力透镜体系，这需要介入者对于强引力透镜图象性子有基本的认知。

具有必然天文常识，知道引力透镜是甚么，可以更正确、高效地辨识强引力透镜体系。假如彻底不相识引力透镜的基来源根基理，只从图象特性出发，也能找到强引力透镜体系，不外有时会把一些近似布局，如环形����APP星系误判为引力透镜。

《中国科学报》：今朝人们发明了几多引力透镜体系。运用这类透镜体系发明了哪些天文征象。

李楠：今朝已经经确认发明的引力透镜体系有几百个。天文学家用引力透镜举行了一些星系内部暗物资漫衍研究，包孕暗物资素质和暗物资以及重子物资的彼此作用，另有运用时域信息丈量哈勃常数（宇宙学模子中一个基本常数）等研究。

《中国科学报》：我国载人航天项目巡天空间千里镜（CSST）估计来岁发射升空，届时会对于天文数据带来如何的影响。

李楠：CSST是将来10年国际天文范畴旗舰级的装备之一，投入运转后，估计10年总数据量可达60PB，约莫对于应上百亿天体，这将领导中国天文步入年夜数据天文学时代。云云年夜的数据量给科学家以及公家提供了足够的研究对于象，届时咱们将把这些图象“切”成若干小块，分给介入者，让公共经由过程查看高品质空间天文数据介入天文学研究。今朝的强引力透镜查找工程也是为CSST工程做些预备以及培育事情，先把平台搭起来，用当前的数据造就一批用户，当CSST数据到来时，可实现海量空间天文数据以及公家的无缝毗连。

《中国科学报》：后续咱们另有哪些公家介入科学的规划。

李楠：除了了引力透镜，后续另有星系形态分类（区别出漩涡星系、椭圆星系、不法则星系等），时域信息研究，超新星寻觅等。

实在公家科学工程外洋起步较早，10年前国际上就有星系形态分类公家介入科学工程，今朝较成熟的有星系植物园（www.galaxyzoo.org）、引力透镜查找（www.spacewarps.org）、行星猎人工程等。并且，外洋一步步把各类大众科学工程综合起来，构建一个年夜平台。好比，宇宙植物园公平易近科学规划（Zooniverse.org）把生物学、海洋学以至莎士比亚手稿鉴别等内容都放进来了。

海内这方面的科学工程刚最先，但咱们的上风是收集根蒂根基举措措施好，高品质用户多，以是追逐起来会很快。从硬件前提来讲，用户有小我私家电脑就能够介入，今朝咱们正于开发小步伐，届时有手机就能介入此中。

相干论文信息：

https://doi.org/10.1093/mnras/stac2130

https://doi.org/10.48550/arXiv.2204.04866

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