全球哪些地区适合观测天文现象?

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这相当于在问“全球有哪些优秀的天文台台址?”,这个问题谈不上多有趣,但确实很重要。事实上,它是天文学家很关心的一个问题。

首先需要知道,一个优秀的天文台台址需要具备什么条件。

比较容易想到的就是要偏僻,也就是要远离会造成巨大光污染的城市。但是交通也不能太过不便,至少要保证天文台的建设和工作人员生活所需的基本补给。当然,天气也要好,一年中不能有太多阴天。毕竟如果每年晴天数翻一倍,相当于天文台的效率也翻了一番。另外,最好海拔高一些,这样光线在被望远镜接收前穿过的大气就比较薄,大气吸收带来的光损也就比较小。(遥远天体的光线本来就十分暗弱,如果再在大气中损失过多,就更加难以观测了。我的一位老师曾说:每一个光子都是宝贵的。)

另外,还有一个重要的指标就是大气的宁静程度(大气视宁度)。这个指标影响的是光线在穿过大气时受到的扰动影响大小。扰动的影响越大,光源里的一个点在望远镜中成像时就会变成越大的一个光斑,这会导致难以分辨天体的细节。最后,可以的话,天文台最好不要有多少植被。因为植物带来的水汽会降低大气视宁度。

好了,知道了一个优秀台址需要具备的条件后,我们可以了解世界上的优秀台址了。

在全球范围内来看,综合考虑上述的各个因素,全球最好的台址是:美国夏威夷群岛、智利北部、西班牙加那利群岛。

位于夏威夷莫纳克亚山顶峰的莫纳克亚天文台。图片展示的是著名的凯克望远镜。
位于智利北部的甚大望远镜,它的拥有者是欧洲南方天文台。
位于加那利群岛的穆查丘斯罗克天文台

不幸的是,在中国境内没有这样的世界一流台址。

已有的台址中,南京紫金山昆明凤凰山(著名的格林威治天文台的情况也类似)这样的老台址已经因为城市的扩张而几乎不再能使用了(它们本来也就是很差的台址)。

现在中国最重要的光学观测台址是位于河北的兴隆观测站,它其实也不是一个好台址,因为它的大气视宁度和海拔都太低了,还到处绿树成荫。兴隆观测站是在上世纪六十年代选定的台址,我国在当时非常困难,选择这个地方很大程度上是因为它接近北京且天文台的补给难度勉强可以接受,所以在实际的观测条件上做了很大让步。(那时的天文学家的生活很艰苦,中科院北京天文台的第一任台长是骑着驴去的兴隆观测站。)

此外,位于云南丽江的高梅古观测站是我国目前的一个重要台址,它的观测条件比兴隆好些,但也达不到前面介绍的世界级台址的水平。

雪中的兴隆观测站。图中展示的是中国天文学界的骄傲—世界一流的LAMOST(郭守敬望远镜),兴隆观测站的观测条件不能发挥出它的全部潜能。

由于已有的台址都不算太好,中国科学院国家天文台的选址小组一直在物色新的光学天文观测台址,目前找到的比较理想的两个新台址是:西藏的阿里和新疆的慕士塔格,一些初期的测试正在这两个地方开展之中。此外,我国在智利北部这一世界一流台址也获得了建设天文台的许可,智利政府给我们的土地曾是欧洲ELT望远镜的备选台址,可以说是一个非常好的地方了。

需要补充说明的是,南极也是一个很好的观测位置。只是因为显而易见的原因,在那里建设大型天文台比较困难,但是我国已经在南极开展了一些小规模天文观测。

总之,随着祖国的日益强大,上世纪六十年代的中国天文学家在选址时面临的诸多困难都渐渐的不再成为问题了,相信中国天文学的未来一定前途无量。

中国的紫金山天文台,英国的格林尼治天文台,其他的就不知道了。