天文的案例
世界最大天文館之一——上海天文館主體鋼結構工程收尾
上海天文館（上海科技館分館）總用地面積58602平方米，總建筑面積38164平方米，建設標準約為30000元人民幣/平方米。該項目由上海建工七建集團承建，運用BIM技術攻破三大技術難點。建成后的上海天文館將成為全球建筑面積最大的天文館。
上海天文館的靈感來自“三體”，不是劉慈欣的科幻小說《三體》，而是我們最熟悉的太陽、地球和月球。
建筑師先設置了3個圓形和球體，隨后假想一顆衛星的運動軌跡，在球體外勾勒一條條運行軌道，形成天文館的建筑造型。
前段時間
上海天文館（上海科技館分館）
大懸挑結構進行整體卸載施工，
這標志著上海天文館
所有主體鋼結構工程順利收尾。
主體結構的施工取得了階段性勝利！
話不多說，
先帶你看看最新高清無碼照！
空中俯瞰的角度剛剛好！
↓↓↓
如果你對這座天文館還不太熟悉，
接下來就讓小編，
帶你一起見識它的真面目！
天文館位于上海臨港新區，
總建筑面積38164平方米，土建投資約6億元。
預計將在2020年建成開放，
它將成為全球建筑面積最大的天文館。
未來在這里，
人們將能夠通過儀器設備和模擬體驗
真正看清星空真實的樣子。
整個天文館將包括
地下1層和地上3層主體建筑、
青少年觀測基地、大眾天文臺、魔力太陽塔等，
擬打造全球建筑面積最大、
國際一流的天文館。
這座科普大館不僅成為
上海自然博物館、上海科技館“三館合一”
藍圖的收官之作，
而且會成為上海臨港新城的新地標。
計劃2019年建筑竣工，
預計2020年建成開放。
展開 世界最大天文館之一：‘蝴蝶酥’建筑-上海天文館BIM應用
上海天文館（上海科技館分館）總用地面積58602平方米，總建筑面積38164平方米，建設標準約為30000元人民幣/平方米。該項目由上海建工七建集團承建，運用BIM技術攻破三大技術難點。建成后的上海天文館將成為全球建筑面積最大的天文館。
上海天文館的靈感來自“三體”，不是劉慈欣的科幻小說《三體》，而是我們最熟悉的太陽、地球和月球。
建筑師先設置了3個圓形和球體，隨后假想一顆衛星的運動軌跡，在球體外勾勒一條條運行軌道，形成天文館的建筑造型。
首先，讓這段炫酷的視頻帶你走進由上海建工七建集團承建的上海天文館吧！
展開 天文圈轟動了！LIGO 證實首偵測中子星并合之重力波，解謎黃金起源
很快，全球各地合作的天文臺望遠鏡都醒了，包括中國臺灣地區也有透過“TANGO 探高計劃”和“全球聯測網”參與此次分析。中國臺灣地區中央大學物理系副教授饒兆聰 17 日受訪時表示，70 個天文臺（偵測各種光源波段的望遠鏡）紛紛朝發出重力波來源的天空投入檢測競賽，看誰可以先偵測到光源位置，包括卡內基天文臺、雙子星天文臺在內等，最后，由位于智利的一米望遠鏡搶頭香，發現重力波光學對應物體位于星系 NGC 4993。
饒兆聰說，由于這次重力波源位在南方天空，北半球天文臺相對弱勢，但特別的是，此次居然是一架小小一米望遠鏡立功，代表中國臺灣地區的鹿林天文臺未來也有很大機會能發光發熱。
和兩兩黑洞并合引發的重力波不同，由于中子星具高度活力，重力波碰撞后除了引發重力波外，還會釋放出比典型新星還要亮 1,000 倍的光芒。無數后續研究表明，除了釋放大量光，兩個中子星合并的過程還產生“快中子捕獲過程”以形成比鐵更重的元素，比如黃金、鈾等。事實上，根據 Business Insider 報導，科學家估計這次雙中子星碰撞事件在短短 1 秒鐘就產生了 50 個地球質量的銀、100 個地球質量的黃金，以及 500 個地球質量的鉑金（俗稱白金）。
（Source：LIGO）
這次事件之所以如此重大，是因為科學家還確認了元素周期表中重金屬的起源。我們知道較輕的元素氫、氦于宇宙大爆炸期間形成，鐵之前的輕元素可透過核聚變過程形成，但重金屬的起源一直不清楚，直到此次觀察雙中子星碰撞，哈佛－史密森天體物理中心（CfA）天文學教授 Edo Berger 在一份聲明指出，每次雙中子星合并，都可以產生地球的貴重金屬如黃金、白金以及智能手機中罕見的元素。
當然，此次“GW170817”事件只是天文學新時代的開端，未來科學家將能依此深入研究宇宙擴張的速度。
展開 中微子天文學：引力波之后，下一個天文研究熱點
其實每個高能天文現象（類似超新星爆發，黑洞合并等）產生引力波的同時，還會產生另一種極小顆粒——中微子（Neutrino）。
中微子是一種比原子小的粒子，因此被稱作亞原子粒子，它和引力波一樣，都攜帶了許多重要信息。因為中微子的體積極小，很難與其他物質粒子發生相互作用，因此可以穿越很遠的距離，而檢測它們同引力波相比，就相對“簡單”多了（再次強調，只是和檢測引力波相比），所以在1956年人類就直接觀測到了中微子，而來自太陽系外的高能中微子也被人們與2013年成功捕獲。
2013年捕獲高能中微子的最大功臣——南極冰立方（IceCube）。宇宙中微子攜帶的信息可以幫助我們揭開很多宇宙之謎，其中包括了高維空間猜想等最前沿的問題。然而目前的儀器還不足以“捕捉”到足夠數量的中微子幫助大家解開這些謎團，因此本文的作者——斯潘塞·開爾文（Spencer Klein）呼吁建造更大的中微子望遠鏡陣列以更好更多地捕捉宇宙中高能天文現象發射的中微子。（開爾文是勞倫斯·伯克利國家實驗室原子科學分部的高級科學家，也是加州伯克利的研究科學家。）
自引力波之后，人類探索宇宙的下一個重大發現也許就藏在宇宙中微子中。
中微子天文學即將迎來爆發期。自2010年以來，南極冰立方（IceCube）實驗——5160個籃球大小的光傳感器分布在1立方公里冰中——已經探測到了幾十個來自宇宙深處的高能中微子。盡管這些發現是令人驚喜的，但是也引發了更多的疑問，因為觀察到的中微子數目太少，以至于難以對它們的起源和物理特性做出可靠的推論。為了獲得關于中微子的更多信息，需要更強大的中微子探測器。
中微子是一種亞原子粒子，同其他物質粒子很難發生相互作用，因此能夠以極低的能量損失穿越極遠的距離甚至穿過整個地球。冰立方旨在探測其中能量高于100G電子伏的高能中微子。
注：微觀粒子的動能通常用電子伏做單位。
展開 
蓋亞天文臺拍攝到詹姆斯·韋伯望遠鏡的非凡圖像
兩個天文臺“伙伴”共享一個遠離地球的軌道。
這張來自蓋亞天文臺的圖像經過紅色高光處理，以便更容易發現詹姆斯·韋伯空間望遠鏡，綠色小箭頭所指的地方
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡于2021年底發射升空，它正要為我們揭開早期宇宙的秘密，目前它位于距離地球 約100萬英里的日-地L2點運行。而恰好蓋亞天文臺也在L2點附近運行，以至于它能夠在遙遠的地球之外拍下韋伯的身影。
2022年2月18日，兩架太空望遠鏡相距約620,000英里，因為蓋亞收集的光線很少，因此韋伯在蓋亞的視野中看起來就是一個微弱的光點，沒有任何細節。
這張來自蓋亞的圖像包括韋伯望遠鏡更廣闊視野
蓋亞天文臺是一架忙于繪制銀河系詳細3D地圖的太空望遠鏡，它的主要工作是記錄空間中物體的位置和運動，而不是直接拍攝照片，但它的天空測繪儀能夠拍攝到韋伯。與其他一些太空任務不同，韋伯望遠鏡沒有配備專為自拍而設計的裝備，盡管我們在二月份收到了一張令人驚訝的主鏡自拍。
蓋亞天文臺
蓋亞現在在L2點有了一個新的朋友，它們將一起看向更遠的宇宙！
展開 天文學家或發現離地球最近的黑洞，幸運的是，它很小
有史以來拍攝的第一張黑洞照片M87*
在距我們地球約1,500光年的麒麟座內，天文學家發現了這顆潛在黑洞，它的質量大約是太陽的3倍，同時它也是迄今為止發現距離地球最近的黑洞。?
最初一顆名為V723的紅色巨星引起了天文學家的注意，這顆恒星周期性的擺動表面它與一個伴星物體鎖定在軌道上。伴星因太小且太暗而無法被直接觀測到，這表明它一定是中子星或黑洞。經過進一步觀測，發現這顆恒星不僅與其伴星一起在軌道中擺動，而且還受到其伴星的引力作用而變形，這種效應被稱為潮汐擾動。據此，天文學家計算出V723伴星的質量約是太陽質量的3倍。
V723和它的伴星
中子星和黑洞質量之間的物體
但是根據核物理知識，中子星的質量不應超過2.5倍的太陽質量，我們目前發現最大的中子星的質量約為太陽的2.24倍。而黑洞質量通常是太陽的5倍以上，因此這顆伴星的質量介于中子星和黑洞之間。
由于其獨特性，天文學家昵稱其為“獨角獸”，天文學家尚不能給出它確切的身份，一切都有待進一步的研究。但無論結果如何，它都是如此獨特，要么是最小的黑洞，要么是最大的中子星。
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展開 越來越近，天文學家探測到來自銀河系的神秘信號，它究竟是什么？
天文學家首次在我們銀河系內探測到快速無線電爆發信號（FRB），我們或許更接近揭示它的起源。
究竟是什么導致了FRB？
2020年4月28日，兩臺地面射電望遠鏡探測到強烈的無線電脈沖，它僅僅持續了一毫秒，但這卻足以震驚整個天文圈。該事件被命名為FRB 200428，距離地球僅有30,000光年，這是第一次在我們銀河系內，在離地球如此近的地方探測到FRB。在這之前，所有被探測到的FRB都來自銀河系外，上一個發現最近的FRB也足足有1170萬光年遠。
FRB究竟是什么
探測FRB的主要問題之一是它們太短暫了，它們眨眼即逝，盡管可以在千分之一秒內釋放出太陽100年的能量，但天文學家卻來不及將望遠鏡聚焦在它上面。
盡管面臨這些挑戰，天文學家還是成功地建立了關于 FRB的知識庫，其中大部分都是基于我們銀河系以外的數十個記錄事件。首先，我們知道它們是持續微秒到毫秒的無線電明亮閃光。對它們的全天空搜索還表明，每天天空中都會發生數千次這樣的爆發。
每天出現在天空中的FRB
FRB 200428的意義
我們知道它們中的大多數來自數十億光年之外。盡管已經提出了數十種模型來解釋FRB的起源，其中包括從中子星到白矮星再到宇宙弦的諸多理論，但是還沒有任何一種理論能真正解釋得通。
在銀河系中發現的FRB有助于天文學家尋找其背后的真解，并最終找到FRB的根源。我們可以從30,000光年外的信息源中了解到比距上千萬甚至上億光年外的信息源更多的信息。
相信隨著對FRB 200428研究的加深，我們離揭開FRB秘密的那天會越來越近！
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展開 天文學家首次探測到黑洞吞噬中子星
2020年1月5日，天文學家們從大約9億光年外的宇宙探測到強烈的波動，轉瞬即逝的“聲音”與以往探測到的完全不同，它是由巨大的時空漣漪漣漪——引力波引起的，它從超過9億光年遠的地方傳播到整個宇宙。10天后，天文學家們又聽到了另一個類似的“聲音”，引力波再次沖擊了地球的探測器。
藝術家對黑洞-中子星合并事件的描述
在此之前，天文學家已經發現了黑洞與黑洞的合并、中子星與中子星的合并，他們一直在等待并期待一次全新的碰撞，直到這兩個事件的發現。這兩個事件被以發現日期分別命名為GW200105和GW200115，經過仔細分析，它們被確定為來自深空極端的、前所未見的事件——黑洞和中子星之間的碰撞。
藝術家對黑洞-中子星碰撞產生的引力波的描述
九億年前的碰撞
GW200105和GW200115是相似的事件，但碰撞的物體性質略有不同，科學的名稱相對正式，因此天文學家將它們分別昵稱為稱為Lenny(GW200105)和Carl (GW200115)。研究團隊表示，Lenny是一個質量約為太陽9倍的黑洞與質量約為太陽1.9倍的中子星的碰撞，Carl是一個質量約為太陽6倍的黑洞與一顆質量約為太陽1.5倍的中子星的碰撞。合并事件發生在距我們很遠的9億年前，而引力波是直到最近才傳到我們這里的。
當我們在這里說“碰撞”或“合并”時，我們并不完全確定當兩個對象最終聚集在一起時發生了什么，很長一段時間，他們互相盤旋，被對方的引力困住，最終，它們融合在一起。
Lenny和Carl的發現幫助揭示了我們宇宙中最極端的物體，希望有一天，人類可以探明它們背后的秘密。
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展開 VirtualLab Unity應用：天文望遠鏡中的金屬-介質高反射膜
摘要
在本應用案例中，通過合理的初始結構設計并結合后續優化，我們設計了一種金屬-介質高反膜，能夠在可見光和近紅外都提高都具有良好的反射效果，滿足了天文觀測要求。
應用場景
在天文觀測中，由于需要觀測早期星系和深空圖像，所以工作波段要求較寬，需要覆蓋可見光和近紅外（400~1100nm)。本案例中通過優化初始結構的層厚度，目標是在工作波段平均反射率＞93%。
設計結果
優化后的結果如上所示，右圖展示了最終的光譜數據，工作波段的平均反射率為93.545%，滿足設計要求。
設計流程
為了滿足深空圖像和早期星系探測等不同的科學目標， 天文望遠鏡的工作波段需要覆蓋可見光+近紅外波段（400-1100nm)。由于天文望遠鏡通常的鏡片尺寸較大，所以一般都是采用簡單低風險的金屬+介質反射膜。Al是紫外到紅外區都有比較高的材料，所以鋁膜最常見的一種作為主鏡的反射鏡。但由于單層鋁膜在反射率有限且在空氣中很容易氧化，常用的方法是在金屬膜層的表面加鍍〖"(HL)" 〗^S 膜堆。
選擇的高低折射率材料分別為 Ce"O" _2 和MgF_2,因為這兩個材料都均具有較低的熱膨脹系數和良好的化學穩定性，且兩種材料的折射率差距較大，高低折射率交替時具有較寬的反射帶寬。
使用公式工具構建了上述膜系作為基礎結構，右圖展示了其在400-1100 nm內0°入射時的光譜。可以看出此時平均反射率沒有達標。
展開 天文學家發現酒精含量超標的彗星
2018年造訪內太陽系的46P/維爾塔寧彗星似乎還帶來了禮物，根據對其大氣狀態的分析，天文學家們表示它的酒精含量“異常高”，這可以告訴我們關于太陽系演化的一些非常有趣的事情。
46P/維爾塔寧彗星是迄今為止在所有已知彗星中測得醇醛比最高的，這告訴我們有關碳、氧和氫分子如何在彗星形成的早期太陽系中的分布信息。
維爾塔寧彗星是太陽系的常住居民，它每5.4年繞太陽飛行一圈，偶爾也會接近地球，以至于我們在夜空中用肉眼就能看到它。最近的一次訪問是在2018年12月，最近時它距地球約1160萬公里。天文學家充分利用這個機會，使用凱克天文臺的近紅外光譜儀 (NIRSPEC) 從相對較近的位置研究這顆彗星。
在維爾塔寧彗星的大氣中，NIRSPEC只用10分鐘就檢測到它的成分：乙炔、氨、乙烷、甲醛、氰化氫、甲醇和水。
彗星上的有機化合物是在太陽系形成之初就存在的，循著彗星的軌跡，我們或許可以在其他行星上發現這些生命產生的基礎物質，甚至可以為尋找地外生命的可能性打開了一扇激動人心的大門。
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展開 天文學家拍攝到史上最清晰的第谷隕石坑照片，看起來幾乎是不真實的！
就在近日，天文學家基于一個全新的望遠鏡系統成功從地球上拍攝到有史以來最高清的月球照片。此次拍攝的目標是第谷隕石坑，這是我們對月球最印象深刻的地標之一。
即便是從數十萬公里外拍攝的，這張照片也讓我們感覺好似正在飛越地球的天然衛星表面
這張照片的分辨率為5米×5米，包含約14億個像素，完全覆蓋了直徑86公里的第谷隕石坑，月球表面的每一條溝壑看起來都十分清晰。
這個最新的望遠鏡系統名為綠岸望遠鏡(GBT)，由美國國家科學基金會研制，它是世界上最大的完全可控射電望遠鏡。依靠GBT，天文學家可以將其視線指向任何他們喜歡的方向。
2021年1月，研究團隊選中阿波羅15號的著陸點——第谷隕石坑為目標來測試該系統，證明我們可以從地球上拍攝高清的宇宙照片。幾個月后，這幅從地球上拍攝的史上最高清的第月球照片就誕生了。
天文學家希望這項新技術能讓我們在地球上就可以探索我們從未見過的未知宇宙。
展開 
天文光學系統分析
施密特-卡塞格林望遠鏡
為了展示VirtualLab Fusion在天文光學領域的潛力，本次我們重點介紹了以下兩個案例：第一個是著名的施密特-卡塞格林望遠鏡的完整模型，包括對施密特板效應的討論。在第二個案例中，我們根據L.Clermont等人的工作“用于自適應光學系統的激光引導星設計”，模擬了激光導星的不同無焦系統。
為了分析此類系統的性能，快速物理光學建模和設計軟件VirtualLab Fusion為光學工程師提供了多種工具，從基于光線追跡的快速系統可視化到光的全電磁物理光學傳播，包括衍射現象。
對天文現象的系統觀測是最古老的光學形式之一。隨著時間的推移，越來越先進的望遠鏡和其他相關光學設備已經被開發出來，讓科學家們能夠更深入地了解我們的星系和宇宙。
利用快速物理光學軟件VirtualLab Fusion，我們演示了用于生成激光引導星的無焦系統的分析，并進一步優化了系統以控制人造恒星的大小。
展開 天文學家首次發現“休眠”黑洞
天文學家在我們銀河系的鄰近星系——大麥哲倫星云中發現一個奇怪的黑洞，它并沒有積極吞噬氣體、塵埃或從伴星剝離的物質，研究人員稱其為“休眠”黑洞，這一新發現可能會對了解恒星在生命結束時如何坍塌產生影響。
“休眠”黑洞和一顆超熱恒星組成雙星系統
“休眠”黑洞的質量大約是太陽的9倍，位于狼蛛星云中，這是大麥哲倫星云的恒星形成區。黑洞圍繞著一顆質量相當于25個太陽的巨大藍色恒星運行，它們共同組成一個名為VFTS 243的雙星系統。
狼蛛星云，“休眠”黑洞就發現于這里
盡管天文學家預測每個星系都存在數十億個休眠黑洞，但這是人類首次明確探測到它的存在。對于“休眠”黑洞產生的原因，科學家推測，我們通常認為黑洞的形成是恒星核心坍塌并伴隨著超新星爆炸結果，但VFTS 243中黑洞的情況似乎有所不同，在它周圍沒有發現任何恒星坍縮的痕跡，它似乎是由恒星“直接崩潰”為黑洞的，這對黑洞的起源研究具有巨大影響。
展開 VirtualLab Fusion：天文光學系統分析
對天文現象的系統觀測是最古老的光學形式之一。隨著時間的推移，越來越先進的望遠鏡和其他相關光學設備已經被開發出來，讓科學家們能夠更深入地了解我們的星系和宇宙。
為了分析此類系統的性能，快速物理光學建模和設計軟件VirtualLab Fusion為光學工程師提供了多種工具，從基于光線追跡的快速系統可視化到光的全電磁物理光學傳播，包括衍射現象。
為了展示VirtualLab Fusion在天文光學領域的潛力，本次我們重點介紹了以下兩個案例：第一個是著名的施密特-卡塞格林望遠鏡的完整模型，包括對施密特板效應的討論。在第二個案例中，我們根據L.Clermont等人的工作“用于自適應光學系統的激光引導星設計”，模擬了激光導星的不同無焦系統。
施密特-卡塞格林望遠鏡
該案例展示了使用VirtualLab Fusion對Schmidt-Cassegrain望遠鏡系統的模擬。同時還研究了樣品系統中的像差效應。
激光導星的無焦系統
利用快速物理光學軟件VirtualLab Fusion，我們演示了用于生成激光引導星的無焦系統的分析，并進一步優化了系統以控制人造恒星的大小。
展開 2017最酷炫的科學發現：兩中子星相撞 徹底重塑天文學
天文學家、生物學家、考古學家、甚至粒子物理學家都有了新發現，并對各自所在的領域產生了重大影響。其中有些新發現可謂格外酷炫。
你也許會擔心，美國這屆“反科學”政府會阻礙科學的發展。但這只是個例。從數百萬英里之外相撞的恒星，到我們對微觀粒子的進一步理解，再到我們對地球的新認識，今年的科學發現可謂碩果累累。有些令人擔憂，有些十分有趣，還有些是十足十的爆炸性新聞。
兩顆中子星相撞，徹底重塑天文學
2017年將永載史冊，因為它標志著科學家正式邁入引力波天文學新紀元。
藝術家所繪的兩顆中子星合并概念圖。
科學家已經觀測到了好幾次質量與太陽相當的黑洞相撞的壯觀場面，產生的能量以時空漣漪的形式傳播到地球。他們通過調整LIGO與Virgo探測器長達數英里的探測臂中一組激光的發射方向，成功探測到了這些信號變化。
但在今年十月，隨引力波而來的還有可見光、X射線、射電波、以及伽馬射線，而它們全都來源于一處：兩顆1.3億光年外相撞的中子星。
科學家在分析過程中意識到，宇宙中大部分金、鉑、鈾等重金屬都是在這類災難性事件中產生的。此外，科學家還找到了另一種測算宇宙膨脹速度的方法。可以說，這一次觀測結果引領人們做出了眾多科學發現，接下來更多發現還會紛至沓來。
科學家利用粒子發現吉薩大金字塔中存在秘密空穴
埃及學似乎很少會與粒子物理聯系在一起。但就在今年11月，科學家借助橫掃地球的宇宙粒子，發現了吉薩大金字塔中央的另一處密室。
圖中白色部分即為吉薩大金字塔中空穴所在地。
研究人員利用太空輻射與地球大氣相互作用產生的介子，讓其穿過金字塔石壁，并對整個過程進行追蹤，有點像給金字塔做X光檢查。結果發現，金字塔“大走廊”（Grand Gallery）正上方竟存在一處秘密空穴。
由于不確定它究竟是什么，做出此項發現的法國與日本研究團隊并未將其稱作“密室”。
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