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微晶玻璃助力打开宇宙视野(2025/9/17)
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  据2025年《科学》杂志报道,马克斯·普朗克研究所博士生张翔宇及导师Gregory Green成功发布人类首个银河三维尘埃消光特性图。这一突破性成果的背后,离不开肖特零度®(SCHOTT ZERODUR®)微晶玻璃这一尖端材料的支持,它为科研人员打造了“观星巨眼”。
  2025年3月的《科学》杂志封面上,一幅绚丽的银河系三维地图吸引了全球目光。研究成果由德国马克斯·普朗克天文研究所的年轻博士生张翔宇与导师Gregory Green共同完成,他们创新性地将郭守敬望远镜(LAMOST)的精确恒星参数与盖亚卫星的海量数据相结合,首次以超高精度绘制出银河系尘埃的“消光特性图”,实现了人类在这一领域的重大突破。
  这项突破性成果的背后,离不开德国特种材料制造商肖特(SCHOTT)的零度微晶玻璃(SCHOTT ZERODUR®)。这种尖端材料帮助全球众多顶尖的天文望远镜实现高精度光学系统,为科研人员打造“观星巨眼”,助力获取宇宙高清图片。
  星际尘埃示意图,左下侧为LAMOST望远镜。版权/OPENVERSE
  当银河系蒙上“灰尘”
  想象一下,你正透过一扇沾满灰尘的玻璃窗看风景——远处的山峦会显得模糊、暗淡,甚至颜色失真。对天文学家而言,银河系中的星际尘埃正是这样一层“隐形滤镜”,它为人类精确观察真实的宇宙带来了挑战。这些微小颗粒漂浮在恒星之间,吸收和散射星光,使遥远的天体看起来更红、更暗。这种现象被称为“消光效应”。
  然而,尘埃的分布并不均匀,其消光特性还会因环境不同而变化。这为地球上的科研人员带来了巨大挑战:观测到的恒星究竟本身为红色,还是因为它的光在穿越星际尘埃、受到消光效应影响后,才呈现出红色?
  想要精准测量恒星的温度、距离甚至化学成分,科学家必须“擦净窗户”。即准确揭示银河系尘埃的影响,为天文学家更好地观察宇宙打开了全新的可能性。
  面对这项挑战,张翔宇和Gregory Green创新地采用机器学习和统计学方法,结合了郭守敬望远镜的两百万光谱数据,以及欧洲空间局盖亚卫星的海量巡天数据。
  盖亚卫星如同一位不知疲倦的“星际测绘师”,历时超过10年,扫描了超过10亿颗恒星的位置与运动数据。研究人员最初希望通过盖亚光谱开展研究,但其光谱分辨率较低。
  就在此时,郭守敬望远镜为破解这一难题带来了新的契机。凭借其独特的设计和大视场多目标光谱获取能力,为研究者提供了大量银盘内的处于中、高消光区恒星的准确参数。
  基于恒星及尘埃的特性,研究团队训练了一个神经网络模型,这是一种先进的人工智能模型。由于LAMOST的观测数据涵盖了多种恒星类型,该模型能够应用于超过1亿颗具有低分辨率光谱的恒星,极大地拓展了尘埃图的广度和深度。
  最终,研究团队推导出1.3亿颗恒星周围的尘埃消光曲线,构建出覆盖全天区的三维尘埃地图。这项突破性成果将迄今已测量的银河系恒星视线数提高了两个数量级,建立了世界上首个亿星级的消光数据库,并首次实现了银河系三维尘埃分布与消光曲线的同步测绘。
  “这对研究尘埃来说,就好像把黑白电视升级到3D IMAX”,张翔宇在接受《中国日报》时表示,“这是我们首次以全维度观测到银河系尘埃的‘指纹’”。
  这个世纪难题虽已破解,但科学探索的脚步仍在继续。研究团队计划借助LAMOST正在进行的巡天观测,进一步揭示尘埃演化与宇宙历史之间的关联。
  特种材料的传奇旅程:从青藏高原到智利阿塔卡马沙漠
  对于天文望远镜而言,获取高清、高质量图像的关键之一在于镜面基板的性能,而肖特®零度微晶玻璃正是在这一领域发挥着重要作用。除了LAMOST之外,从位于青藏高原腹地青海冷湖的墨子巡天望远镜,到欧洲南方天文台在智利阿塔卡马沙漠建设的极大望远镜(ELT),全球许多先进望远镜都采用了由德国肖特提供的零度®微晶玻璃。
  为了更好地观测宇宙,许多望远镜被建造在温差极大的自然环境中。即使在温度发生波动时,肖特制造的零度®微晶玻璃仍能为望远镜的光学器件提供极高的精度。这得益于肖特零度®微晶玻璃近乎为零的热膨胀系数,这意味着,这种材料几乎不会随着温度的变化收缩或膨胀。
  凭借这种卓越性能,肖特零度®被广泛应用于全球众多天文望远镜中,为天文学家探索宇宙前沿提供了坚实支撑。
  当LAMOST的镜头扫过夜空,我们所见的不仅是星光亿万年的旅程,更是代代科学家接力探索的执着足迹。也许在不远的未来,天文研究者将揭示那些尘埃中的奥秘——生命,是否早已在星辰之间悄然存在?让我们拭目以待,静候宇宙展现它的无限可能。
6月9日,恒生科技指数(HSTECH)  样本股调整正式生效,比亚迪股份以  8% 的权重纳入恒生科技指数,中国版  “科技七巨头” 成形。科技七巨头  (Magnificent 7)原指苹果、谷歌、亚  马逊、微软、Meta、特斯拉、英伟达  七家,代表美国科技股核心资产。而随  着比亚迪加入,小米、联想、比亚迪、  中芯国际、阿里巴巴、腾讯、美团已  然形成类比科技七巨头的中国科技  核心资产。中国版 “科技七巨头”  在恒生科技指数中的合计权重接近一半  (48.3%),反映中国核心科技资产 “新  旧交替” 中,AI(人工智能)和 “AI+”  (自动驾驶)正冲上潮头。值得注意的  是,在整个恒生科技指数中,AI 成分  占 90%,涵盖了 AI 产业链上中下游,  而包括比亚迪、蔚来、小米在内的 “AI+  汽车” 则超过 25%。人们一直以来有个  疑问:AI 叫好不叫座,到底会在哪个  垂直领域率先落地并开花结果。现在看  来,形势开始明朗,那就是自动  驾驶。  恒生科技指数由在香港上市的 30 家  最大的科技公司组成,这些企业作为各  领域领军企业,反映了中国科技产业的  发展水平和未来发展方向。  第一,反映了政策所带来的势。中国  在全球范围首倡新质生产力,大力推进  科技创新与产业体系现代化,为此,鼓  励研发投入、推动科技成果转化。恒生  科技指数成分股企业享受到国家科技  发展的政策红利,这是潮流背后来自大  势的动力。第二,反映了科技突破的  势。恒生科技指数在中国科技领域不断  取得突破中成长,反映了中国科技正在  美国脱钩抑制中有力崛起,象征着国家  科技发展的运势。第三,反映了市场投  资之势。随着政策利好与科技突破,全  球资金对港股中的科技股的信心在提  升,美国技术封锁无法令全球投资回到  封闭。第四,反映了行业应用之势。恒  生科技指数成分股许多处于人工智能主  要应用领域,中国版 “科技七巨头” 借  势中国大规模、大范围市场的特征开始  显示,找到了自己的比较优势所在。  当然,也要看到,美国版七巨头与中  国版七巨头,在市值上还有量级上的差  距(如图 1 所示)。排在美国七巨头排  名最后的微软的市值,比中国版七巨头  除腾讯之外六家的总和还多;而市值排  名第一的腾讯,比美国排名最后的微软  还差了许多。需要作出更多努力,才能  缩小这种差距。  第一,发展新质生产力的势,不能减  弱,只能增强。英雄不问出处,要给能者  以充分施展能力的空间,激励他们闯寨投  旗,勇立潮头。第二,应为类似 DeepSeek  的基础性突破提供更好的服务与保护,像  培育杭州六小龙那样,让藏着的龙、卧着  的虎有龙腾虎跃的充分空间。第三,应将  科技创新与市场创新紧密结合起来,将  “AI+” 推广到更多的垂直领域,形成世  界级的产业生态。利用行业应用上的优  势,拓宽发展的路。
  (中国国家天文2025年6期 [1258])