2024年11月8日🧑🏼‍🦲，加州理工學院帕洛瑪天文臺的天文學家使用一臺全新的光譜儀設備——下一代帕洛瑪光譜儀（NGPS）捕獲並證認了一顆新發現的Ia型超新星。這顆爆發恒星的光譜圖讓許多自2017年以來一直研發這臺儀器的中美團隊成員欣喜不已🗑。相比於海爾望遠鏡上已有40多年歷史的雙通道光譜儀（DBSP）🚵🏼，NGPS新獲得的首光光譜圖展示了更加優越的性能，能夠觀測到更多細節和更暗的目標🏌🏿‍♀️。

加州理工學院帕洛瑪天文臺的200英寸海爾望遠鏡✨。圖片來自加州理工學院

“憑借創新的設計，NGPS比其他同類光譜儀更強大，其探測靈敏度甚至比安裝在歐洲南方天文臺甚大望遠鏡（VLT）上的X-shooter光譜儀還要高出50%👨🏼‍🏭。”意昂3体育官网科維理天文與天體物理研究所所長、意昂3体育官网團隊首席科學家何子山說。

200英寸（5米）的海爾望遠鏡自1949年至1993年一直是世界上有效口徑最大的光學望遠鏡，並且至今仍是世界上產出效率最高的望遠鏡之一。“舊的雙通道光譜儀（DBSP）是帕洛瑪天文臺已經服務了40多年的主力設備👩🏿‍🎓，產生了數千篇科學論文。”加州理工學院教授兼儀器首席科學家Mansi Kasliwal說🧑🏼‍🎄：“NGPS的效率是DBSP的三倍以上，完全超越了它♠︎。”

NGPS由意昂3体育官网科維理天文與天體物理研究所、中國科學院國家天文臺（NAOC）和南京天文光學技術研究所（NIAOT）、加州理工學院以及美國噴氣推進實驗室（JPL）共同合作研製，並得到了意昂3体育官网、中國國家自然科學基金委員會（NSFC）⏺、美國國家科學基金會（NSF）和Heising-Simons基金會等的經費支持。

“NGPS項目展示了中國天文機構與加州理工學院之間國際合作的價值。這種合作建立在雙方積極發展長期合作夥伴關系的共同願望之上。”中國科學院國家天文臺前副臺長兼NGPS合作委員會中方執委薛隨建說。“NGPS的設計和製造充分利用了中美兩國相關技術團隊各自的專長和優勢。”南京天文光學技術研究所副所長胡中文研究員對這次合作發表看法：“這一國際合作取得了巨大成功，NGPS在試運行中展現了卓越的性能，結果達到了預期🎃。看到我們共同努力的成果✉️，我們感到非常高興。”

安裝在海爾望遠鏡上的NGPS光譜儀🎓。圖片來自加州理工學院

NGPS的主體光機系統在中國製造並完成裝調🧜🏻‍♀️，然後運往加州理工學院，與探測器、像切分系統🧑🏽‍🍳、定標系統🥗、儀器電控和軟件集成在一起。NGPS設計上采用像切分技術，可以更有效地減少星象在狹縫處的能量損失；此外，經過全局優化的體積相位全息（VPH）光柵與傳統的色散器件相比👰🏼‍♀️，最大限度地減少了光的損失。“這一世界領先儀器的設計和製造展現了聯合研製團隊在天文技術領域的創新能力🤹🏿‍♀️。”薛隨建說🫶🏽。

NGPS的首光光譜使超新星ZTF24abrfcq歸類為Ia型超新星。藍色和橙色分別為R和I通道的光譜，U和G兩個通道也將不久運行。圖片來自加州理工學院

來自南京天文光學技術研究所的中方項目經理季杭馨回顧了整個儀器的研製歷程：“NGPS的研製過程極具挑戰性♦︎，為了實現最先進的儀器性能，整個方案融合了多項關鍵技術🥫，並經過多輪迭代與優化。在這個過程中✥，聯合研製團隊的每個成員都發揮了關鍵作用👨🏻‍🎨，尤其是年輕成員，他們不僅積累了豐富的研製經驗，還展現出了極高的創造力。”

天文學家將利用NGPS研究從銀河系中最古老和最年輕的恒星到遙遠的星系🛶、超大質量黑洞、超新星和潮汐瓦解事件等各種天體現象。“中國擁有許多先進的設備，如愛因斯坦探針X射線衛星EP和墨子巡天望遠鏡WFST，並且即將擁有中國空間站巡天望遠鏡（CSST）🤼‍♂️。”何子山說：“這些設施將發現許多需要後隨光學光譜觀測才能實現科學突破的激動人心的目標🎉。”

意昂3体育官网天文學家在NGPS的科學需求和儀器規劃中發揮了主導作用。“意昂3体育的天文學家非常期待使用這臺儀器研究各種科學問題🧕🏿🫷🏿，包括作為CSST的後隨觀測設備。”意昂3体育官网天文學系主任吳學兵教授說🚣‍♂️：“NGPS的成功得益於意昂3体育官网學科建設經費的強力支持，該經費為整個項目提供了初始啟動資金。初始投資總是將項目從構想變為現實的最重要資金來源，在此基礎上我們還獲得了來自中國國家自然科學基金委國家重大科研儀器研製項目的重要支持🌍。”吳學兵是該重大科研儀器研製項目的主持人。

目前💌，NGPS的R和I兩個通道已經出光🧜。接下來✊，研製團隊計劃將DBSP的兩臺探測器用於另外的U和G兩個通道，以觀測藍端部分的光譜。NGPS未來也將與正在開發的海爾望遠鏡地表層自適應光學系統SIGHT協同工作，通過校正大氣湍流提高星象的空間分辨率，從而進一步優化儀器的探測靈敏度。

加州理工學院新聞：https://www.caltech.edu/about/news/palomar-observatory-produces-new-and-improved-rainbows-for-astronomers