3月19日,科技部国家重点研发计划SKA专项“中性氢巡天和宇宙学观测数据处理”和“中性氢巡天和宇宙学模拟”项目启动会暨实施方案论证会在北京召开,会议由中科院国家天文台承办,东北大学协办。国家天文台台长常进院士,东北大学副校长唐立新,辽宁省科技厅副厅长陶隽,科技部国家遥感中心、中科院前沿科学与教育局、中科院国家天文台、东北大学相关部门负责人出席会议。
专项的宇宙学和中性氢巡天方向由两个项目组成,项目一“中性氢巡天和宇宙学数据处理”由中科院国家天文台牵头承担,项目负责人为王有刚研究员;项目二“中性氢巡天和宇宙学模拟”由东北大学牵头承担,项目负责人为张鑫教授。两个项目的专家组由中科院紫金山天文台史生才院士、中科院国家天文台王杰研究员、中科院新疆天文台台长王娜研究员、中科院上海天文台台长沈志强研究员、中科院国家天文台陈学雷研究员、中科院国家天文台武向平院士、中山大学林伟鹏教授、中科院国家天文台副台长赵公博研究员、厦门大学顾为民教授、中科院自动化所蒿杰研究员、中科院理论物理所所长蔡荣根院士共11位专家组成,史生才院士担任专家组组长。
常进在致辞中表示,国家天文台一直积极参与国际SKA项目的各类科研合作活动,也将一如既往地支持SKA专项项目的开展和实施。此次启动的专项项目均与中性氢巡天密切相关,国家天文台在此领域已深耕多年,将在此方向上持续努力,为我国在SKA宇宙学和暗能量研究中实现突破打下坚实的基础。
唐立新在致辞中表示,东北大学将以此次牵头承担SKA专项项目为契机,持续深入参与SKA国际大科学工程,加强人才培养和国际科技合作,积极融入全球SKA创新网络,着力提升我国射电天文基础研究水平,力争获得丰硕科学成果。希望与会专家多提宝贵意见、给予指导帮助,为项目的顺利实施增添新动力。希望项目组成员通力合作、集智攻关、深入研究、勇攀高峰,按照要求完成各项科研任务,为我国射电天文学和宇宙学发展作出新贡献。
陶隽在讲话中强调,辽宁省对基础研究高度重视,张鑫教授获批的SKA专项项目将依托辽宁省宇宙学与天体物理重点实验室开展相关研究。辽宁省科技厅将积极配合科技部国家遥感中心做好项目管理、服务和协调保障工作,全程跟踪项目进展和组织实施情况,帮助研究解决SKA专项实施中的问题。
刘爽代表SKA中国办公室向参会人员介绍了SKA专项的总体定位、项目实施方案的编制要求、成果管理的注意事项等。毛羽丰代表中科院前沿科学与教育局表达了中科院对SKA专项的支持。林伟鹏作为项目责任专家代表表示专家组将全力为项目的开展提供咨询意见。
项目实施方案论证会由史生才和陈学雷主持。项目一负责人王有刚研究员和项目二负责人张鑫教授分别就两个项目的立项背景、研究内容与核心任务、研究方案与实施计划、项目组织管理机制、预期成果和考核方法等五个方面进行了实施方案汇报。项目各课题负责人和代表也分别汇报了课题的实施方案。
专家组审阅了两个项目的实施方案,听取了项目实施方案的汇报,经过质询与讨论,一致同意两个项目的实施方案通过论证。此外,专家组针对项目实施过程中的国际合作、创新点凝练、数据产品和程序管线公开、人才培养等方面提出了很多建设性意见。项目组表示,将在专家组的指导下,进一步细化研究方案,凝练科学目标,保证项目顺利实施并取得重要科学成果。
据悉,SKA是一个国际大科学工程,它是由全球多国合资建造和运行的世界最大规模综合孔径射电望远镜,其接收面积达一平方公里,为人类认知宇宙提供重大机遇。中国是SKA天文台的创始成员国之一,参与了项目的酝酿、发起、国际组织创建、基本规则制定、项目管理和建设等全过程。
近年来,中国射电天文学界已确立了清晰的科学目标和发展路线图,确保两个优先突破领域(宇宙黎明与再电离探测;脉冲星搜寻、测时和引力检验)和若干具有中国特色的研究方向,概括为“2+1”推进战略。开展中性氢21厘米宇宙学研究也是中国SKA科学团队所致力于取得重要突破的方向之一。利用SKA中频阵列可以研究晚期宇宙的演化,特别是可以探索暗能量的性质,这主要是通过中性氢巡天观测来实现的。SKA中性氢21厘米巡天观测可以精确测量中性氢功率谱以及相关的重子声学振荡和红移空间畸变等效应,从而测量宇宙的膨胀历史,为暗能量状态方程(以及修改引力模型参数)提供有效的限制。
张鑫教授主持的项目“中性氢巡天和宇宙学模拟”(项目编号:2022SKA0110200),牵头承担单位为东北大学,参与单位包括中国科学院国家天文台、中山大学、北京师范大学、中国科学院新疆天文台和西安电子科技大学。项目的研究目标为:开展中性氢大尺度结构的数值模拟,构建可用于SKA宇宙学研究的中性氢大尺度结构模拟样本;研究中性氢的分布和演化模型,包括统计特性、与其他波段观测的互相关等;研究暗物质、暗能量、修改引力、暴胀或其他宇宙起源模型的中性氢观测方法,发展深度学习等检验和区分宇宙学模型以及精确测量宇宙学参数的新手段;结合当前星系和星系际介质的重要科学问题,如星系盘的形成过程、星系际介质的湍流、宇宙网状结构、星系与星系际介质的物质交换和反馈作用等,开展针对SKA宇宙学的科学数值模拟。