上海天文臺目前承擔有科技部、國防科工委、國家自然科學基金委、*科學院、上海市等部門的重要研究課題。參與3項國家重大專項的有關工作;主持科技部973項目,主持繞月探測工程測控系統VLBI測軌分系統工作,主持30多項國家自然科學基金委重點項目、主任基金項目、面上項目、聯合基金項目和青年基金項目,參加中科院方向性項目等。并取得了一些突破性的科研成果,其中“宇宙結構形成的數值模擬研究”獲國家自然科學二等獎(2005年);在國際*學術刊物如《Nature》和《Science》,ApJ.MNRAS等發表了重要的科學論文。[2]
上海天文臺與國內外研究機構有很好的合作關系。在國內:主持*科學院天文地球動力學聯合研究中心;與*科技大學合作成立了星系宇宙學研究聯合實驗室;與上海師范大學共建上海市天體物理聯合研究中心;與上海市科委共建上海市空間導航定位技術重點實驗室和天文博物館;上海天文臺是*VLBI網和*衛星激光測距網的總體技術支撐和觀測運行責任單位。在國際上:上海天文臺是國際合作項目“亞太地區空間地球動力學研究計劃APSG”中央局所在地;共同主持中德馬普伙伴研究小組;是歐洲VLBI網(EVN)和國際VLBI在測地學和天體測量服務(IVS)的成員。
上海天文臺擁有一支精悍的科技隊伍,在編職工二百多人,*科學院院士1人,*工程院院士1人,其中博士生導師30人,研究員39人,專業技術人員147人。近年來,上海天文臺加大力度進行人才引進和培養,有1人獲國家二等獎,2人獲國家杰出青年基金,9人入選中科院“百人計劃”,2人被評為上海市科技精英。上海天文臺是天文學一級學科博士和碩士學位授予點,擁有天文學博士后流動站,在讀研究生110名,在站博士后9人。
上海天文臺連續兩年被評為上海市文明單位,注重園區環境改造和創新文化建設。目前已擁有23層的科研大樓,還配有研究生客座公寓和高級訪問學者公寓,觀測基地地處上海畬山地區。建有畬山天文博物館,科普網站“上海網上天文臺”,開展天文知識科普宣傳,是全國科普教育基地、全國青少年科技基地、上海市青少年教育基地和上海市科普教育基地。“精勤司天、誠信修文”已成為上海天文臺精神。
天文地球動力學
星系宇宙學
開展了星團和星系的結構及演化,活動星系核,宇宙大尺度結構的數值模擬和宇宙學等研究。參與國內外巡天和大型天文觀測項目,進一步加強了與斯隆數字巡天(SDSS/SEGUE)計劃的合作,積極參與國家大科學工程LAMOST的星系和銀河系結構巡天觀測。開展數值宇宙學研究,構建高精度的星系形成和宇宙結構形成的理論模型,研究和預言暗物質和暗能量在星系觀測方面的特性。進行星團動力學和銀河系結構的研究。利用VLBI相位參考觀測高精度地確定銀河系旋臂的結構和運動特征。對活動星系核(AGN)及其它致密天體的多波段VLBI觀測研究。探索AGN的中央黑洞、吸積盤以及射電噴流性質。開展對銀河系中心高(時間和空間)分辨率的毫米波VLBI觀測及理論研究,研究超大質量黑洞候選者SgrA*的致密結構,探索黑洞存在的直接證據。
VLBI技術研究
天文技術
從70年代開始從事研究氫原子時頻,并在較短的時間內,成功地研制了氫原子鐘,目前是國內*具有氫原子鐘產品地生產單位。上海天文臺已生產了50多臺氫鐘,并投入使用,為國家科學研究和戰略需求做出了重要貢獻。為了進一步提高氫鐘的可靠性,根據質量管理體系要求,認真分析和研究,發現并解決了一些技術問題。使我臺生產氫鐘的穩定性、可靠性和精度都有明顯提高。同時研究氫原子鐘的小型化,開展了星載氫鐘的預研究。
開展光干涉關鍵技術研究,發展短基線小口徑望遠鏡的綜合孔徑光干涉技術,作為發展大型天文光干涉儀的前期研究。利用光干涉技術,實現對近地目標的精確跟蹤與成像識別。研究把該技術由地面拓展到空間的可能性。促進高分辨率條件下的天體物理研究。
亞太地區天文地球動力學計劃(APSG)
*現代地殼運動和地球動力學研究
葉叔華院士負責的攀登項目“現代地殼運動和地球動力學研究”(1991—2001),以當今較先進的空間技術,甚長基線干涉測量(VLBI)、衛星激光測距(SLR)、全球定位系統(GPS)和衛星測高(SAT)等為基礎,結合地面觀測技術以亞厘米級的精度,監測和研究*的現代地殼運動及其動力學機制,給出*大陸現今地殼運動的定量模型,提出青藏高原新的地球動力學模式;給出*東部沿海陸海垂直運動的變化規律和*地球重力場和大地水準面的精細模型;研究地球各圈層物質運動與地球自轉的關系;為二十一世紀我國環境和災害等領域提供重要的基礎資料。10年來,本項目集中了*科學院、*地震局、國家測繪局和總參測繪局四大部委的一百余名科學家,把各自的研究資源、歷年觀測數據和外業成果,統一協調進行跨學科的合作研究,已經在*大陸地殼運動的監測與研究、精密地球參考系的建立和維持、地球自轉變化、青藏高原動力學、*重力場和海平面變化、自然災害預報等方面取得了許多國際先進水平的重要成果,為*可持續發展的環境和災害等領域提供了有價值的理論和基礎資源。本項目不僅促進了國家重大科學工程“*地殼運動觀測網絡(CMONC)”和國家重點基礎研究發展規劃《大陸強震機理與預報》項目的建立,推動了“亞太空間地球動力學(APSG)”國際協作計劃的建立,也帶動了許多受國家基金會和其它部委支持的研究項目。
宇宙大尺度結構和星系形成與演化
宇宙結構形成的數值模擬研究
景益鵬研究員主持的“宇宙結構形成的數值模擬研究”項目在全國科學技術大會上獲得國家自然科學二等獎(2005年度)。景益鵬研究員主要從事星系形成、宇宙結構形成、宇宙暗物質、宇宙暗能量、宇宙原初擾動等宇宙學基礎前沿問題的研究。首次發現了小質量暗暈的成團性比PS理論的預言要強得多,并提出了暗暈成團的精確公式,被廣泛用于預言星系和暗物質的成團性質,該工作也引發了許多修改PS理論的研究;首次提出了暗暈密集因子的對數正則分布公式,并被廣泛用于預言星系的觀測性質;發現暗暈的內部密度輪廓的冪指數在-1.1和-1.5之間,該工作已成為高精度研究暗暈結構的最有影響的三個工作之一;首次提出了描述暗暈內部物質分布的三軸橢球密度分布模型,并被廣泛用于預言引力透鏡、暗物質分布等多個研究領域;首次精確測量了星系對的速度彌散,其結果被廣泛用于檢驗星系形成模型;最早提出了構造星系相關函數和速度彌散的星系團低權重模型,并已發展為目前流行的暗暈星系占有模型。
銀河系的中心存在超大質量黑洞
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