世界首個覆蓋五大洲的自動天文臺網絡建成

近日，西班牙高等科學研究理事會安達盧西亞天體物理研究所完成了伽馬暴與瞬變源觀測系統（BOOTES）的全球部署。這是世界上第一個全球性的自動望遠鏡網絡，其站點分布于西班牙、新西蘭、中國、墨西哥、南非和智利。其中，由中科院云南天文臺、中科院國家天文臺與安達魯西亞天體物理研究所合作建設的第四號觀測站（BOOTES- 4），部署在中國云南天文臺麗江觀測站。

據悉，BOOTES由安達魯西亞天體物理研究所主導，西班牙科研機構和國際合作伙伴共同參與建設。BOOTES各站點軟硬件配置基本相同，是一個同構的程控自主天文臺（RAO）網絡，可協同開展科學觀測，監測天空和配合空間衛星開展隨動觀測任務。

 “1998年，BOOTES第一個臺站在西班牙國家太空科技研究所（韋爾瓦）的支持下在該所建成。現在，經過近25年的努力該系統終于完全建成。它是第一個在各大洲都擁有站點的全自動望遠鏡網絡，因此具有里程碑式的意義。”BOOTES項目首席科學家、安達盧西亞天體物理研究所教授阿爾伯特·卡斯特羅-蒂拉多表示。

為何建設BOOTES

暫現源是一類會短暫出現并突然釋放出巨大能量的天文現象。BOOTES的主要科學目標就是快速瞄準并自動化觀測該現象，并借助網絡中望遠鏡的實時自動響應功能開展進一步的研究。

伽馬暴作為典型的一類暫現源，是宇宙中最強烈的爆發現象。BOOTES網絡的部署將為這類現象的研究提供支持。它的快速指向能力可幫助天文學家及時捕捉伽馬暴并展開后隨觀測。

除了伽馬暴，BOOTES還將對如中微子、引力波、彗星、小行星、變星和超新星爆發等進行觀測研究，并持續監測空間碎片和其他可能對地球造成威脅的天體。

BOOTES的科學貢獻

BOOTES針對暫現源的快速后隨觀測可以從爆發最開始的幾秒持續到晚期，觀測結果可以用來限制理論模型。它在近年的許多重要科學成果中作出了特別貢獻。比如2017年位于墨西哥的BOOTES-5臺站對GW170817的觀測，這是人類歷史上第一次觀測到引力波暴的電磁對應體，而BOOTES網絡是西班牙唯一觀測到該事件的設備。

2020年，BOOTES網絡的觀測為銀河系中產生的一個持續時間很短的射電暴發的研究作出了貢獻。相關研究被《自然》與《科學》評選為當年的年度十大進展之一。

2021年，BOOTES的觀測為中子星的巨型磁耀斑研究作出了貢獻。該研究發現在磁耀斑的不同脈沖中，即使在短短的1/10秒內，磁星釋放出的能量相當于太陽10萬年內產生能量的總和。相關研究論文發表于《自然》。

BOOTES在中國

坐落在中科院云南天文臺麗江天文觀測站的BOOTES-4是BOOTES的第4個站點。該站點的望遠鏡從2010年的RAO國際研討會后開始建設，于2012年2月正式落成，是我國境內首臺專業級全自動望遠鏡。

BOOTES-4望遠鏡建成后，成為BOOTES望遠鏡網絡中的重要觀測節點，主要進行伽馬暴余輝和其他瞬變源的光學觀測、變源的長期監測等，已多次發表伽馬暴觀測快報，并與望遠鏡網絡中其余節點開展聯合觀測任務。

依托該望遠鏡，云南天文臺還舉辦了三屆“RTS2（程控望遠鏡系統2）國際研討會”，推動了程控望遠鏡技術在國內的推廣和應用。