紫金山天文台

1913年10月，日本在东京召开亚洲各国观象台台长会议。他们邀请法国教会在上海的观象台代表中国，消息传出，举国哗然，而知识界尤甚。当时的中央观象台台长高鲁，发誓建造一座能与欧美并驾齐驱的天文台，后高鲁转任法国公使，由厦门大学天文系主任余青松接任。当时的总理陵园管理委员会提出，天文台必须按照中式风格设计，中式风格主要体现在屋顶和房檐，但天文观测却需要圆形屋顶，这一棘手的问题被交给杨廷宝领衔的基泰工程司。
　　
最终建成的紫金山天文台位于南京东郊紫金山风景秀丽的第三峰上。牌楼采用毛石作三间四柱式，覆蓝色琉璃瓦,跨于高峻的石阶之上。建筑间以梯道和栈道通连，各层平台均采用民族形式的钩阑，建筑台基与外墙用毛石砌筑，朴实厚重，与山石浑然一体.。
　　
紫金山天文台是一个综合性的天文台，始建时拥有60厘米口径的反射望远镜、20厘米折射望远镜附有15厘米天体照相仪和太阳分光镜等设备，抗日战争时期部分迁往昆明，其余遭到破坏。1949年新中国成立后，修复了损坏的天文仪器，并先后增置了色球望远镜、定天镜、双筒折射望远镜、施密特望远镜和射电望远镜等先进的天文仪器，可以进行恒星、小行星、彗星和人造卫星的观测与研究，以及对太阳的常规观测，研究太阳的活动规律并作出太阳活动预报。紫金山天文台还是中国历算的权威机构，负责编算和出版每年的《中国天文年历》、《航海天文历》等历书工作。

全国重点文物保护单位。矗立在南京市郊紫金山第三峰天堡山上。占地面积约700平方米。1929年遵照孙中山科学建设中华的遗愿，在老一辈天文学家的关心支持下开始筹建，1934年建成。这是我国第一座自己设计建造的融东、西方特色的现代天文台。它的精良装备和人才荟萃，曾获"东亚第一"的美称。紫金山天文台不仅是我国现代天文学的摇篮，而且还聚集了中国古代天文学的辉煌成果。现台内仍保存了明、清时代复制的古天文仪器件。浑仪，古称浑天仪，是测量天体位置和运动的仪器，主体由三重铜圆环组成，由四龙柱支撑，通高3.1米，底边4.9和4.7米。简仪，为元代郭守敬所创制，是对浑仪的改进，因较浑仪简便易行而得名。通高2.65米，一边长4.42米，另边长2.99米。圭表，是我国最古老的传统测天仪，由一卧圭、一立表组成，通高3.56米。以上3件是明代复制品。天体仪，古称浑象或浑天象，今称天球仪，用以演示日、月五星等天体运行情况。此件是清代复制品。这几件天文仪器，明代置于南京北极阁山上观象台内，清代运到北京，1934年运回南京，放在紫金山天文台内。这批珍贵的古天文仪器，在1900年八国联军侵入北京城后，曾遭劫掠，直到第一次世界大战结束后，才归回我国。至今在圭表上还留有德法军铁锯的槽痕。为更好地展示古代与现代天文仪器，现在旧址上成立了天文博物馆。

紫金山天文台是国务院学位委员会授权的“天文学”一级学科和“天体物理”，“天体测量和天体力学”两个二级学科的博士、硕士学位授予点，并设有“天文学”博士后流动站。
　　
紫金山天文台拥有射电天文实验室、空间天文实验室、天体物理研究部和天体力学研究部 四个主要研究单元。有青海、青岛、赣榆、盱眙四个野外台站，其中青海观测站是我国目前唯一的大型毫米波射电天文观测站，装备了具有国际先进水平的13.7米毫米波射电望远镜；新建的盱眙站将是我国唯一的应用天体力学实测基地。中科院射电天文联合开放实验室，中科院人造卫星观测研究系统，中国天文学会挂靠在紫台。
　　
紫金山天文台同国内外天文研究机构有着长期而广泛的学术交流。紫台出版的学术刊物与世界上52个国家和地区的220个天文研究单位建立了交换关系。 　

紫金山天文台的建成标志着我国现代天文学研究的开始。中国现代天文学的许多分支学科和天文台站大多从这里诞生、组建和拓展。由于她在中国天文事业建立与发展中作出的特殊贡献，被誉为"中国现代天文学的摇篮"。

紫金山天文台是国务院学位委员会授权的“天文学”一级学科和“天体物理”，“天体测量和天体力学”两个二级学科的博士、硕士学位授予点，并设有“天文学”博士后流动站。

建台时主要仪器有口径60厘米的反射望远镜、口径20厘米的折射望远镜附有口径15厘米的天体照相仪、口径13.5厘米的子午仪和口径10厘米的罗斯变星仪等。抗日战争中部分仪器迁往昆明，其余全遭破坏。1949年以后，除修复口径60厘米的反射望远镜外，还陆续添置了色球望远镜、水平式太阳望远镜、口径40厘米的双筒折射望远镜、物镜和改正镜口径分别为60和43厘米的施密特望远镜、光电中星仪、厘米波太阳射电望远镜等。1987年还在青海省德令哈建成观测站，安装有孔径13.7米的毫米波射电望远镜。20世纪80年代初在南京鼓楼建起了台本部大楼。该台现在从事空间天文、射电天文、太阳物理、恒星物理、人造卫星、太阳系天体、时间、纬度和历算等多方面的工作。北京时间1994年7月17日4时15分至1994年7月22日16时彗星和木星相撞，紫金山天文台独立准确地作出了碰撞时间预报。出版物有《中国天文年历》、《紫金山天文台台刊》等。

紫金山天文台拥有射电天文实验室、空间天文实验室、天体物理研究部和天体力学研究部四个主要研究单元。有青海、青岛、赣榆、盱眙四个野外台站，其中青海观测站是中国唯一的大型毫米波射电天文观测站，装备了具有国际先进水平的13.7米毫米波射电望远镜；新建的盱眙站是中国唯一的应用天体力学实测基地。中科院射电天文联合开放实验室，中科院人造卫星 观测研究系统，中国天文学会挂靠在紫台。

紫金山天文台藏书6万多册（卷），是东亚地区最大最全的天文图书馆，是中国天文学会、中科院射电天文联合开放实验室和中科院人造卫星观测与应用研究中心的挂靠单位，也是《天文学报》（季刊）和英文刊 《Chinese Astronomy and Astrophysics 》的承办单位。

紫金山天文台的发展目标为：以天体物理研究和天体力学应用基础研究为主学科，以星际分子云和恒星形成研究及相关的观测技术发展，太阳活动和太阳高能物理研究，天体物理前沿和基础理论研究，太阳系自然和人造天体力学研究为主要研究方向；开拓创新，使紫金山天文台成为中国毫米波、亚毫米波和红外天文的实测基地，应用天体力学实测研究基地和卫星动力学的研究中心；毫米波和亚毫米波天文技术、红外探测技术及空间天文探测技术研究和发展中心，同时充分发挥传统的综合优势和新兴学科的交叉优势，为国家经济和国防建设的需要以及社会的进步提供高层次的服务。使紫金山天文台成为中国一流的天文基础研究基地，高层次人才培养基地和世界性的天文研究中心。

紫金山天文台有一支训练有素基本功扎实的理论研究和工程技术队伍。其研究的内容几乎涉及天文学的各个分支领域。有发现新天体、新天象、积累天文资料的观测；有直接为国民经济和国家安全服务的研究项目；有天文学前沿的基础理论课题；有支持天文研究的新技术、新方法的研究。在这些研究中都取得了令人瞩目的丰硕成果。如我国第一颗人造卫星测轨预报方案的制定；小行星、彗星的探索发现和研究；非局部对流理论和恒星的结构与演化研究；人造卫星动力测地；彗木碰撞的准确预报；我国失控卫星的捕获、长期跟踪和陨落期预报和13.7米毫米波射电望远镜的建造及我国低温超导SIS技术在13.7米望远镜上的应用，空间天文应用系统中的超软X射线探测器和γ射线探测器在神舟二号飞行中获得成功等许多研究成果受到了有关方面的高度评价。自1978年以来，紫台获得国家自然科学奖：二等奖2项，三等奖1项；国家科技进步奖：一等奖1项，二等奖2项；中科院二等奖12项；中科院自然科学奖：一等奖3项，二等奖7项；中科院科技进步奖：一等奖3项，二等奖8项；江苏省二等奖2项（以上奖项均为紫台独立完成或主持完成）。紫台近13年（1988~2000年）共发表学术论文1241篇，其中发表在国际核心刊物（SCI）上为242篇。
　　
面向21世纪的挑战，紫金山天文台在国内天文界率先完成了代际转移。紫台现有45岁以下研究员13名，其中博士生导师6名，两个研究部和两个实验室主持工作的及学术委员会两位副主任，学位委员会两位副主席均为45岁以下的年青人。在院重点项目中，年青人负责的项目已占七成以上。

在中科院知识创新工程试点-国家天文观测中心中， 紫金山天文台的“分子云与恒星形成”，“恒星结构、演化和脉动”，“太阳活动”，“太阳高能及相关物理过程研究”，“宇宙γ射线暴、中子星及相关物理过程研究”，“近地天体探测和太阳系天体研究”，“历算和天文参考系”，“卫星精密定轨及应用”，“空间目标及空间环境监测”等9个研究团组通过竞聘及“青海德令哈毫米波观测基地”，“毫米波与亚毫米波天文技术实验室”，“华东天文与天体物理中心”进入了创新工程试点。

紫金山天文台在发展过程中,得到了党和国家的有力支持。党和国家三代领导集体的核心毛泽东、邓小平、江泽民均视察过紫台。在21世纪，"紫台"人将遵循江泽民总书记在紫台的题词"发展天文事业,攀登科学高峰"永远开拓创新。

紫金山天文台有一支训练有素基本功扎实的理论研究和工程技术队伍。其研究的内容几乎涉及天文学的各个分支领域。有发现新天体、新天象、积累天文资料的观测；有直接为国民经济和国家安全服务的研究项目；有天文学前沿的基础理论课题；有支持天文研究的新技术、新方法的研究。在这些研究中都取得了令人瞩目的丰硕成果。如中国第一颗人造卫星测轨预报方案的制定；小行星、彗星的探索发现和研究；非局部对流理论和恒星的结构与演化研究；人造卫星动力测地；彗木碰撞的准确预报；中国失控卫星的捕获、长期跟踪和陨落期预报和13.7米毫米波射电望远镜的建造及中国低温超导SIS技术在13.7米望远镜上的应用，空间天文应用系统中的超软X射线探测器和γ射线探测器在神舟二号飞行中获得成功等许多研究成果受到了有关方面的高度评价。

自1978年以来，紫台获得国家自然科学奖：二等奖2项，三等奖1项；国家科技进步奖：一等奖1项，二等奖2项；中科院二等奖12项；中科院自然科学奖：一等奖3项，二等奖7项；中科院科技进步奖：一等奖3项，二等奖8项；江苏省二等奖2项（以上奖项均为紫台独立完成或主持完成）。紫台近13年（1988-2000）共发表学术论文1241篇，其中发表在国际核心刊物（SCI）上为242篇。

紫金山天文台在长期的观测研究中，先后发现了30余颗新变星、10余颗暗星区Hα发射线星。并发现了一大批小行星，其中100颗已获得国际小行星中心的正式编号，并取得命名权。此外还发现4颗新彗星，其中“葛-汪彗星”是第一个以中国发现者姓氏命名的彗星。在应用研究方面，紫金山天文台出色地完成了中国第一颗人造卫星测轨预报方案的制定、测定西沙永兴岛座标、卫星动力测地、亚洲一号通讯卫星转移轨道初轨计算等一系列重要任务，在94年彗木碰撞予报达到国际先进水平，并成功地在太空中找到了因工程失控而失去的卫星。编算的“中国天文年历”、“航海天文历”、“测绘历”等，不仅满足了国内天文、航海、测绘、航空等部门的需要，而且被东南亚各国普遍采用。此外，还为航天、通讯、气象、水文等部门提供太阳黑子相对数和太阳活动预报。

紫金山天文台在中国国内外学术刊物发展的学术论文已超千篇，出版各种著作约80多册。自1978年以来，共获中国科学大会奖11项、国家自然科学奖8项、中国科学院成果奖67项、省科技成果奖15项。“八·五”期间承担重点项目2项、中国科学院重点项目2项。“九·五”期间已批准立项的重大、重点项目为：国家攀登计划一项，国防重大项目二项，其他国家自然科学基金、中科院等重大、重点项目七项。

紫金山天文台同时充分发挥传统的综合优势，为国家经济的需要以及社会的进步提供高层次的服务。使紫金山天文台成为中国一流的天文基础研究基地，高层次人才培养基地和世界性的天文研究中心。紫金山天文台与中国国内外天文单位有着广泛的联系与合作，中国科学院射电天文联合开发实验室和中国天文学会挂靠在本台，与国外40个多个国家和地区的230多个天文机构有着资料交换与合作关系。

科学家最新研究发现，远大于太阳数倍的大质量恒星“出世”前仰赖一种类似人类胎盘的构造从太空中汲取成长的“养料”－－尘埃和气体等物质。

1日出版的英国《自然》杂志发表了中国科学院紫金山天文台江治波、杨戟，日本国立天文台田春元秀、申川美里，英国哈夫等天文学家的研究成果，即正在成长中的大质量恒星周围有“拱星盘”——一种包含有磁场、尘埃和气体的物质。
　　
他们获得了一颗位于猎户座的恒星的高清晰度近红外线偏振光的图像，从而证明这颗恒星周围有“拱星盘”。这是人类历史上首次获得大质量恒星形成规律的证据。此发现为人类了解“胎儿”期的太阳系提供了参考。

这颗恒星是距离地球最近的大质量恒星天体，也是天文学界研究的热门星体。
　　
41岁的江治波研究员介绍，大质量恒星的形成规律一直是国际天文学界研究的热门话题，所谓大质量恒星是指8倍于太阳质量以上的恒星。
　　
天文学界对小、中质量恒星的形成规律已形成共识：通过最初的引力塌缩与后随的质量吸积而形成的。但对大质量恒星的形成规律却不清楚。对此，天文学界主要有两种猜测：一种认为大质量星是通过小质量星的并合而形成；另一种等同于小恒星的形成，认为是通过最初的引力塌缩与后随的质量吸积而形成。 后一种理论必须要有“拱星盘”的存在；而并合理论则认为不存在这样的系统。因此，通过天文观测来确认大质量星周围的盘系统成为判别这两种理论正确与否的关键因素。而此前这两种理论都缺乏相关的观测证据，原因是大质量恒星非常稀少，且通常距离太阳系很远。
　　
“BN原恒星天体”由英国科学家于1967年发现，一直被认为是大质量原恒星的原样本。这是一颗正在形成中的恒星，年龄约为10万岁，质量至少为7个太阳质量，而一般认为它的质量在8~13个太阳质量之间。
　　
“这一发现的意义非常重大。我们知道，太阳系的形成已经有45亿年的历史，对于太阳系起初形成的状况，我们只能进行猜测，而‘尚未出世’的这一天体的成长规律则为人类了解胎儿期的太阳系提供了重要参考。”江治波说。
　　
他说，“BN原恒星天体”只是太空中大质量恒星中的“小个子”，对于更大质量的恒星，需要更多的观测证据来解释其形成的规律，这个发现只是个开始。　
　　
恒星的形成过程竟然如同胎盘孕育婴儿
　　
遥远星空中那些看似恒定的星辰究竟是怎样形成的？千百年来人类一直在探寻着这个答案。昨天，南京紫金山天文台科学家宣布，由该台江治波、杨戟两位研究员和日本、英国的天文学家组成的研究小组获得了猎户座的一个大质量原恒星天体的高清晰度近红外线偏振光的图像，通过对这些图像的分析发现，在这个大质量原恒星的周围存在着拱星盘。该发现为了解大质量恒星的形成提供了直接的观测证据。今天出版的英国《自然》杂志发表了这一成果。据悉，这是建国以来，继1982年和1993年之后，中国天文学家第三次在此发表论著。
　　
原有大质量恒星形成理论缺证据
　　
紫金山天文台“分子云与恒星形成”创新团组首席研究员王池江告诉记者，天文界根据恒星质量的大小，通常把小于太阳质量3倍的恒星称作小质量恒星，把介于太阳质量3 8倍的恒星称作中质量恒星，而把大于8倍太阳质量的恒星称作大质量恒星。其中对大质量恒星的研究一直是国际天文学界的关注热点。
　　
天文学家们比较认可的说法是，大质量恒星形成于星云中。现代天文学对大质量恒星形成的机制存在两种主要的理论猜测。一种理论认为大质量星是通过小质量星的并合而形成；另一种理论相信是通过最初的引力塌缩与后随的质量吸积而形成的。引力塌缩与吸积理论预言存在一个中心星、双极外流、拱星盘及包层共存的系统；而并合理论则不认为存在这样的系统。因此，通过天文观测来确认大质量星周围的盘系统的存在与否，成为判别这两种理论正确与否的一个关键因素。但到目前为止，这两种理论都缺乏相关的观测证据，原因是大质量星非常稀少，而且通常距离太阳系很远，加上年轻大质量星本身的亮度很高，即使拱星盘存在，相对来说也很暗弱而无法直接观测到。因此，过去一直很难清晰地观测这类天体。
　　
形成过程如胎盘孕育婴儿

紫金山天文台江治波研究员是该研究成果的第一作者。由他和紫金山天文台杨戟研究员，以及日本国立天文台、英国赫特福德郡大学的科学家组成的研究小组，选择的是猎户座一颗大质量原恒星天体，它距离地球最近，被天文界认为是大质量原恒星的原样本，是天空中最亮的近红外天体，江治波称其距地球有1500光年。为了探究该天体的周边结构，他们利用国际先进的大型望远镜SUBARU以及相关设备星冕仪获得了该天体的高清晰度近红外偏振照片，发现该天体的偏振图像呈现一个蝴蝶状结构，从而发现围绕该天体的一个盘系统。
　　
通过对获得图像的分析，江治波向记者描述说，目前这个星球体在整个盘的中心，周围是气体和1%的尘埃，形成蝴蝶状。尽管中心的星球体亮度非常高，但深埋在气体和尘埃中，肉眼看不到。在引力作用下，整个盘一直围绕着星球体不停地旋转，这时，那些速度较慢的气体和尘埃不断地掉落，集中在中心的星球体上，于是星球体的体积和质量就会慢慢长大。如果把这个大质量恒星形成的过程比作一个婴儿在母体中孕育的话，那么周围的气体和尘埃就是婴儿的胎盘，这个胎盘不断地提供给婴儿养料，帮助其长大。因此说这颗星球体还处于大质量恒星的生成过程中，估计已生长了10万年，而质量估计至少有7个太阳的质量，最多也不超过11个太阳质量，目前能够观测到的大质量恒星约有100个太阳质量，所以放在整个星际中看，这个星体还不过是在“婴儿的胚胎阶段”。严格来说还不是一颗真正意义上的恒星。不过它内部已经能够进行热核反应了，只是能量还比较小。
　　
有助人类追寻地外生命
　　
据猜测，根据目前的速度，这颗恒星要从星云中脱胎而出，还需要10万年的时间。江治波说，在这个过程中，蝴蝶状的星云盘也就是气体和尘埃也在不断地变薄，质量也在逐步减小。在恒星基本形成以后，这个拱星盘也基本上探测不到了，它一部分在旋转过程中受引力作用掉落在星球体上；一部分被也在旋转的中心星球体的星风吹散吹跑；还有一部分会形成行星系统。总之，贡献做完后，蝴蝶状的拱星盘就烟消云散了。
　　
那么，发现这个拱星盘是不是就解决了大质量恒星的形成过程呢？江治波说，在大质量恒星的周围发现拱星盘应该是理解大质量星形成的重大进展，但并不能因此说完全揭开了大质量恒星的形成“秘密”。而要完全解决大质量恒星的身世来源，还需要找到更大质量的恒星年轻星盘，发现更多观测证据。他还表示，目前的发现对于研究太阳系的早期起源很有借鉴意义，进一步说，对于人类追寻地外生命也提供了间接的帮助。

2009年7月21日，紫金山天文台的天文工作者在苏州上方山观测点调试光纤光谱仪。当日，位于江苏苏州上方山日全食国际观测区的中科院紫金山天文台日全食观测点准备就绪，紫金山天文台的30多位天文工作者以及各种先进观测仪器全部到位，准备对22日的日全食进行多项科学观测研究。

7月21日，紫金山天文台的天文工作者在苏州上方山观测点准备日食闪光谱仪。

当日，位于江苏苏州上方山日全食国际观测区的中科院紫金山天文台日全食观测点准备就绪，紫金山天文台的30多位天文工作者以及各种先进观测仪器全部到位，准备对22日的日全食进行多项科学观测研究。

7月21日，紫金山天文台的天文工作者在苏州上方山观测点准备日食闪光谱仪。