2000-2009年地面大型望远镜论文产出比较

(这也不是一篇科学论文,不过题目很有意思,估计会有同学感兴趣;暑假期间嘛,发些相对轻松的文章,另外,通过这篇总结,也可以让我们看到观测设备的重要性,以及建设和维护一架大型地面望远镜并保持高产是多么辛苦的事情,即便对于欧美国家,也会有一些很尴尬的情况;我个人没用过这里面的任何一架望远镜,惭愧惭愧,所以只能照本宣科,欢迎有真正观测经验的人来给我们透露些内幕和八卦)

标题:Paper Productivity of Ground-based Large Optical Telescopes from 2000 to 2009

  • 作者:Sang Chul Kim(KASI)
  • 论文索引:astro-ph:1107.0353
  • 编辑供稿: 黄崧 (南京大学)

    望远镜选择和数据来源:

    讨论望远镜的科学产出和论文数量,并不仅仅是天文学家们无聊时的谈资,而是一个确实非常值得研究的题目,作者来自韩国,目前韩国在天文界动作不小,尤其是作为重要的国际合作伙伴加入了GMT (Giant Magellan Telescope) 项目,一架24.5米口径的南天多镜面望远镜,在韩国已经召开了不止一次围绕大望远镜观测的会议,和我们国家以观察员身份加入TMT,并开始TAP (Telescope Access Project) 一样,在真正的拥有顶尖望远镜之前,进行必要的调研和训练是必须的。此外,关于如何建设和管理大型天文设备,通过这样的研究可以看到很多值得学习的经验,根据我不完全的了解,很多这边的天文学家认为大望远镜管理有两种主要的模式,第一种是以Keck为代表的传统的模式,在这种模式下,天文学家拥有很高的自主权,可以随时根据观测情况做出调整,自由度更大;第二种应该是用和空间望远镜管理的方式来管理地面望远镜,即对观测的目标和各种技术参数有非常明确的指定,按照一定的观测序列依此进行观测;两种方式各有千秋,不同的国家也有不同的选择,但个人认为对于有成熟支持团队的望远镜,两种方式的效率其实差不多,而对于天文学家个人而言,似乎前一种方式更对胃口。

    本文特别指明了调研的对象是地面8米以上的望远镜,图一的表中列出了目前所有完成了建设的8米以上的地面望远镜,而本文选择了Keck,VLT,Gemini,Subaru,HET 进行调研,对于GTC, SALT和LBT,作者给出的理由是这3个望远镜都是在2000年以后开始建设,完成时间较短,还处在运行的早期阶段,这当然是一种非常礼貌的说法,对于这三个望远镜,确实都存在一些经费,管理上面的问题,导致目前效率都不是很高,最主要的是有了大口径的望远镜,但是没有相应水准,完善的科学仪器,相声中常说:“三分逗七分捧”,京剧里面也有“千金念白四两唱”的说法,不知道这样说恰当不恰当,斗胆比喻一下,虽然在大众眼中出风头的多是这些怪物一样的大家伙,但实际上真正让他们发挥作用的,是后端一个个牛逼的仪器。(对于不熟悉本文中列出的望远镜不够熟悉的同学,建议好好的看一下他们的网站,这些家伙,真的是天文学家们最好的大玩具)

    本文的介绍部分列出了一些其他的介绍望远镜科学产出的文章,我们选择了一部分放在延伸阅读中,感兴趣的同学们可以去看看,至于说研究方法,无非就是选择一个时间段,把各个文献中用到这几个望远镜中的挑出来 (ADS和ArXiv全文搜索望远镜名称),或者再按照一定的标准筛选一下,然后统计论文数量,没什么特别好说的,本文关注的科学期刊有Science, Nature, ApJ, ApJS, A&A, AJ, MNRAS, PASP和Icarus,不过按照目前的标准,对日本科学家可能稍有bias,因为很多Subaru的工作是发表再PASJ (日本天文学会期刊) 上面的,而且经过了多年的精心培育,PASJ的Impact Factor目前已经超过了PASP和AJ (忘了是不是比A&A高了),成为了一个主要天文学期刊,(这里也顺便提醒同学们没有关注PASJ的不妨把他加入你的阅读范围)。


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    Fig.1: 地面所有口径大于8米的望远镜的基本信息,上面5个是本文选用的

    虽说本文强调了大望远镜,我们决不是说忽略小望远镜的作用,事实上,在整个光学波段的望远镜中,科学产出的前两名是两架2.5米的望远镜:Hubble Space Telescope和SDSS的望远镜,也许你觉得和HST这种王道比有些不公平,而SDSS革命性的巡天数据发布让全世界受益总该能证明些什么了吧,除去他们俩,Hawai’i大学的2.2m (88英寸) 望远镜也是科学高产的代表 (有幸在Caltech观摩过这架望远镜的远程观测,很爽)。在中等身材的望远镜中,有着良好设备保证的UKIRT (联合王国红外望远镜) 和 MMT (多镜面望远镜,尽管现在只有一个镜面了) 也非常有效率。总之,不同的望远镜有不同的科学目标,大望远镜确实可以不断的推进观测的极限,但并不意味着小一些的望远镜就要退役和落伍,这个观念,必须是错的。

    主要结果:

    本文的结论,太直观了,以至于我觉得过多的解释都是对大家智商的侮辱,所以,请允许我偷懒一次,大家多多看图说话吧。当然,下面简要的摘要一下:

    1. 在论文发表数量上,第一名是VLT,其次是Keck,后面是Gemini,Subaru和HET。 (VLT是4架一起算的,Keck和Gemini也是两个放在一起的)
    2. 如果把发表数量除以望远镜数量,则效率第一名是Keck (135),老二是VLT (109),其次是Subaru (107),Gemini (93)和HET (5,。。。你是怎么排进来的。。。)。
    3. 如果你只关心Science和Nature,他们的水平差不太多,平均数量是 2.1 \pm 0.9 篇

    作者根据本文的统计结果,大胆的预测了将来的大口径望远镜的科学产出,其中以GMT为例 (怎么样,我就知道醉翁之意不在酒吧),“合格”的科学产出应该在每年330篇科学论文,其中17篇左右的Science和Nature文章。此外,作者还指出,1. 在同一个良好台址同时拥有几架不同口径,不同类型的望远镜,2. 增加望远镜的可用仪器,都是提高望远镜科学产出的好途径 (略微有些像废话,另外,关于那个科学产出的预测,大家不要太当真,我觉得这多少还是有些亚洲思维,Science和Nature的重要性被过分强调了);好了,下面进入看图时间:


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    Fig.2: 每架(组)望远镜的科学论文中不同期刊的比例


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    Fig.3: 望远镜科学产出的时间“演化”,下图为对望远镜数量“归一”的


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    Fig.4: 具体的10年间科学论文产出数量统计


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    Fig.5: 基本同图3,只是时间坐标轴平移成举例望远镜建成时间的,可以看到,Keck的出色表现其实也符合他成熟的身份,而HET则确实有些问题


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    Fig.6: Science和Nature论文发表数量与年份的关系

    讨论和展望:

    在文章的讨论部分,作者也重复了大望远镜不是牛逼的代名词这样的观点,并指出,小和中等口径望远镜依然有自己的生存之道,作者给出了CFHT作为正面教材,确实,CFHT在很长的时间里都保持了一定的科学产出 (年均50篇文章左右),并且执行了几个非常出色的巡天项目,作者把其成功总结于观测模式,数据处理,仪器优势与广泛合作几个原因,值得注意的是,国内目前通过 TAP 项目,已经有了申请CFHT和本文开头提到的MMT时间的机会,希望我们的天文学家和各位同学能够不断的通过争取观测机会来学习和进步,也希望有朝一日,我们国家也能有属于自己的高产望远镜。

    延伸阅读:

  • 1. Productivity and Impact of Optical Telescopes:一篇从更一般角度论述这个问题的文章
  • 2. Issac Newton Group of Telescopes的科学产出讨论
  • 3. CFHT 望远镜的科学产出讨论
  • 4. 关于小望远镜和空间望远镜的科学产出的研究
  • 5. Telescope Bibliometrics 101: 一个很好的总结望远镜,论文发表,科学产出研究的报告,推荐!
  • 6. 一个英国天文学家自己Blog上关于UKIRT望远镜和科学产出的一般讨论
  • 7. 最后发一个王道,HST的科学产出
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    5 Replies to “2000-2009年地面大型望远镜论文产出比较”

    1. Han

      Firefox 5.0 Windows 7

      A&A的倾向性比较严重,基本上是欧洲的东西收录的比较多,在它自己的官网上都有陈述,基本上欧洲东西可以占到二分之一。但是在日本,比较强大的设备又不如欧美这么多,所以这样的话,比较也是有一缺陷的。嗨,天文学还是靠器材吃饭的一门学科啊~

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