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宇宙演化之路有望探明

2021-9-10 06:59| 发布者: IMUFU-KANE| 查看: 26848| 评论: 0

摘要: 周一·知古通今 | 周二·牧夫专栏周三· 太空探索 | 周四·观测指南 周五· 深空探测|周六 · 茶余星话| 周日 ·视频天象翻译:李想校对:雨田美编:张少岩后台:库特莉亚芙卡 李子琦 胡永威原文链接:https://www. ...


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翻译:李想

校对:雨田

美编:张少岩

后台:库特莉亚芙卡 李子琦  胡永威

原文链接:https://www.nao.ac.jp/news/science/2021/20210708-alma.html



这次开发的宽带接收机,同时观测到了猎户座分子云中分子的分布状态。可以看出,不同同位素分子,其分散状态也不尽相同。

(图像来源:大阪府立大学/国立天文台)

在恒星诞生的地方存在着各种各样的分子,这些分子会发射出不同频率的电磁波。科学家们开发出一种新的电磁波接收系统,能够同时观测到较以往更宽频率范围的电磁波,并成功进行了试验观测。该技术的应用,有望为银河系演化,恒星及行星形成机制的研究带来巨大进步。

科学家们观测到的星际分子云,就是存在于宇宙空间,恒星及行星赖以形成的气体和尘埃的集合。这样的星际分子云中包含着种类繁多的分子,根据其种类的不同,分子放射出的电磁波频率也会不同,而这些电磁波的频率覆盖范围极大。通过观测这些不同分子放射出的电磁波,科学家们能够得知星际分子云的性质和化学组成,继而能了解并阐明恒星和行星形成时期的情形。为此,需要开发一种能够一次性观测大频率范围电磁波的接收系统。



船底座星云的分子云

(图像来源:NASA)

由大阪府立大学和日本国立天文台的研究人员组成的研究小组,对搭载于电磁波望远镜上的电磁波接收器的各组件进行了宽带化处理。通过将各组件组合为一个整体的接收器系统,研究小组成功地使一次性接收到的电磁波频率范围较过去增加了好几倍。目前阿尔玛望远镜需要使用2种接收器(230吉赫带和345吉赫带)接收的频带,通过此处理只需要1种接收器就能同时接收了。另外,研究小组将接收器安装在位于国立天文台野边山电磁波观测所内的大阪府立大学的1.85米电磁波望远镜上,成功捕捉到了来自实际天体的电磁波信号。这表明该研究即使在实际天文观测中,也是非常有用的。

此种技术能够一次性检测出各种分子释放的多种多样的电磁波,以此科学家们能够更高效、更详尽地观测银河系内的星际分子云。研究小组制定了未来计划(注),将接收器的宽带化作为重点项目,使迄今为止取得了大量成果的阿尔玛望远镜的性能进一步提高。该成果有望应用于阿尔玛望远镜,以及其他大型电磁波望远镜上。这个技术可能会为阐明银河系演化、恒星及行星形成机制等、甚至宇宙的演化做出巨大的贡献吧。



位于智利的阿尔玛射电望远镜阵列(ALMA望远镜)

(图像来源自网络)

该项研究成果,以下面2篇论文的形式,刊载于《日本天文学会英文研究报告(Publications of the Astronomical Society of Japan)》的网络在线版中。

· S. Masui et al. “Development of a new wideband heterodyne receiver system for the Osaka 1.85 m mm–submm telescope: Receiver development and the first light of simultaneous observations in 230 GHz and 345 GHz bands with an SIS-mixer with 4–21 GHz IF output”

Y. Yamasaki et al. “Development of a new wideband heterodyne receiver system for the Osaka 1.85 m mm–submm telescope: Corrugated horn and optics covering the 210–375 GHz band”

(注)日本科学家公开发表了“阿尔玛望远镜未来开发路线图”计划,旨在提高阿尔玛望远镜的性能,进而在国际上讨论为推进天文学研究进行的技术开发项目。另外,日本的该计划积极响应这样的国际框架,致力于强化阿尔玛望远镜的性能,被称为“阿尔玛2”计划。

责任编辑:王雨阳

牧夫新媒体编辑部

『天文湿刻』 牧夫出品

微信公众号:astronomycn



宇宙中的第一种分子-氦化氢

(图像来源:NASA)

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