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新疆?射电?天籁?暗能量?

发布时间:2019-07-19 21:58 来源:未知 编辑:admin

  大红柳峡乡是巴里坤县五大牧业乡之一,地处县城西北部180公里,西邻木垒县,北与蒙古国接壤,行政面积14443平方公里,占全县面积的37%,乡辖大红柳峡村、花儿刺村、北山村三个行政村,一个自然村,有农牧民929户3192人,其中汉族42人、哈族3150人。农业人口743户2826人,人口出生率8.2‰,自然增长率6.7‰。

  利用射电技术探测暗能量是当前国际天文学研究的重要方向。“暗能量射电探测关键技术”项目(即“天籁”项目)依托国家高技术研究发展计划(863计划),围绕暗能量的探测需求,研制可用于暗能量探测的射电望远镜阵列,实现对红移1处的21cm辐射大天区面积巡天,获得大尺度结构功率谱,为暗能量探测与研究提供实验数据。该项目由中国科学院国家天文台暗物质与暗能量课题组负责承担完成,陈学雷研究员为项目负责人。

  目前已建成三组南北长40米,东西宽15米的抛物柱面射电望远镜和十六面6米口径碟形射电望远镜,全干涉信号通道超过两百路。该项目是世界上首个立项的暗能量射电探测项目,也是目前世界上建成的第二个暗能量射电探测项目。

  这不仅是我国第一个针对再电离之后的中低红移宇宙中的星系和宇宙大尺度结构中性氢观测项目,还将提升我国在暗能量研究和射电天文技术方面的自主创新能力,并且实现我国在暗能量研究和射电天文技术方面的跨越式发展。

  在国家863计划的大力支持下,“暗能量射电探测关键技术”项目突破了大规模射电天线阵列复杂结构设计难题,在经过一系列详细设计与研讨之后,成功研制出了阵列式高灵敏度天线系统,并成功架设在了偏远的新疆山区,经过无线电监测比较,该地区被认为是国际上为数不多的几个良好的射电天文观测站址之一。该天线系统技术创新,在综合性能指标上处于国际领先地位。此外,“暗能量射电探测关键技术”项目攻克了远距离海量数据传输的难题,在观测站与阵列天线km的情况下,设计了海量数据通信链路,避免了阵列天线被人为电磁干扰的隐患。

  那么同样是射电望远镜,为什么已经有FAST“天眼”这一观天利器了还要建设“天籁”项目呢?

  这是因为FAST的望远镜是单天线的,它比较大,它看近处的星系的时候是一个一个分开的,但它看远处的星系的时候是混在一起的,但因为射电的波长很长,它的空间分辨率比较低,所以我们不用担心看远处星系的时候混在一起,混在一起并不要紧,因为你感兴趣的不是单个星系,你感兴趣的是一个区域里面总共有多少个星系——因为我们要测宇宙的密度。其实用射电的方法去观测宇宙所需要的射电望远镜可大可小,FAST也可以做这个事情,但FAST的口径太大,它的视场比较小。FAST好像一个长焦镜头,能看到的天空的面积反而小了。所以用FAST去巡天就比较费时间,如果想要尽快把全天空看一遍,则应该用口径小一些的射电望远镜。因此,与FAST相比,天籁计划的望远镜看到的天空面积比较大。因此从这一点来看,建设“天籁”巡天利器也是必要的。

  目前天籁计划的射电望远镜其实是一个口径40米的阵,第一步是争取探测到宇宙距离的中性氢。而暗能量的探测需要口径100米的射电望远镜阵列。所以,探测暗能量是取得第一步成功后下一步的事情。最近几年,天籁计划的望远镜也可以看到快速射电暴,因为快速射电暴是随机发生的,需要很大的巡天面积,这个是天籁计划望远镜具备的技术优势。天籁射电望远镜的完善和应用必将有力推动我国暗能量射电探测技术和射电天文学的发展。

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