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我国天文学家首次构建超长波天空模型

央视新闻客户端 央视新闻客户端 2021年07月26日 12:58 A-A+ 二维码
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频率在30MHz以下的超长波波段是电磁波天文观测的一个几乎全新的观测窗口,可为揭示银河系与星际介质的结构、宇宙线起源与传播机制、太阳活动与行星磁场等重要问题提供重要的信息和线索。近日,国家天文台科研团队研究了超长波特有的星际介质吸收效应,首次构建了一套适用于超长波波段的天空模型。这一成果日前在国际学术期刊《天体物理学报》发表。

研究发现,在超长波波段,特别是频率低至1MHz的时候,天空形态呈现出显著区别于高频的特征:由于吸收效应,银盘变得很暗,而高银纬反而比较亮,这与高频正好相反。此外,由于电子分布的复杂性,在天图上还可看到明显的结构特征,比如旋臂的阴影和旋臂之间的空隙对应的较亮部分,以及若干较近的HII区产生的较大“暗斑”。

受到地球电离层的吸收和折射,以及地面射电干扰的严重影响,超长波频段很难在地球甚至近地轨道上进行观测。迄今为止只有几个在地面和月球轨道上进行非常低分辨率的观测,没有清晰的全天天图。为了打开这一新的窗口,国内外都在推动相关的观测计划。在相关操作中,人们一直缺乏一个适用于超长波的天空模型,特别是对于超长波天文干涉阵列(“鸿蒙计划”)和未来的月基超长波阵列,由于天线单元有限,较为精确的天空模型对高分辨率的成像结果至关重要。 

目前,科研团队最新构建的超长波天空模型仿真系统已用作“鸿蒙计划”端到端观测模拟与仿真系统的输入模块,将为未来的超长波实验仪器设计、观测策略制定、数据分析和科学解释提供重要的依据,对于研究宇宙黑暗时代的物质分布信息、宇宙起源等提供重要的基础支撑。(总台央视记者 帅俊全)


(编辑 张冰)

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