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阿塔卡马探路者实验

坐标23°0′21″S 67°45′33″W / 23.00583°S 67.75917°W / -23.00583; -67.75917
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阿塔卡马探路者实验
APEX望远镜研究所]](50%)、翁萨拉太空天文台(23%)、ESO(27%)[1]
基本资料
组织欧洲南方天文台马克斯普朗克电波天文研究所昂萨拉太空天文台[*]
位置智利查南托高原
坐标23°0′21″S 67°45′33″W / 23.00583°S 67.75917°W / -23.00583; -67.75917
高度5,100 m
气候良好
波长毫米和次毫米(0.2至1.5毫米)
启用2005
望远镜型式射电望远镜
口径12-米天线
架台经纬仪
www.apex-telescope.orgwww.eso.org/public/teles-instr/apex.html
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阿塔卡马探路者实验(英语:Atacama Pathfinder Experiment,缩写:APEX)是位于智利北部,在圣佩德罗德阿塔卡马东方50公里的阿塔卡马沙漠上,拉诺德查南托天文台海拔5,100公尺高处的电波望远镜。主镜的盘面直径是12米,由264片铝板组成,表面的精度为17微米(均方根值)。这架望远镜于2005年9月25日正式完成。

APEX的望远镜是用于修改阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)的原型,并且就设置在ALMA天文台的位置上。APEX被设计在次毫米波长,范围在0.2至1.5毫米 -介于红外线和无线电波之间- 并找到ALMA可以更仔细研究的目标。次毫米波天文学提供了进入寒冷、布满尘埃宇宙的一个窗口,但来自太空的微弱讯号会被地球大气层中的水气大量的吸收掉。查南托被选为这种望远镜的场址,因为它是地球上最干燥的地方之一,并且比毛纳基山高750米,也比塞罗帕瑞纳天文台的甚大望远镜(Very Large Telescope,VLT)高2,400米[2]

APEX是由马克斯普朗克电波天文研究所(50%)、翁萨拉太空天文台(23%)、欧洲南天天文台(27%)共同投资建造的[1]。根据MPIfR的合约,望远镜是由German firm VERTEX Antennentechnik GmbH设计和制造[3],APEX在查南托的操作委托给ESO。

科学研究

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在宇宙中寻找水的APEX仪器[4]

次毫米波天文学相对来说是尚未探勘的天文学前缘,揭示了熟悉的可见光和红外线下不可见的宇宙。它是研究寒冷宇宙的理想:这些波长的光照耀著在星际空间中巨大的低温云气,温度只有绝对零度之上几十度。天文学家使用这种波长的光来研究分子云的化学和物理状态 - 气体和宇宙尘埃密集的地区是恒星诞生的场所。以可见光观看,这些地区往往是宇宙中被尘埃遮蔽的黑暗区域,但在毫米和次毫米的波段照耀下,它们的光谱是明亮的。这个波长用来研究早期的宇宙也很理想,因为最早和最遥远星系的光已经红移到较长的波段[2]

APEX的科学目标包括研究恒星、行星和星系的形成,包括遥远的宇宙早期星系和分子云的物理状况[2]。它的第一次结果证明这架望远镜没有辜负科学家的野心,提供前所未有的灵敏度和图像品质访问的冷宇宙。

在2006年7月,研究性质的天文与天体物理学报期刊的特辑中,基于APEX早期科学发表的论文不下于26篇。其中有许多是新发现的发表,多数是恒星形成和天体化学的领域,像是发现一种新的星际分子和CO分子发出的0.2毫米波,以及检测到由氢组合成的两种形式的带电分子[5]

APEX最近的观测导致第一次发现太空中的过氧化氢[6],第一幅满是尘埃的光环,绕著大质量的婴儿恒星,直接证明了大质量恒星的诞生和它们的小兄弟是一样的[7],和第一次直接测量出非常遥远的星系中恒星诞生区域的大小和亮度[8]

所有ESO和瑞典的APEX资料都储存在ESO的档案。这些资料遵循标准的ESO存档规则,即它们在交付给这些专案的首席研究员一年之后,它们就成为公开的资讯[9]

仪器

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耸立在查南托前哨的APEX[10]
结合APEX和史匹哲在所谓的钱卓南天深场区域的资料[11]

APEX,在南半球运作的最大次毫米波望远镜,有一整套的仪器可以让天文学家用在不同的观测上,一个使用的主要工具是LABOCA,APEX的大热辐射计相机LABOCA是对温度极端敏感的温度计阵列 -称为热辐射测量计- 检测次毫米波。它是世界上最大的这一种相机,几乎有300个图元(画素)。每个温度计都被冷却到绝对零度以上不到0.3度 -摄氏零下272.85度,可以检测微弱的次毫米波造成的温度变化。LABOCA的高灵敏度,与它的广视野(月球直径的三分之一),使它成为次毫米波宇宙成像的珍贵工具[2]

在第一次观测,APEX配置了由MPIfR的次毫米波部门开发的先进次毫米波光谱仪,在最近,最早的轻便接收器是由查尔摩斯大学(OSO)建造的[3]

工艺

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为了在波长较短的次毫米波操作,APEX需要非常高品质的表面:经过一系列高精度的调整,APEX专案团队得以调整出表面精度非常高的出色镜子。在12米直径的天线上,偏离完美抛物面的差值小于1毫米的千分之17。这小于人的头发平均直径五分之一[3]

APEX望远镜有三个接收器的小屋:卡赛格林、内史密斯A、和内史密斯B。

图集

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参见

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参考资料

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  1. ^ 1.0 1.1 APEX - Atacama Pathfinder EXperiment. [2011-06-14]. (原始内容存档于2011-06-24). 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 ESO - APEX. ESO. [2011-06-14]. (原始内容存档于2011-06-22). 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 New Sub-Millimetre Light in the Desert — APEX telescope Sees First Light at Chajnantor. ESO. 2005-07-14 [2011-08-19]. (原始内容存档于2017-06-22). 
  4. ^ First Observations from SEPIA. [2015-11-06]. (原始内容存档于2020-11-08). 
  5. ^ Sub-millimetre Astronomy in Full Swing on Southern Skies — Impressive set of APEX Results to be published in Special Issue of Astronomy & Astrophysics. ESO. 2006-07-13 [2011-08-19]. (原始内容存档于2021-01-26). 
  6. ^ Hydrogen Peroxide Found in Space. ESO. 2011-07-06 [2011-08-19]. (原始内容存档于2021-02-26). 
  7. ^ Unravelling the Mystery of Massive Star Birth — All Stars are Born the Same Way. ESO. 2010-07-14 [2011-08-19]. (原始内容存档于2020-11-09). 
  8. ^ APEX Snaps First Close-up of Star Factories in Distant Universe. ESO. 2010-03-21 [2011-08-19]. (原始内容存档于2021-01-24). 
  9. ^ APEX data archiving. [2011-08-19]. (原始内容存档于2011-07-25). 
  10. ^ APEX Stands Sentry on Chajnantor. ESO Picture of the Week. [2012-04-16]. (原始内容存档于2020-10-25). 
  11. ^ The Wild Early Lives of Today's Most Massive Galaxies. ESO Press Release. [2012-01-27]. (原始内容存档于2021-05-07). 
  12. ^ Setting the Dark on Fire. ESO Press Release. [2013-02-12]. (原始内容存档于2018-06-02). 

外部链接

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