国际大型射电望远镜介绍
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• 10面25米天线，分布于美国各地 • 最长基线：几千公里 • VLBI技术，可以得到目前天文观测最好的 空间分辨率
ATA (Allen Telescope Array)
• Paul Allen • 350个6.1米的天线 • 工作频率: 1.42-11.12GHz
CARMA
CARMA主要参数
• 工作中的： 紫台青海站13.7米毫米波望远镜 乌鲁木齐天文站25米射电望远镜 • 计划中的： FAST(500米，已立项) KOSMA (3m亚毫米波)搬到中国(南大作为主要单 位参加) 65米(上海台) 80-100米口径射电望远镜(新疆) 南极亚毫米波－THz望远镜
地球大气窗口
地球大气射电窗口(1-1000GHz)
国际上的大型射电望远镜计划
• • • • • LMT EVLA ALMA LOFAR SKA
LMT (50米毫米波望远镜)
• • • • 即将工作(30m) UMASS&墨西哥 海拔:4,600 m 3mm以及1mm
ALMA (Atacama Large Millimeter Array)
• 6面10米(OVRO)＋9面6米(BIMA) • 4所美国大学合作：Caltech、UC Berkeley、 UIUC、Maryland • 工作频率: 3mm (85-115GHz)+1mm (210270GHz)
IRAM PdBI
• 6面15米，位于法国 • 工作频率：3mm, 2mm, 1mm
APEX
• 12m • 亚毫米波 • 位于ALMA台址
Arizona SMT
• 10m • 亚毫米波
VLA (Very Large Array)
VLA主要参数
• • • • 27面25米口径的望远镜 位于美国新墨西哥州 工作频率：从90cm到6mm (50GHz) 最长基线36km
VLBA (Very Long Baseline Array)
国际大型射电望远镜简介
射电天体物理 2011年9月22日
射电天文学简单历史回顾
• Karl Jansky (Bell Lab) 1932年 发现银河系 射电辐射 • Grote Reber 在自家后院 利用自制望远镜 观测银河系射电连续谱发射(1937-) • Harold Ewen 和Edward Purcell 发现HI 21cm谱线 (1951年) • 20世纪60年代4大天文发现 (星际分子、微 波背景辐射、脉冲星以及类星体) • CO分子谱线的发现 (1970)
Karl Jansky (1905-1950)
和射电天文有关的诺贝尔奖
• 综合孔径技术 (1974) Martin Ryle • 脉冲星的发现 (1974) Antony Hewish • 宇宙微波背景辐射的发现 (1978) Penzias & Wilson • 脉冲双星的发现 (1993) Hulse & Taylor • Charles H. Townes (1964)?
Nobeyama 45米
• 目前世界上最大的毫米波望远镜 • 日本
IRAM 30米
• 目前世界上最先进的毫米波望远镜 • 口径30m • 频率3mm,2mm,1mm 以及亚毫米波 • 地点：西班牙 • 可以进行的研究： 恒星形成、ISM、 高红移星系中的分子气体、 天体化学、近邻星系、 毫米波尘埃辐射
• • • • • • • 毫米波及亚毫米波阵列 口径12米，60+ 16,400 feet (5500m)，智利 多个国家合作(美国+欧洲+….) 波长范围：10 mm to 350 microns Best Spatial resolution of 10 milliarcseconds 科学目标：star formation, planet formation, high-z galaxies……..
SKA (Square Kilometer Array)
• • • • 计划中，积分面积达到一个平方公里 工作频率，最高到35-50GHz 由大量口径几米的镜子组成 建成后，灵敏度和分辨率会比现有望远镜 有量级的提高，可以解决很多重大天文问 题 • 20年后？
目前国际上运行的射电望远镜简介
• 单镜: Arecibo (305米)、 GBT(100米)、 Parks(64米)、Effelsberg (100米)、 Nobeyama 45米、 IRAM (30米, 毫米波)、 MOPRA (22米)、 亚毫米波JCMT (15米)、 APEX (12米)、CSO (10米)、Arizona SMT 10米 • 干涉仪(E)VLA、VLBA、WSRT、ATA、 MERLIN、GMRT、ATCA、CARMA、 IRAM PdBI、SMA
SMA (sub-millimeter Array)
• • • • • 8面6米，位于Mauna Kea山顶 美国 SAO (6) 和台湾ASIAA (2)合作 是第一个工作在亚毫米波的干涉仪 工作频率: 180 GHz to 700 GHz E-SMA (SMA+JCMT+CSO)
我国可用于分子谱线观测的射电望远镜
• • • • 口径100米 建成于1970s 40 km southwest of Bonn 工作频率:谱线最高频率到7mm，VLBI最高 到3mm • 可观测分子谱线：NH3、H2O、H2CO、 HC3N、OH • 脉冲星、连续谱、射电复合线、HI
GBT
GBT主要参数
• • • • 100米口径 频率范围：0.29-49.8GHz 多种先进的终端设备 可观测分子谱线: CS、SiO、HC3N、H2O、 NH3、H2CO、OH • HI、射电复合线 • 高红移CO线 • 连续谱
MOPRA
• • • • 口径22米 450 km north-west of Sydney 最高工作频率：115GHz 特点：频谱仪先进
JCMT
• 口径15米，目前最大的亚毫米波望远镜 • 工作频率：亚毫米波 • 位于夏威夷Mauna Kea山顶(4100米)
CSO
• • • • Caltech Submillimeter Observatory 紧靠JCMT 10m 亚毫米波
Arecibo
Arecibo 参数
•来自百度文库• • • • • • • 口径305米 地点：波多黎各 频率范围：0.31－10 GHz 成果：1993 Nobel Prize！脉冲双星 可观测分子谱线: HC3N、OH、H2CO HI、射电复合线 连续谱 脉冲星
Effelsberg
Effelsberg 参数
ATA (Allen Telescope Array)
• Paul Allen • 350个6.1米的天线 • 工作频率: 1.42-11.12GHz
CARMA
CARMA主要参数
• 工作中的： 紫台青海站13.7米毫米波望远镜 乌鲁木齐天文站25米射电望远镜 • 计划中的： FAST(500米，已立项) KOSMA (3m亚毫米波)搬到中国(南大作为主要单 位参加) 65米(上海台) 80-100米口径射电望远镜(新疆) 南极亚毫米波－THz望远镜
地球大气窗口
地球大气射电窗口(1-1000GHz)
国际上的大型射电望远镜计划
• • • • • LMT EVLA ALMA LOFAR SKA
LMT (50米毫米波望远镜)
• • • • 即将工作(30m) UMASS&墨西哥 海拔:4,600 m 3mm以及1mm
ALMA (Atacama Large Millimeter Array)
• 6面10米(OVRO)＋9面6米(BIMA) • 4所美国大学合作：Caltech、UC Berkeley、 UIUC、Maryland • 工作频率: 3mm (85-115GHz)+1mm (210270GHz)
IRAM PdBI
• 6面15米，位于法国 • 工作频率：3mm, 2mm, 1mm
APEX
• 12m • 亚毫米波 • 位于ALMA台址
Arizona SMT
• 10m • 亚毫米波
VLA (Very Large Array)
VLA主要参数
• • • • 27面25米口径的望远镜 位于美国新墨西哥州 工作频率：从90cm到6mm (50GHz) 最长基线36km
VLBA (Very Long Baseline Array)
国际大型射电望远镜简介
射电天体物理 2011年9月22日
射电天文学简单历史回顾
• Karl Jansky (Bell Lab) 1932年 发现银河系 射电辐射 • Grote Reber 在自家后院 利用自制望远镜 观测银河系射电连续谱发射(1937-) • Harold Ewen 和Edward Purcell 发现HI 21cm谱线 (1951年) • 20世纪60年代4大天文发现 (星际分子、微 波背景辐射、脉冲星以及类星体) • CO分子谱线的发现 (1970)
Karl Jansky (1905-1950)
和射电天文有关的诺贝尔奖
• 综合孔径技术 (1974) Martin Ryle • 脉冲星的发现 (1974) Antony Hewish • 宇宙微波背景辐射的发现 (1978) Penzias & Wilson • 脉冲双星的发现 (1993) Hulse & Taylor • Charles H. Townes (1964)?
Nobeyama 45米
• 目前世界上最大的毫米波望远镜 • 日本
IRAM 30米
• 目前世界上最先进的毫米波望远镜 • 口径30m • 频率3mm,2mm,1mm 以及亚毫米波 • 地点：西班牙 • 可以进行的研究： 恒星形成、ISM、 高红移星系中的分子气体、 天体化学、近邻星系、 毫米波尘埃辐射
• • • • • • • 毫米波及亚毫米波阵列 口径12米，60+ 16,400 feet (5500m)，智利 多个国家合作(美国+欧洲+….) 波长范围：10 mm to 350 microns Best Spatial resolution of 10 milliarcseconds 科学目标：star formation, planet formation, high-z galaxies……..
SKA (Square Kilometer Array)
• • • • 计划中，积分面积达到一个平方公里 工作频率，最高到35-50GHz 由大量口径几米的镜子组成 建成后，灵敏度和分辨率会比现有望远镜 有量级的提高，可以解决很多重大天文问 题 • 20年后？
目前国际上运行的射电望远镜简介
• 单镜: Arecibo (305米)、 GBT(100米)、 Parks(64米)、Effelsberg (100米)、 Nobeyama 45米、 IRAM (30米, 毫米波)、 MOPRA (22米)、 亚毫米波JCMT (15米)、 APEX (12米)、CSO (10米)、Arizona SMT 10米 • 干涉仪(E)VLA、VLBA、WSRT、ATA、 MERLIN、GMRT、ATCA、CARMA、 IRAM PdBI、SMA
SMA (sub-millimeter Array)
• • • • • 8面6米，位于Mauna Kea山顶 美国 SAO (6) 和台湾ASIAA (2)合作 是第一个工作在亚毫米波的干涉仪 工作频率: 180 GHz to 700 GHz E-SMA (SMA+JCMT+CSO)
我国可用于分子谱线观测的射电望远镜
• • • • 口径100米 建成于1970s 40 km southwest of Bonn 工作频率:谱线最高频率到7mm，VLBI最高 到3mm • 可观测分子谱线：NH3、H2O、H2CO、 HC3N、OH • 脉冲星、连续谱、射电复合线、HI
GBT
GBT主要参数
• • • • 100米口径 频率范围：0.29-49.8GHz 多种先进的终端设备 可观测分子谱线: CS、SiO、HC3N、H2O、 NH3、H2CO、OH • HI、射电复合线 • 高红移CO线 • 连续谱
MOPRA
• • • • 口径22米 450 km north-west of Sydney 最高工作频率：115GHz 特点：频谱仪先进
JCMT
• 口径15米，目前最大的亚毫米波望远镜 • 工作频率：亚毫米波 • 位于夏威夷Mauna Kea山顶(4100米)
CSO
• • • • Caltech Submillimeter Observatory 紧靠JCMT 10m 亚毫米波
Arecibo
Arecibo 参数
•来自百度文库• • • • • • • 口径305米 地点：波多黎各 频率范围：0.31－10 GHz 成果：1993 Nobel Prize！脉冲双星 可观测分子谱线: HC3N、OH、H2CO HI、射电复合线 连续谱 脉冲星
Effelsberg
Effelsberg 参数