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阿塔卡馬探路者實驗

坐标23°0′21″S 67°45′33″W / 23.00583°S 67.75917°W / -23.00583; -67.75917
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阿塔卡馬探路者實驗
APEX望遠鏡研究所]](50%)、翁薩拉太空天文台(23%)、ESO(27%)[1]
基本資料
組織欧洲南方天文台馬克斯普朗克電波天文研究所昂薩拉太空天文台[*]
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
氣候良好
波長毫米和次毫米(0.2至1.5毫米)
啟用2005
望遠鏡型式射电望远镜
口徑12-米天線
架台經緯儀
www.apex-telescope.orgwww.eso.org/public/teles-instr/apex.html
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阿塔卡馬探路者實驗(英语:Atacama Pathfinder Experiment,缩写:APEX)是位於智利北部,在聖佩德羅德阿塔卡馬東方50公里的阿塔卡馬沙漠上,拉诺德查南托天文台海拔5,100公尺高處的電波望遠鏡。主鏡的盤面直徑是12米,由264片鋁板組成,表面的精度為17微米(均方根值)。這架望遠鏡於2005年9月25日正式完成。

APEX的望遠鏡是用於修改阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列(ALMA)的原型,並且就設置在ALMA天文台的位置上。APEX被設計在次毫米波長,範圍在0.2至1.5毫米 -介於紅外線和無線電波之間- 並找到ALMA可以更仔細研究的目標。次毫米波天文學提供了進入寒冷、布滿塵埃宇宙的一個窗口,但來自太空的微弱訊號會被地球大氣層中的水氣大量的吸收掉。查南托被選為這種望遠鏡的場址,因為它是地球上最乾燥的地方之一,並且比毛納基山高750米,也比塞羅帕瑞納天文台的甚大望遠鏡(Very Large Telescope,VLT)高2,400米[2]

APEX是由馬克斯普朗克電波天文研究所(50%)、翁薩拉太空天文台(23%)、歐洲南天天文台(27%)共同投資建造的[1]。根據MPIfR的合約,望遠鏡是由German firm VERTEX Antennentechnik GmbH設計和製造[3],APEX在查南托的操作委託給ESO。

科學研究

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在宇宙中尋找水的APEX儀器[4]

次毫米波天文學相對來說是尚未探勘的天文學前緣,揭示了熟悉的可見光和紅外線下不可見的宇宙。它是研究寒冷宇宙的理想:這些波長的光照耀著在星際空間中巨大的低溫雲氣,溫度只有絕對零度之上幾十度。天文學家使用這種波長的光來研究分子雲的化學和物理狀態 - 氣體和宇宙塵埃密集的地區是恆星誕生的場所。以可見光觀看,這些地區往往是宇宙中被塵埃遮蔽的黑暗區域,但在毫米和次毫米的波段照耀下,它們的光譜是明亮的。這個波長用來研究早期的宇宙也很理想,因為最早和最遙遠星系的光已經紅移到較長的波段[2]

APEX的科學目標包括研究恆星、行星和星系的形成,包括遙遠的宇宙早期星系和分子雲的物理狀況[2]。它的第一次結果證明這架望遠鏡沒有辜負科學家的野心,提供前所未有的靈敏度和圖像品質訪問的冷宇宙。

在2006年7月,研究性質的天文與天體物理學報期刊的特輯中,基於APEX早期科學發表的論文不下於26篇。其中有許多是新發現的發表,多數是恆星形成和天體化學的領域,像是發現一種新的星際分子和CO分子發出的0.2毫米波,以及檢測到由氫組合成的兩種形式的帶電分子[5]

APEX最近的觀測導致第一次發現太空中的過氧化氫[6],第一幅滿是塵埃的光環,繞著大質量的嬰兒恆星,直接證明了大質量恆星的誕生和它們的小兄弟是一樣的[7],和第一次直接測量出非常遙遠的星系中恆星誕生區域的大小和亮度[8]

所有ESO和瑞典的APEX資料都儲存在ESO的檔案。這些資料遵循標準的ESO存檔規則,即它們在交付給這些專案的首席研究員一年之後,它們就成為公開的資訊[9]

儀器

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聳立在查南托前哨的APEX[10]
結合APEX和史匹哲在所謂的錢卓南天深場區域的資料[11]

APEX,在南半球運作的最大次毫米波望遠鏡,有一整套的儀器可以讓天文學家用在不同的觀測上,一個使用的主要工具是LABOCA,APEX的大熱輻射計相機LABOCA是對溫度極端敏感的溫度計陣列 -稱為熱輻射測量計- 檢測次毫米波。它是世界上最大的這一種相機,幾乎有300個圖元(畫素)。每個溫度計都被冷卻到絕對零度以上不到0.3度 -攝氏零下272.85度,可以檢測微弱的次毫米波造成的溫度變化。LABOCA的高靈敏度,與它的廣視野(月球直徑的三分之一),使它成為次毫米波宇宙成像的珍貴工具[2]

在第一次觀測,APEX配置了由MPIfR的次毫米波部門開發的先進次毫米波光譜儀,在最近,最早的輕便接收器是由查爾摩斯大學(OSO)建造的[3]

工藝

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為了在波長較短的次毫米波操作,APEX需要非常高品質的表面:經過一系列高精度的調整,APEX專案團隊得以調整出表面精度非常高的出色鏡子。在12米直徑的天線上,偏離完美拋物面的差值小於1毫米的千分之17。這小於人的頭髮平均直徑五分之一[3]

APEX望遠鏡有三個接收器的小屋:卡賽格林、內史密斯A、和內史密斯B。

圖集

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參見

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參考資料

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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). 

外部連結

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