2012cb821800-g射電波段的前沿天體物理課題及fast早期科學研究

1、項目名稱：射電波段的前沿天體物理課題及射電波段的前沿天體物理課題及FASTFAST早期科學研究早期科學研究首席科學家：李菂李菂中國科學院國家天文臺中國科學院國家天文臺起止年限：2012.12016.82012.12016.8依托部門：中國科學院中國科學院狀態(tài)的條件下進行的。通過把預言的結構與可觀測物質的分布進行比較，才可以檢驗相關的宇宙學關鍵參數。目前，失蹤伴星系問題，即觀測中小質量暈數量較暗物質模擬的預言偏少仍是這種比較檢驗中的一個未

2、解之謎?？紤]到我們對恒星形成知識的不確定性，以及模擬中對恒星形成非常粗略的處理，這些暈的恒星成份基本上是未知的。因此，通過一個能達到更小質量完備極限的中性氫巡天，FAST能極大地增加我們對宇宙起源的認識。中性氫功率譜和紅移的關系是研究星系演化的重要信息。盡管FAST難以探測較高紅移（z~1）星系的中性氫，但有可能探測到星系團的中性氫發(fā)射（Changetal.2010Nature466463）。另外一個巡天模式是定點觀測已知紅移的源。Ca

3、tinella等人（2008ApJ685L13）使用Arecibo望遠鏡數小時積分，探測到了紅移約為0.25的大質量盤星系。在同樣的觀測時間內，FAST將使這些定點巡天的樣本量提高一個量級。我們的研究內容主要是總結目前河外中性氫巡天的數據，力爭有創(chuàng)新地研究其在宇宙學上的意義。建立有預見能力的宇宙學和星系演化模型，解釋HI和射電源觀測。在總結的基礎上，對有特別意義的天體群如超亮矮星系，申請國際觀測時間，爭取新發(fā)現。2）星）星際介質和恒星形

4、成和恒星形成FAST將是研究銀河系的一個強有力的儀器。可以通過觀測包括中性氫21厘米譜線、射電連續(xù)譜和復合線在內的不同種類的射電信號研究星際介質。氫是宇宙中最豐富的元素，1420.405MHz處原子氫的超精細躍遷是探測它的主要手段。對銀河系及鄰近星系進行系統(tǒng)的中性氫巡天是FAST的主要科學目標之一。目前已有的全天的銀河系中性氫巡天的分辨率大約為36角分（Hartmann&BurtonAtlasofGalacticNeutralHydro

5、gen1997）。世界上主要的射電綜合孔徑望遠鏡已經完成了若干對銀道面的巡天，這包括加拿大銀道面巡天（CanadianGalacticPlaneSurveyCGPSEnglishetal.1998PASA1556）、甚大陣銀道面巡天（VLAGalacticPlaneSurveyVGPSStiletal.2006AJ1321158）和南天銀道面巡天（SouthernGalacticPlaneSurveySGPSMcClureGriffit

6、hsetal.2005ApJS158178）。這些巡天覆蓋了赤緯約1.5度之內銀盤的大部分赤經范圍，巡天的空間分辨率約1角分、速度分辨率約1kms。美國的研究團隊正在使用Arecibo焦面陣（AreciboFocalPlaneArray，ALFA）進行銀河系選定區(qū)域的大天區(qū)中性氫成圖觀測，包括金牛座分子云和麥哲倫流。Arecibo中性氫觀測的空間分辨率約為3.5角分，速度分辨率約為0.1kms。FAST將使用19波束饋源陣進行銀河系中性