从现今到宇宙黎明探测宇宙的宇宙显微镜——双单元低频空间 VLBI 观测台
天体物理仪器与方法
2022-05-19 v2
摘要
提出一项名为宇宙显微镜的基于空间甚长基线干涉测量 (VLBI) 计划，涉及空间中的双 VLBI 望远镜与巨型地基望远镜（如平方公里阵列、FAST、阿雷西博）协同工作，以成像低频射电宇宙，目的是揭示包括超大质量黑洞与双黑洞、脉冲星、天文脉泽及其 underlying 源、系外行星等宇宙组成部分的致密结构。工作频带为 30、74、330 和 1670 MHz，支持广泛科学领域。该任务计划将两台 30 米口径射电望远镜发射至 2000 km × 90000 km 椭圆轨道。两台望远镜可灵活以多种模式工作：(i) 空地 VLBI。最大空地基线长度约 100,000 km；它以低频前所未有的高分辨率（1.67 GHz 处 0.4 mas，30 MHz 处 20 mas）提供高动态范围成像能力，使系外行星和发射纳赫兹引力波的超大质量黑洞双星研究成为可能；(ii) 空空单基线 VLBI。这一独特基线可探测耀发羟基脉泽，以及毫角秒级脉冲星与射电暂现源更精确的位置测量；(iii) 单天线模式，每台望远镜可用于监测暂现爆发并快速触发后续 VLBI 观测。大型空间望远镜还将有助于测量和约束再电离纪元的 total 角功率谱。简言之，宇宙显微镜为天文学家提供了开展新颖前沿科学的机会。
引用
@article{arxiv.1808.10636,
title = {A cosmic microscope to probe the Universe from Present to Cosmic Dawn - dual-element low-frequency space VLBI observatory},
author = {Tao An and Sumit Jaiswal and Prashanth Mohan and Zhen Zhao and Baoqiang Lao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.10636},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in Chinese Journal of Space Science, 10 pages, 2 figures