阿塔卡马大孔径亚毫米望远镜 (AtLAST) 科学：探测瞬变与时变天空

对瞬变和可变事件（包括新星、活动星系核和黑洞双星）的研究，历史上一直是阐明宇宙演化机制的有效途径。然而，在毫米和亚毫米波段对这些事件的研究仍处于起步阶段。亚毫米波观测可探测多种物质，例如在其他波段难以研究的光学厚尘埃。亚毫米波观测对多种发射机制敏感，从上述冷尘埃到热自由-自由发射，以及高能粒子的同步辐射发射。由于缺乏及时、高灵敏度的亚毫米波后续观测，以及缺乏高天空覆盖率的亚毫米波巡天，对这些现象的研究受到了阻碍。在本文中，我们描述了拟议的阿塔卡马大孔径亚毫米望远镜（AtLAST）如何能够填补我们在理解瞬变宇宙方面的这些空白。我们讨论了将受益于AtLAST观测的多个科学目标，并详细说明了AtLAST为何能独特地为这些目标做出贡献。具体而言，AtLAST的大视场将能够实现瞬变事件的偶然探测，而其预期的快速对准目标和多波段同时观测能力使其同样非常适合瞬变事件后续观测。我们对能显著贡献于这些科学目标的仪器和天文台属性进行了理论预测，并将其与预计的AtLAST能力进行了比较。最后，我们考虑了瞬变科学目标以何种独特方式约束AtLAST的观测策略，并提出了AtLAST应如何观测的建议，以在不影响其他科学目标的情况下最大化其瞬变科学产出。