ATLAS 探测器:星系演化、宇宙学、银河系与太阳系的突破性科学
摘要
ATLAS(大视场光谱天体物理望远镜,Astrophysics Telescope for Large Area Spectroscopy)是 NASA 探测器级空间任务的一个概念方案。它是 WFIRST 的光谱后继任务,通过对 WFIRST 高纬度巡天在 z>0.5 处所成像的大部分星系获取深场近红外(NIR)与中红外(MIR)狭缝光谱,提升其科学产出。ATLAS 将测量约 2 亿个星系直至 z=7 及更远的准确且精确的红移,并提供能够支撑宇宙历史大部分时期内星系物理特性广泛诊断研究的光谱。ATLAS 与 WFIRST 共同将产生覆盖 2000 平方度的确定性宇宙三维图。ATLAS 的科学目标为:(1)揭示星系如何在暗物质宇宙网中从宇宙黎明到星系组装峰值时期演化。(2)揭示宇宙加速的本质。(3)探测银河系被尘埃遮蔽的区域,抵达银河系的远侧。(4)揭示太阳系外围形成的星子的主要成分组成块。这些可分解为 ATLAS 的科学目标细则:(1A)在 1<z<7 的相关尺度上,以小于 10% 的散粒噪声示踪星系与暗物质之间的关系。(1B)探测 1<z<7 处星系演化的物理机制。(2)获得暗能量的确定性测量并检验广义相对论。(3)测量内银河系至 25 kpc 距离的三维结构与恒星含量。(4)探测并量化太阳系外围 3000 个星子的组成。ATLAS 是一台 1.5 米望远镜,视场(FoV)为 0.4 平方度,并使用数字微镜器件(DMDs)作为狭缝选择器。其光谱分辨率为 R = 1000,波长范围为 1–4 微米。ATLAS 具备基于 DMDs 的空前光谱能力,光谱复用因子约 6000。ATLAS 的设计符合 NASA 探测器级空间任务的成本上限。
引用
@article{arxiv.1909.00070,
title = {ATLAS Probe: Breakthrough Science of Galaxy Evolution, Cosmology, Milky Way, and the Solar System},
author = {Yun Wang and Mark Dickinson and Lynne Hillenbrand and Massimo Robberto and Lee Armus and Mario Ballardini and Robert Barkhouser and James Bartlett and Peter Behroozi and Robert A. Benjamin and Jarle Brinchmann and Ranga-Ram Chary and Chia-Hsun Chuang and Andrea Cimatti and Charlie Conroy and Robert Content and Emanuele Daddi and Megan Donahue and Olivier Dore and Peter Eisenhardt and Henry C. Ferguson and Andreas Faisst and Wesley C. Fraser and Karl Glazebrook and Varoujan Gorjian and George Helou and Christopher M. Hirata and Michael Hudson and J. Davy Kirkpatrick and Sangeeta Malhotra and Simona Mei and Lauro Moscardini and Jeffrey A. Newman and Zoran Ninkov and Alvaro Orsi and Michael Ressler and James Rhoads and Jason Rhodes and Russell Ryan and Lado Samushia and Claudia Scarlata and Daniel Scolnic and Michael Seiffert and Alice Shapley and Stephen Smee and Francesco Valentino and Dmitry Vorobiev and Risa H. Wechsler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.00070},
year = {2019}
}
备注
APC white paper submitted to Astro2020. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1802.01539