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为ALMA建造波段1接收器套件的科学依据

天体物理仪器与方法 2012-10-22 v4 星系天体物理

摘要

我们为ALMA波段1接收器套件提出了一系列令人信服的科学案例。对于这些案例,我们假设更新的标称波段1频率范围为35-50 GHz,并可能扩展至52 GHz;这些频率共同优化了波段1的科学回报。这些科学案例的范围从邻近恒星到宇宙的再电离边界。有两个案例为当前的ALMA一级科学目标提供了额外的支撑,被认为是建造波段1接收器套件的特别有力的动机:(1)详细研究原行星盘中尘埃的演化,作为气体运动学的补充,需要连续谱观测至约35 GHz(约9毫米);(2)在再电离纪元(即6 < z < 10)探测像银河系这样的星系的CO 3-2谱线发射,也需要波段1接收器覆盖。然而,波段1的科学范围很广,包括对星际介质中非常小的尘埃颗粒、脉冲星风云、射电超新星、X射线双星、银河系中心(即Sgr A*)、致密云核、复杂碳链分子、脉泽、致密星际介质中的磁场、来自年轻恒星的喷流和外流、遥远星系以及星系团(即Sunyaev-Zel'dovich效应)的研究。在波段1的相同频率下比较ALMA和Jansky VLA(JVLA),发现在40-50 GHz处灵敏度性能相似,ALMA在更高频率处略有优势(例如,连续谱观测在2倍因子内)。然而,由于ALMA具有更多瞬时基线,其波段1数据将比JVLA在相似频率下的数据具有更高的保真度。

关键词

引用

@article{arxiv.0910.1609,
  title  = {The Science Case for Building a Band 1 Receiver Suite for ALMA},
  author = {J. Di Francesco and D. Johnstone and B. Matthews and N. Bartel and L. Bronfman and S. Casassus and S. Chitsazzadeh and M. Cunningham and G. Duchene and A. Hales and M. Houde and D. Iono and P. M. Koch and R. Kothes and S. -P. Lai and S. -Y. Liu and B. Mason and T. Maccarone and G. Schieven and A. M. M. Scaife and D. Scott and H. Shang and S. Takakuwa and J. Wagg and A. Wootten and F. Yusef-Zadeh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0910.1609},
  year   = {2012}
}

备注

62 pages, 16 figures