三个太阳周(19、20、21)我国日食观测到的缓变源频谱

一、引言 缓变源频谱的观测对于建立SVC的辐射理论及日地环境预报均有重要的理论价值和实际意义。为了提高射电望远镜的空间分辨率,天文学家利用日食的机会进行多波段观测,以取得缓变源的频谱。由于日食的机会不多,加上观测条件的限制,直到目前为止,从日食得到的缓变源频谱也不多。     

中国科学院国家天文台太阳物理研究20年

中国科学院国家天文台自2001年成立以来,汇集了与太阳物理有关的创新研究队伍和观测基地,是我国规模最大的太阳物理研究群体,拥有理论研究、观测分析和设备研制等综合优势. 20年来,国家天文台成功运行着多通道太阳磁场望远镜和太阳射电宽带动态频谱仪等世界一流的观测设备,研制了全日面太阳光学和磁场监测系统及明安图射电频谱日像仪(Mingantu Spectral Radioheliograph, MUSER)等新一代观测设备,正在研制中红外太阳磁场精确测量观测系统(accurate solar infrared magnetic measuring system, AIMS)、我国首个空间太阳望远镜ASO-S(Advanced Space-based Solar Observatory)的有效载荷全日面磁场望远镜(full-disk magnetograph, FMG)、米波-十米波射电频谱日像仪和行星际闪烁射电望远镜等新设备.本文着重回顾近20年国家天文台研究人员取得的一系列开拓性研究成果或亮点研究进展,进一步展望未来我国太阳物理界将主要在太阳磁场、太阳射电和深空太阳探测方面进行的重点突破,推动在太阳和日地物理中解决科学难题,包括太阳磁场与太阳周的起源、日冕加热、太阳爆发起源及其对日地空间环境的作用和影响等.     

太阳射电SVC迴旋共振辐射模型

太阳射电缓变成分(ZVC)是产生于迴旋共振辐射和轫致辐射的联合机制.由于迴旋共振辐射在该联合机制中占压倒优势,因而我们计算了它在单极黑子活动区中的一个模型.在本文模型中,活动区上空的物理条件(电子密度、电子温度和磁场)从黑子中心到附近宁静区连续     

米波段射电望远镜——作用、结构、发展及我国的研究

射电天文手段,是现代天文学研究的三大手段之一,另两种手段是空间天文手段和地面上的天文手段.这三种手段相互配合又竞相发展,促成了当前天文学突飞猛进的局面.1984年10月,我国天文学工作者在密云成功地研制出我国第一架用以观测银河系以及遥远星系的“密云米波段综合孔径射电望远镜”,使我国在天文观测手段和技术方面又取得一大成果.《米波段射电望远镜》一文结合这一成果从射电天文技术和方法的角度介绍了米波段射电望远镜的作用、结构、设计思想和发展计划.     

中国科学院和苏联科学院1958年4月19日日环食联合观测队工作报告

日环食观测队的科学研究任务对我们地球上的各种现象来说,太阳起着极重大的作用。过去对太阳的观测只限于用光学的方法。最近,由于无线电学方面所获得的成就,特别是无线电测位技术和超高频技术的发展,使我们有可能研究太阳在射电波(无线电波)段的辐射并借此进一步了解太阳的物理情况。太阳上的射电波是从围绕着光球的太阳大气中发出的。波长愈长的射电波发出自愈高的大气层。因此,对太阳的射电观测使我们能够研究太阳大气的结构和活动过程。太阳色球层的射电辐射在厘米波段。到现在为止,对色球层的研究还很少。而此次观测则以厘米波     

银河系中心的黑洞

据英国《新科学家》杂志报导,已找到新的证据揭示出在我们的银河系中心可能存在着质量是太阳一亿倍的巨大的黑洞。美国国立射电天文台的凯勒曼(Kellermann)等使用安置在不同地点的射电望远镜,组成基线达4000公里的甚长基线射电干涉仪,并以4厘米的波长对银河系中心进行观测。结果,正如以往所说的那样,发现位于中心核的射电源结构的大部分是在     

太阳活动区推迟演化的一种可能的解释

太阳活动区通常以黑子群为标志.对活动区的光学,射电观测表明,在不同层次(高度)上,太阳活动区的活动有不同的表现.例如,黑子的转动、耀斑活动、厘米波射电现象(缓变辐射和爆发)、米波Ⅰ型源等,分别属于光球、色球、低日冕和高日冕这些不同层次上的太阳活动现象.观测表明黑子转动与耀斑产生率有推迟相关.Kai指出,在厘米波缓变源与米波Ⅰ型源之间存在着时延1—2天的推迟演化相关.我们通过对1972年8月(McMath 11976)活动区的研究,证实了Kai的结论,并且指出这种相关不仅表现在Ⅰ型源强度极大时,而且还有演化曲线上更为细致的相关.我们对于1970—1972年共计三年的米波Ⅰ型源的统计研究     

一颗正在形成的恒星

亚利桑那大学一个观察家小组的克里斯托弗·K·沃克等与路易斯州立密苏里大学的布鲁斯·A·威尔金一起,观察了一颗恒星在实际形成过程中的的情景.他们审查了一个很少被人研究的红外线源IRAS 1629A,它位于首先被红外天文人造卫星发现的蛇夫座洛(ρ)分子云中.研究者们是用12米射电望远镜在毫米波段进行观测的.这台射电望远镜,由国家射电天文观测台在亚利桑那州基特山上投入使用.通过研究由一硫化碳分子辐射出的两条谱线,他们就有可能确定在该天体周围的气体运动模式.直接用可见光观测上述天体是不可能的,因为它处于一个巨大的昏暗区域之中,这个区域仅能被红外线和射电辐射穿透.     

上海65米射电望远镜

正上海65米射电望远镜是亚洲最大、全方位可转动的大型射电望远镜。该望远镜的建成,将促进我国射电天文观测与国际前沿的接轨,提升我国天文观测研究的国际地位,同时也将提升我国深空探测的定轨能力,为我国的嫦娥探月工程、火星探测,以及更遥远的深空探测提供精确定位和定轨的科技支撑。     

倾听宇宙秘密的“大耳朵”

正像夏威夷莫纳克亚山上的凯特望远镜和其他大型设备使光学天文学引发了一场革命一样,美国最新研制的甚长基线阵和格林班克望远镜也为射电天文的观测展现了更为广阔的前景。由10面抛物面天线构成的甚长基线阵将使射电天文学家以空前的分辨率观测星系和类星体的核心,被称为格林班克望远镜的单抛物面天线的大“耳朵”,会让射电天文学家倾听到其他射电望远镜接收不到的射电源。     

星际分子云

美国一组天体物理学家(D.圣德斯、N.斯克维尔、D.克雷门斯、P.索洛门)利用14米射电望远镜,在115赫兹频段上观测到银河系范围内的一氧化碳分子辐射,这一范围仅限于银河系的太阳轨道范围内。这项观测可以测定几千块星际气体云的大小和质量,并确切它们在银河系中的空间分布。星际云几乎都是由氢分子组成的,但其中还有     

十年描银河:中德6 cm银道面偏振巡天的发现

射电连续谱偏振观测是探测银河系星际介质性质的有力工具.中德6 cm银道面偏振巡天使用新疆天文台南山站25 m射电望远镜对银道面银经10°～230°、银纬±5°之间的区域进行了总强度和线偏振的巡测.历时10年,完成了世界上地基射电望远镜观测频率最高的银道面射电连续谱偏振巡天,揭示了银道面在6 cm波段的辐射分布和横向磁场取向.该巡天是国产数据描绘的银河系画卷,其较高的观测频率使得消偏振效应小,能够探测来自银河系更远处的偏振辐射.利用这些数据,巡天团队对银河系超新星遗迹、电离氢区、法拉第屏等多种射电目标的研究取得了系列性结果:先后发现了4颗新的银河系超新星遗迹,其中在2011年发布的两个新超新星遗迹G178.2–4.2和G25.1–2.3是国内学者首次使用国内射电望远镜完成的发现工作;对70多个已知超新星遗迹进行了流量密度、偏振和谱的测量,首次探测到超新星遗迹G16.2–2.7、G69.7+1.0、G84.2–0.8、G85.9–0.6、G205.5+0.5和G206.9+2.3的偏振辐射,新的6 cm波段总强度测量还为确定20个超新星遗迹的谱指数提供了关键数据;完成了对巡天范围内可以准确估计6 cm波段流量密度的401个HII区的统计和测量,补充了国际HII区列表中对于延展HII区的数据缺失.在弥漫辐射偏振探测方面,发现了若干在低频射电偏振观测数据中无法显现的、在总强度辐射上没有对应体的高法拉第旋率结构.巡天数据已经在国际学术界产生重要影响,并一直被用于科学研究.     

中国射电天文发展的机遇和挑战

中国天文研究水平总体而言与世界先进国家相比还有很大差距,最根本的原因是我们国家的天文研究设备太差.天文设备成为中国天文研究长期竞争力和原创能力的主要瓶颈.长期以来中国的射电天文研究1一方面依靠杰出天文学家利用国际大射电望远镜进行观测,取得一些(但不是很多)有影响的成果;另一方面是靠自己发展设备,建设一些中小观测平台.     

固定式碟形射电望远镜家族简史

2016年9月25日,世界上最大的单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(FAST)在贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼落成启用.2021年4月,时隔5年多,FAST望远镜完成调试,在脉冲星、快速射电暴等领域取得可喜的成绩,并开始对国际开放.     

科技短讯

“虚拟”射电望远镜 天文学家正在“建造”大小可与地球相比拟的“虚拟”射电望远镜,借助于这种望远镜可以发现宇宙中此哈勃望远镜能看见的天体小1/3000的天体。这种望远镜之所以称作虚拟望远望,是因为它能将分布在几大洲上的几台射电望远镜的信号组合在一起,其中包括建造在美国本土上的2台射电望远境以及建     

地外文明技术印迹射电搜寻进展

基于哥白尼原理、德雷克公式以及大量系外行星的发现,大多科学家相信地球之外一定存在着生命尤其是高级智慧生命(或文明).射电技术由于其优势而成为地外文明搜寻的最佳手段之一.“中国天眼”(FAST)是全世界最大的单天线射电望远镜,地外文明搜寻(search for extraterrestrial intelligence,SETI)是其五大科学目标之一,它在低频射电L波段上极高的灵敏度对SETI有着重要意义.基于FAST专门用于SETI观测的后端设备和正式申请的观测时间,我们开展了SETI后端共时巡天观测和系外行星目标观测.与加利福尼亚大学伯克利分校的在家地外文明搜寻(SETI@home)和突破聆听(Breakthrough Listen)团队合作,我们发展了SETI目标观测多波束匹配模式以及使地外文明(extraterrestrial intelligence,ETI)信号鉴别过程更加科学完备的偏振和频率漂移判据,实施了观测和数据处理来筛选ETI候选目标.本文主要介绍国际上的SETI观测历史,尤其是FAST进行SETI的研究现状和最新进展以及未来展望.     

发生日月食的复杂条件

日月食天象的发生有着非常严格的条件,不同类别日月食的出现及其规律性取决于地球、月球和太阳三者之间的相对位置,以及月球和地球的公转轨道特征,对日食来说,食象细节还与观测地的纬度和发生时间有关.     

活动星系核

1944年,天文爱好者雷伯(G.Reber)用简陋的自制射电望远镜在天鹅座发现一个“射电星”.七年以后,它出人意外地被证认为射电星系.以后所作的计算表明,其对应的能量约为10~(60)尔格.这就意味着,它的射电辐射比我们银河系的要大几十万倍以上.如此巨大的能量释放自然激励了不少科学工作者的研究热情.曾有人揣测,这也许是两个硕大的星系相互碰撞的结果,但由计算得知,两个星系碰撞的概率是非常小的,只有一亿分之一,就是说这种“射电暴”现象应是极其罕见的.随着射电仪器的发展,五十年代以来又先后发现了许多类似的射电星系,因而碰撞说就不得不被放弃了.观测发现,一个射电星系的典型结构是,光学中心体两边有一对射电“瓣”.自然可以推测,     

解密日全食

为什么会发生日食 当日、月、地三者处于一直线上时，且月球位于太阳和地球之间，便能发生日食。月影可以分为本影、半影和伪本影三种，不同种类的月影扫过地球表面，便发生了不同类型的日食。参照图1，我们可以看到：处于伪本影地区的人们可以看到日环食，月球的圆面只遮住了太阳圆面的中间部分，     

地球到银河系中心距离的新估计值

凭借距离接近地球直径的射电望远镜进行联合的射电观测,方向的准确性可达亚毫弧秒范围.甚长基线干涉仪(VLBI)的这种精密度,就被用来给出地球到银河系中心距离的新估计值.被国际天文协会采用的这个距离的原估计值为8.5千秒差距(一秒差距是这样大的一个距离:在这个距离上看