哈雷彗星的羟基射电谱线观测

本文主要论述用25米射电望远镜和自相关频谱仪于1986年4月13—17日(UT)期间在我国陕西眉县首次对哈雷彗星羟基分子1667 MHz射电话线的观测及归算结果。由谱线轮廓的幅度、宽度、形状和面积相继导出的谱线强度为-2.4Jy,膨胀速度为0.92kms~(-1),速度的一级矩为0.20kms~(-1),以及羟基的母分子产生率为1.7×10~(29)mols~(-1)。文中所给出的宇宙羟基源W3和W12的观测结果,分别用来检验设备系统探测射电谱线的功能及对哈雷彗星的羟基谱线进行强度定标。这些结果均同理论预期或以往的有关观测相符合。     

W51M分子云中H和He复合线的观测研究

W51M (W51 Main)是一个和HⅡ区成协的大质量恒星形成区,在其中可以探测到众多的分子谱线和H、He射电复合线.中国科学院上海天文台基于天马65 m望远镜对W51M的观测数据,证认了主量子数在74–117之间的H、He复合发射线,其中主量子数在74–78之间的H和He的α复合线均被探测到.结合H和He复合线的多普勒致宽,算出该HⅡ区的电子温度约为7400 K, He+/H+的离子丰度比约为0.09,这与已有的研究基本吻合.考虑高信噪比的复合线,即H(n)α(74n78),计算得出W51M的平均湍动速度是13.767 km·s-1.通过确定W51M或其他HⅡ区中的复合线,获取电子温度、湍动速度以及其他物理参量,在电子数密度、元素丰度、恒星形成率等方面进行了探讨,对分子谱线以及其他波段的复合线研究具有借鉴意义.     

一种新型射电天文频谱仪——声表面波频谱仪

本文简要介绍一种以傅里叶交换的线性调频Z变换(CZT)算法为工作原理,以声表面波(SAW)器件为支持性技术的新型射电频谱仪.给出它在紫金山天文台青海站13.7m射电天文望远镜13mm接收系统上对22GHz水分子脉泽源试观测的结果,实践表明它具有宽带、高频率分辨率、全固化、机械稳定性好、对工作环境要求不高、可靠性高等优点.在射电天文星际分子谱线观测技术中有一定实用价值.     

星系中分子气体和原子气体的研究进展

星际介质中的分子气体(主要是分子氢H2)和原子气体(主要是中性氢HI)成分是星系中重子物质的重要组成部分,它们对于星系中的各种物理过程至关重要。近年来随着观测技术的提高,分子气体和原子气体的观测结果越来越多,其中中性氢主要依靠21 cn氢原子射电辐射和DLA吸收体来观测,分子氢则通过一氧化碳作为示踪分子来探测。在这些观测结果基础上,理论工作者建立了一系列模型来解释和研究星际分子原子气体的转换,分子气体与恒星形成,分子气体和原子气体在星系形成和演化中所起的作用等,并为将来更进一步的观测提供了指导和预言。     

哈雷彗星羟基(OH)的射电图象

一九八五年十一月十三日和十六日在国际哈雷彗星射电联测时段内,由加州大学贝克利分校I.D.Pater、芝加哥大学P.Palmer、伊利诺斯州立大学L.E.Snyder组成的观测小组,用设在新墨西哥州的美国国家射电天文台(NRAO)甚大阵(VLA)观测哈雷彗星的羟基(OH)谱线发射,得到了羟基最低能态(2II_3/2,J_5/3)F=2→2跃迁谱线(频率为     

基于PSP观测的行星际Ⅲ型射电爆发的研究进展

与太阳射电爆发相比,通常认为频率较低的行星际射电爆发产生于远离低日冕的行星际空间.地球电离层的截止导致地基设备无法对其进行观测.美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)发射的帕克太阳探测器(Parker Solar Probe, PSP)是迄今为止距离太阳最近的空间探测器.其搭载的射电频谱仪能够对10 k Hz–19.17 MHz频段范围内的射电辐射进行观测. PSP能够靠近甚至可能穿越行星际III型射电爆发的辐射源区,因此使用PSP对行星际射电爆发进行观测具有前所未有的优势.简要介绍了目前为止使用PSP的射电观测数据对行星际III型射电爆发的多方面研究,包括爆发的发生率、偏振、散射、截止频率、可能的辐射机制和相关的辐射源区等方面的研究进展,并讨论了其未来的研究前景.     

利用P_bM_0O_4(钼酸铅)声光器件进行太阳米波射电频谱观测

一九七九年八月间,中科院上海硅酸盐研究所二室与云南天文台射电室合作在昆明进行了国内首次声光型射电频谱仪实验。实验旨在探索利用国产声光器件进行太阳射电动态频谱观测的性能、为建立太阳射电频谱观测准备条件。并为进一步发展星际谱线观测手段摸索经验。 本文详细地叙述了实验的构思,进行情况及一些初步的结果分析。讨论了存在的问题及解决的意见。     

明安图观测基地复杂电磁环境和干扰消减措施

射频干扰是射电天文观测设备无法回避的问题。国家天文台(内蒙古)明安图观测基地多台各具特色的射电观测设备、各类电磁辐射源及其传播路径共同组成了复杂的电磁环境。现有超宽带高分辨太阳射电成像观测设备——明安图射电频谱日像仪,以及即将建设的子午二期工程的太阳行星际监测系统,包括米波-十米波射电日像仪、行星际闪烁望远镜和超宽带射电频谱仪等,全部频率覆盖1 MHz～15 GHz,观测结果用于太阳物理、空间天气监测和预报的关键问题研究,也对电磁环境提出了更高要求。介绍了明安图观测基地的观测设备及其地理环境,给出了方位频率功率谱、立体方向图、时间频率功率谱等射频干扰的初步监测结果,讨论了射频干扰预防、消减及射频干扰自监测方案。     

FAST漂移扫描观测:快速射电暴信号模拟与模拟样本

快速射电暴(fast radio burst, FRB)是一种发生在毫秒时标的射电爆发现象。观测发现,它们很可能来自银河系外,对研究致密天体并合、星际介质、宇宙大尺度结构等有着重要意义。中国新近建成的500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope, FAST)是世界上最大的单天线射电望远镜,其多波束漂移扫描观测有望在快速射电暴观测方面作出贡献。针对FAST的漂移扫描观测模式,开展了多种参数和分布下的快速射电暴模拟,构建了下述快速射电暴的样本:一个是对快速射电暴在射电观测参数空间进行模拟获得的样本;一个是根据快速射电暴本身距离(红移)与色散之间可能存在的关系,进行物理参数空间模拟获得的样本。每个样本均有50 000个模拟的快速射电暴信号,它们不仅可用来检验应用于FAST巡天扫描观测的快速射电暴搜寻算法的探测效率,还可以用来研究FAST漂移扫描观测和各类快速射电暴搜寻算法的选择效应,从而有可能从实际快速射电暴探测结果反推快速射电暴的内禀物理性质和分布。获得的快速射电暴样本对重复快速射电暴观测和数据分析具有借鉴意义。     

快速射电暴的数据统计

快速射电暴于2007年首次在脉冲星巡天的历史数据中被发现,是一种在射电波段观测到的具有色散量的单个强脉冲,其特征为持续时间仅为若干毫秒,峰值流量密度可达到央斯基量级。类似于射电脉冲星的单个脉冲,但其色散显著超过同一视线方向上银河系内星际介质的预期最大值。对截止2018年6月帕克斯望远镜、绿岸望远镜、阿雷西博射电望远镜、UTMOST望远镜和ASKAP望远镜已探测到的52例快速射电暴进行了观测量统计分析,根据模型扣除银河系星际介质导致的色散量后,快速射电暴平均色散量为584.5 pc·cm~(-3),暗示着快速射电暴来自河外。通过最佳拟合估算红移幂律分布谱dN/dF_(obs)=4.14±1.30×F■sky~(-1)·day~(-1)。根据分析结果预计,FAST望远镜使用19波束接收机后,其多科学目标同时巡天在经过一年时间内能发现大约10个快速射电暴,将有效地扩大样本数量,为快速射电暴研究提供重要信息。     

奇台低频射电阵列在18～50 MHz首次探测到Ⅱ型射电暴

Ⅱ型射电暴是日冕物质抛射(Coronal Mass Ejections, CME)的最佳示踪器,当日冕物质抛射的速度超过本地阿尔芬速度时,会产生日冕激波或行星际激波,并对地球的磁层产生十分剧烈的影响,在射电波段观测到Ⅱ型射电暴也就意味着观测到了日冕激波,预测激波到达地球的时间,是空间天气预报的重要内容之一。2021年9月28日06:20 UT左右,奇台低频射电阵列(Qitai Low-Frequency Radio Array, Qitai LFRA)首次探测到一次Ⅱ型射电暴爆发事件,频率覆盖范围为18～50 MHz,持续时间10多分钟。由于在极低频(<40 MHz)频段还没有进行过具有有效空间分辨率的观测,未来在这个频段发现未知现象的可能性极大。观测结果表明,奇台低频射电阵列性能良好(增益典型值6 dBi)、灵敏度高(-78 dBm/125 kHz,动态范围72 dB),可以在25周太阳活动峰年发挥独特作用。     

超新星遗迹SN1572周边的分子气体分布

超新星遗迹(supernova remnant,简写为SNR)在早期阶段的结构和演化是与周围星际介质环境密切相关的,这些星际介质也就成为研究SNR.演化的探针.观测了SN1572方向周围的12CO(J=1-0)谱线,拟调查SN 1572周围CO气体的分布,为研究SN 1572与周围分子气体的关系以及该超新星遗迹的演化提供观测依据.观测结果表明,在视向速度VLSR=-69～-58km s-1范围内的CO分子气体与SN 1572成协,此速度成分来自一个大尺度分子云.分子气体沿着SNR的射电壳边缘连续地但非均匀地分布,形成一个包围着SNR的半封闭的分子壳层.整个东半边有着增强的发射,尤其是东北边缘处的CO发射最强.峰值发射位置的谱线呈致宽(>5km s-1)的速度特征,结合光学,红外、X-射线等其它波段在对应位置上的已有观测,都表明了快速的激波和抛出物质正膨胀进入东北边缘的分子气体中,与稠密的气体发生相互作用.这种相互作用将对SN 1572今后的演化有着重要的影响.     

一种TeO_2声光偏转器在射电天文上的应用—使用报告

采用上海硅酸盐所研制的离轴型慢横波TeO_2声光偏转器,设计和制造了一台高分辨率声光射电频谱仪。主要用于南天暗星云中一氧化碳分子谱线的观测研究。其频谱分辨率达28kHz,对CO分子的115GHz谱线而言,相当于速度分辨率0.07kms~(-1)。将这台声光频谱仪与澳大利亚的4米直径毫米波射电望远镜结合使用,观测到一些暗星云中具有不同形状的CO分子谱线。谱线轮廓清晰,细节清楚。     

太阳风的电波传播观测研究

本文以行星际空烁为主，综述了通过电波传播的观测来研究太阳风的方法及近３０年的观测结果。概述了这种方法的优缺点，基本假设和基础理论，讨论了这种方法所得到的太阳风电子密度谱，太阳风三维结构以及与太阳活动周的关系，特别是肯定了闪烁测量在研究太阳风加速区问题中的作用。并且结合当前的国际日地物理计划指出了９０年代的研究重点。最后，简述了北京天文台密云站射电天文设备用于行星际闪烁观测的可能性及特点。     

CO分子转动谱线的天体物理研究方法和近期进展

ＣＯ的射电转动谱线揭示了光学不可见的冷宇宙、银河系最大天体－巨分子云和恒星形成过程中的一个普遍存在的重要的相－双极外流。ＣＯ在６７～１８６ｕｍ波段的转动谱线是探测动能温度数百度以上的热天体（诸如富碳、富氧演化星包层,行星状星云、年轻星和恒星形成区复合体）物理条件的重要探针。对ＣＯ分子转动谱线的天体物理研究方法和在该领域的近期进展作了简单的评述。     

TM65m望远镜谱线观测系统的频率校准

频率校准是进行谱线天文观测前必做的准备工作,对上海天文台TM65m射电望远镜的谱线终端DIBAS(Digital Backend System)进行了频率校准及测试工作,发现它有良好的性能.首先,进行了PCAL信号注入测试,对DIBAS终端的频率分辨率、频率漂移、谱之间间隔的稳定性进行了测试.1 h内,单个尖峰频率漂移的最大变化幅度为0.03通道,尖峰之间间隔的最大起伏为0.05通道.然后,通过对大质量恒星形成区的H_2CO脉泽与吸收线的观测,以及与GBT(Robert C.Byrd Green Bank Telescope)观测结果的比较,发现频率校准的结果是正确的.最后,对W3(OH)进行了1个多小时的羟基脉泽观测和5个多小时的甲醇脉泽观测,发现谱线的谱型保持一致,观测噪声与理论噪声一致,说明频率校准程序是稳定可靠的.     

基于LAMOST光谱新证认12个HⅡ区

基于LAMOST(大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜)DR3的单次曝光光谱,分析了集中在反银心方向HⅡ区及HⅡ候选区中的恒星和天光光谱。通过测量HⅡ区及HⅡ候选区的lg(Hα/[SⅡ]λλ6717+6731)和lg(Hα/[NⅡ]λλ6548+6584)线强比,并使用线强比在理论诊断图中的位置对这些候选区进行HⅡ区的判定。对比HⅡ候选区与参照区的Hα等值宽度,辅以搜索候选区内的早型恒星对HⅡ候选区进行证认,最终从65个HⅡ候选区中证认了12个HⅡ区。     

中等质量黑洞活动星系核的射电连续谱研究:总结与展望

中等质量黑洞活动星系核(intermediate mass black hole active galactic nuclei, IMBH AGN)是指中心黑洞大约在10~2M⊙~10~6M⊙质量范围的活动星系核。关于近邻宇宙中IMBH AGN的研究,对于理解高红移类星体中的超大质量黑洞起源(即"种子黑洞问题")、低频引力波源等基本问题有着重要意义。得益于近20年来大规模光学光谱巡天的发展,已发现近邻宇宙中的宽线IMBH AGN的数目超过500个。对于这些光学选IMBH AGN,基于VLA FIRST巡天数据,针对小样本或个源的专门射电连续谱观测,已取得不少结果。从射电形态、连续谱谱型、射电功率和射电噪度、黑洞吸积基本面这四个方面,详细地介绍了目前IMBH AGN射电连续谱研究的进展。并且,分别面向当前正在开展的几个SKA探路者大规模连续谱巡天项目,以及大约10年后运行的SKA (至少是SKA一期),展望了IMBH AGN领域将来可以进行研究的科学目标。     

星际介质中的磁场——观测与结果

近年来,许多学者的工作表明,星际磁场在星际云的形成与演化及恒星形成过程中起着重要作用。因而,星际磁场的观测和推算具有重要意义。本文结合一些新的观测资料,对星际弥散介质、HⅠ区、HⅡ区、OH微波激射源、红外源及原恒星等区域的磁场的观测方法和结果进行简要的述评。     

1990年底前已发现和证认的星际和拱星分子

80年代中又陆续发现和证认了几十种星际和拱星分子。这样,天文分子总数已近百种。其中,相当一部分是所谓“地外”的奇异分子、分子离子和基。现综合有关资料将这些分子按化学性质分类列出并标出中,英文化学命名。表中95种分子主要根据美国五大学射电天文台(FCRAO)及日本野边山射电天文台1990年的资料,并与过去发表的各种星际及拱星分子表进行了核对。其中记号(?)为资料[1]所