全波天文学简介

传统的天文学仅对可见光进行观测,而可见光只是电磁波谱中极小的一部份,见图一。 六十年代以来,由于探空火箭、人造卫星和大型气球等运载工具的发展,拉开了地球大气的帷幕,使天文学扩展到了整个电磁波的各个波段,称为全波天文学。从而大大     

从依巴谷到盖亚——空间天体测量的发展

在之前的系列文章中我们简要概述了紫外波段的天文卫星。从本期开始,我们将介绍可见光波段的空间天文设备。可见光波段也就是人眼看到的电磁波谱范围,由于地球大气在这一波段的透明度很高。所以从天文学诞生开始,人类都是通过眼睛、或是地面上的可见光天文设备直接进行星空观测的,这也是可见光波段天文卫p星的发展滞后于其他波段卫星的原因。人类在可见光波段的第一个天文卫星直到二十世纪八十年代末才上天,这就是欧洲的“依巴谷”卫星。     

太阳射电辐射的自调制模型

本文采用几何光学近似，研究在日冕条件下，沿着磁场传播的电磁波产生非线性自调制不稳定性的可能．发现只有分米波和米波段的射电爆发，可以在日冕外层产生纵向和横向的自调制不稳定性．而在其它波段，如光学、X射线和高频电磁波，则不会产生这样的非线性不稳定性过程．由纵向自调制不稳定性产生的精细结构具有包络孤波的形状．     

透过红外看星系

我们肉眼可以看到的可见光仅仅是电磁波谱上很窄的一个区域。如果想尽可能多地掌握天体的信息,就不得不借助于其他波段的天文观测（图1）。二十世纪后半叶,射电、高能、紫外、红外等多个领域的天文观测相继兴起,人类也从此进入了全波段天文学时代。     

早期的X射线天文学

之前的本系列文章中,主要介绍了紫外一光学一红外波段的空间望远镜,从本期开始将把目光转移到高能电磁波段,首先介绍的是X射线波段的天文卫星。     

太阳耀斑大气动力学的观测和模拟

<正>太阳耀斑是发生在太阳大气中的一种剧烈的活动现象,发生的时标约为几分钟到几十分钟.耀斑过程涉及能量释放、等离子体加热、粒子加速、物质运动、波动等现象.耀斑爆发能够释放出大量的能量,所发出的辐射基本覆盖了电磁波的所有波段.耀斑发生通常还会伴随日冕物质抛射(CME),从而对空间和地球环境造成影响.目前我们对耀斑过程的理解还很不足(定量方面),其中的一些关键问题仍待解决,包括:耀斑能量     

由束流不稳定性直接激发电磁波来解释太阳射电Ⅲ型爆发

本文在用MHD理论研究等离子体束流不稳定性时发现:在电子等离子体频率附近可以激发出宽频带电磁波,其时间尺度、方向性、相对带宽、偏振特性及谐波结构等理论预期,在典型的日冕参数下,和米波段太阳射电Ⅲ型爆发的观测结果基本吻合.这一机制还可避免经典的等离子体辐射理论中由Langmuir波转换成横电磁波的效率较低的主要困难.     

空间红外天文台

美国东部时间8月25日凌晨1:35:39,美国宇航局在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地,发射了空间红外天文台。红外天文台包括一架红外望远镜,口径85厘米,搭载红外阵列照相机、红外谱仪、多波段成像光电仪,总重865千克,是目前世界上发射的最大的红外望远镜。红外天文台的运行轨道为日心轨道,跟踪地球轨迹前进,周期372天。观测波段为3～180微米,由于地球大气的阻隔,在地面上是无法观测到这个波段的。     

新疆天文台26米望远镜L波段接收机线-圆偏振的转换

新疆天文台南山基地26 m射电望远镜L波段接收机使用线偏振馈源接收电磁波信号用于脉冲星观测。分子谱线观测和VLBI国际联测需要圆偏振信号,因此希望接收机能够观测圆偏振信号。论述了将线偏振电磁波转换为圆偏振电磁波的方案,研究了90 °电桥在偏振转换中的作用,介绍了偏振转换的调试方法。在圆偏振模块中使用90 °电桥完成线偏振信号到圆偏振信号的转换,两路圆偏振信号的隔离度达到使用要求,满足圆偏振观测的需求。这种线偏振信号到圆偏振信号的转换方式不影响接收机的系统温度。     

伽马噪窄线赛弗特1型星系TXS 1206+549的中红外波段光变性质研究

TXS 1206+549(红移z=1.344)是目前发现的最遥远的伽马噪窄线赛弗特1型星系。利用广域红外巡天探测器(Wide-field Infrared Survey Explorer, WISE)的长期测光数据,从两个方面系统研究了TXS 1206+549中红外波段的光变性质。首先,联合3种统计方法,研究了TXS 1206+549的日内光变(Intraday Variability, IDV),发现TXS 1206+549在2022年4月29日达到迄今为止所有WISE观测窗口的最亮水平,表现出非常特殊的光变过程：在约1.24天内,3.4μm和4.6μm波段分别持续变暗约1.1 mag和1.0 mag。据调研,这是第1次报道关于TXS 1206+549高置信度的中红外波段日内光变。TXS 1206+549在3.4μm和4.6μm波段的占空系数(Duty Cycle, DC)分别为27.8%和13.7%,明显低于Rakshit等人的结果,这是由于我们采用了相对保守的日内光变标准(大于3σ)。基于所有WISE观测窗口的测光数据(共21个窗口),研究了均方根-流量(rms-flux)关系,...     

活动星系核连续谱辐射

连续谱辐射是研究活动星系核结构主要手段之一，谱型，光变，偏振是表征连续谱性质的最主要内容，活动星系是的最主要特征是几乎覆盖了整个电磁波波段，且有着大幅度和快速时标的光变，主要评述了活动星系核从射电到γ射线的全波段性质，观测对活动星系结构核的物理限制及现存的物理模型和解释，并指出了将来的课题。     

太阳风中离子束流与电磁离子回旋波的相互作用

正电磁离子回旋波是指频率低于或者接近离子回旋频率的电磁波,其存在左旋和右旋两种偏振状态.通过回旋共振相互作用,电磁离子回旋波能直接与粒子发生能量交换,对太阳风等离子体加热和加速等能化现象起着重要作用.然而,太阳风中电磁离子回旋波的激发机制及其波粒相互作用尚未完全清楚.本学位论文深入、系统地研究了太阳风等离子体环境下离子束流对电磁离子回旋波激发机制的影响及其波粒相互作用,为进一步理解与解释太阳风中微观等离子体物理过程、     

映射函数对天文大气折射的改进

本文利用大气折射积分母函数方法,分别给出在射电波段和光学波段上天文大气折射改正的映射函数,并完整地考虑了天文学和空间技术所需要的物理和地球物理因素引入的改正．本文还利用探空气球的资料分析了新天文大气折射改正公式的实际精度;计算结果证明：它在2°高度角时达到5”左右,而在5°高度角时约为1”．我们认为：限制计算精度的主要因素是真实地球大气分布与理论大气模型的区别．     

快速精准定位天体伽玛射线源的实验研究

在高能电磁波段,天文探测器的角分辨率较低,面对大量的伽玛射线观测数据时,研究人员需要利用数据分析软件迅速找出一些未知天体的位置。利用2008年发射运行的国际费米伽玛射线空间望远镜(Fermi)的高能伽玛射线数据(100 Me V),对伽玛射线暴(Gamma-ray Burst,GRB)进行了详细的快速精准定位,主要研究了不同时间和能量选择时对天体源的探测置信度的影响。研究结果表明,选择伽玛射线暴触发时间零点(T0)到T0+1 000 s以内的时间范围可以很好地定位伽玛射线暴的高能对应体位置。实验得到的高能伽玛射线TS位置图最佳位置与低能电磁波段的后随观测位置很好地符合,表明实验算法可以有效地计算该类天体伽玛射线暂现源的真实位置。     

恒星的核能源

经久不衰的星光白天的日光,夜晚的星光,是人类有史以来最早看到的光。这种包括太阳在内的恒星发出的光,同火山光、雷电闪光以及燃烧木材、煤、石油和天然气等所产生的光相比,在本质上没有什么差别,都是落在可见光波段的电磁波,也可说都是处在相应能量范围内的光子。...     

大气折射与路径弯曲延迟

电磁波信号在地球大气中的传播受到折射的影响,传播的方向发生了改变,传播的路径变为曲线,长度大于直线距离,相应的传播时间也被延长了,采用一个简化的球对称大气模型计算了光线在不同天顶距下由于路径弯曲而引起的延迟改正.     

极目卫星发布首个观测结果

北京时间2021年1月20日凌晨,GECAM卫星团队发布了首个天体爆发事件的观测结果。GECAM卫星全称为引力波暴高能电磁对应体全天监测器,也被称为“怀柔一号”、极目卫星,主要观测高能电磁辐射波段发生的事件。     

引力波天空

引力波天空陈壮叔译近３０年来，借助于科技的发展，使天文观察摆脱了局限于可见光波段的长期历史。天文学家已开通了整个电磁波谱，他们拥有从ｙ射线到射电波的观测手段，从而使我们看到了中于星、类星体、射电垦系以及最神秘的黑洞（其吸积盘）所发出的。射线闪光。即使...     

天文学的GS-WWT时代

如今,天文学已经进入全波段时代。地面和空间的天文望远镜等观测设备从射电、红外、光学、紫外、X射线,一直到伽玛射线,在整个电磁波段上全面地审视着天空。各种望远镜和观测设备积累的观测数据已经达到数百TB（1TB等于1000GB）,很快便会超过PB（1PB等于1000TB）。如何访问和使用这些海量的信息成为了全世界天文学家面临的难题。     

K波段宽带圆极化器设计

设计了一个K波段圆极化器,其工作频率为18至26.5 GHz。K波段包含多条重要的射电天文分子谱线,此波段圆极化器的研制对于天文观测与科学研究有极其重要的意义。圆极化器用于将线极化波转换为圆极化波以便于射电望远镜进行观测。包括其工作原理、设计要点、模型仿真结果等内容。主要着眼于正交模式转换器与移相器这两个圆极化器中的重要器件,通过工作原理分析以及电磁仿真的方法进行器件的具体设计并得出仿真结果。仿真结果各个端口回波损耗均小于-20 d B,且移相器的移相误差小于3.3°。