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這一次,大家都在搶ALMA – 臺灣好讚!

ALMA-FESV

天文學家迫不及待,全球功能最強大的地面型天文觀測儀器「阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列」(The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA)2011年9月30日起,正式開始先期科學觀測(ALMA Cycle 0 Early Science)。由於ALMA具備了高靈敏度與高角解析度,這一次~大家都在「搶」!全球天文學家積極爭取成為這座最先進天文觀測儀器的首批使用者,次毫米波段宇宙將會打開一扇雄偉窗戶,天文研究觸角也將深深觸及宇宙中「最暗、最冷、最遠」、前所不為人知的各種奧祕中。

過去幾個月,ALMA評審委員會一共收到了來自世界各國900餘件的觀測申請計畫,罕見的激烈競爭,幾乎不下哈柏太空望遠鏡,最後,僅112件觀測計畫被選為高度優先,臺灣天文團隊即囊括8件(佔7%),成果豐碩。中研院天文所李景輝副研究員和王為豪助研究員,分別以了解恆星形成為主題的「測量原恆星噴流旋轉速度」計畫,和了解宇宙早期遙遠星系重要特性為主題的「觀測伽瑪射線爆宿主星系」計畫,通過評審並取得珍貴的觀測時間。

10月25日已經從ALMA取得觀測結果的王為豪博士,計畫要用ALMA來觀測早期宇宙的「伽瑪射線爆宿主星系」,因為「伽瑪射線爆發」是宇宙中能量最強的爆炸事件,而且一般認為,大多數伽瑪射線爆發生原因,是和大質量恆星驟然死亡有關,這些大質量恆星多數位置在比較遙遠的星系裡,(這些星系在此被稱為「宿主星系」:"Host Galaxy")。然而,現階段學界對於宿主星系的理解還很薄弱。

為什麼認識「伽瑪射線爆宿主星系」很不容易,為什麼它面貌難以看清?王為豪解釋說:來自「伽瑪射線爆宿主星系」的輻射,幾乎在每個波長中都非常微弱,但是,儘管如此,靈敏度很高且威力強大的ALMA,卻可以在「次毫米」這個波段中偵測得到來自這類星系所發出的輻射,「這將幫助我們了解『伽瑪射線爆宿主星系』形成年輕大質量恆星的速度有多快,這正是星系的基本特性之一,一旦我們更清楚了解到這種星系有什麼特性,並更了解它和伽瑪射線爆間的關聯時,我們將可以更有效利用伽瑪射線爆來進一步探測宇宙中其他許多最遙遠、最早期的星系。」伽瑪射線爆這種高能量的爆炸事件,能穿過遙遠距離為我們傳簡訊,王為豪將它比喻為宇宙中的「烽火臺」-是一種會打出暗號、很好用的工具,只要透過這些爆發事件,我們就可以知道遙遠宇宙最前線邊境「戰況如何」。

本院天文所副研究員李景輝所主持的另一觀測計畫也同樣獲選,他表示:「利用ALMA 前所未有的角分辨率,我們將為一顆位於獵戶座的年輕恆星所發出的噴流進行繪圖,以測量噴流的旋轉速度,並可首度確認噴流在恆星形成中是否具有移除多餘角動量的作用。ALMA是目前最強大,可用來深入了解此類細節的最佳工具。」測量噴流旋轉速度需要極高的角解析度,ALMA是當今獨一無二的首選。

阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列計畫是在毫米波和次毫米波段進行觀測,其波長較可見光長約1,000倍。由於使用較長的波長,天文學家可以研究太空中極低溫的物體,如形成了恆星和行星的氣體、宇宙塵埃緻密雲,及宇宙早期、距離遙遠的黯淡天體等等。

中研院天文所特聘研究員兼所長賀曾樸對於天文所能獲選參與如此享譽國際之天文觀測表達了感想:「能夠參與ALMA國際合作計畫,是臺灣電波天文發展計畫的一個顛峰;透過天文所,結合了學界、業界、科學家與工程師,在大家的共同努力下,臺灣已為全球科學發展作出重要的貢獻。」

ALMA-FESV

中研院天文所於2005 與2008 年分別與「ALMA-日本」團隊以及與「ALMA-北美」團隊合作,代表臺灣參與此項計劃。中研院天文所「ALMA-臺灣」團隊科學家呂聖元博士表示,「一座望遠鏡的接收機前段系統就好比一個人眼睛的視網膜,讓望遠鏡能夠真正的『看』天空。」ALMA-臺灣團隊結合了本地工業界的力量,建置「東亞接收機前段整合測試中心」(East Asian Front End Integration Center;FEIC),負責檢測並且已經交付十五組接收機前段系統至智利。

另外,臺灣團隊(包含本院天文所、中山科學研究院、磁震科技公司和啟昌工業公司)還負責主導兩輛「前段維護特種車」(Front End Service Vehicle;FESV)的製造。FESV是可以舉升到最高6.5公尺、具「環控功能」的特種車,能執行高山觀測基地嚴苛環境下的天線陣列維護任務。臺製首輛FESV以國花「梅花」命名,已於今年8月抵達智利並成功通過5,000公尺高海拔服務檢測。「梅花」的適時加入,為陣列再添另一關鍵配備,它將增進陣列運作與維護之安全與效率,降低研究中斷之風險與陣列運轉之碳排量。第二輛由臺灣製造之FESV以臺灣國寶級鳥類「藍鵲」命名,己經完成廠試,於10月25日上船,預計12月初可抵達智利。(取自中研院天文所新聞稿)

資料來源:中研院天文網[2011.11.01]

轉載自台北天文館之網路天文館網站

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