宇宙黎明全天频谱实验研究进展

作     者：吴锋泉 许嘉钦 朱嘉聪 张聪 何凯 孙士杰 周嘉 周民权 徐沈哲 周巍 张皓然 严琦森 严瑞斌 李吉夏 邓辅仁 陆宇杰 索南本 张骄 张巨勇 陈学雷 WU Fengquan;XU Jiaqin;ZHU Jiacong;ZHANG Cong;HE Kai;SUN Shijie;ZHOU Jia;ZHOU Minquan;XU Shenzhe;ZHOU Wei;ZHANG Haoran;YAN Qisen;YAN Ruibin;LI Jixia;DENG Furen;LU Yujie;SUO Nanben;ZHANG Jiao;ZHANG Juyong;CHEN Xuelei

作者机构：中国科学院国家天文台北京100101 山西大学太原237016 杭州电子科技大学杭州310018 

基　　金：科技部SKA专项(2022SKA0110100,2022SKA0110101) 中国科学院科研仪器设备研制项目(ZDKYYQ20200008) 国家自然科学基金(12273070,12203061,12303004) 

出 版 物：《电波科学学报》 (Chinese Journal of Radio Science)

年 卷 期：2024年第39卷第4期

页      码：589-594页

摘      要：探索宇宙黑暗时代、黎明时代和再电离时代对于理解宇宙的演化具有重要意义,一直是天文学研究的一个重要方向。从2000年前后开始,人们尝试利用200 MHz以下的红移中性氢21 cm辐射对宇宙早期的演化进行探测,主要是两条路径,一种是利用大规模阵列对中性氢辐射进行三维成像或空间功率谱测量,另一种是通过单天线对21 cm中性氢全天平均频谱进行测量。后一种测量设备规模小,只需要单天线,但要求接收机具有高精度的校准能力。本文主要介绍近年来我们在国家天文台红柳峡观测站开展的全天频谱探测实验的进展情况,包括多种非频变天线设计、创新性的多通道交叉验证接收系统设计思想,以及初步的实验进展等,实验结果显示利用天线模拟器得到系统校准精度残差小于0.025 K,达到了自校准精度的国际水平。这些设备的研制和实验的开展将有力地推动我国未来的月球轨道或月基全天频谱探测项目。

主 题 词：宇宙黎明 宇宙黑暗时代 全天频谱实验 精密频谱校准 中性氢21 cm辐射 

学科分类：07[理学] 070401[070401] 0704[理学-天文学类] 

D　O　I：10.12265/j.cjors.2024073

馆 藏 号：203140263...