地表最大望遠鏡!中研院研發第一頻段接收機成功收訊 可望揭地球形成之秘
第一頻段接收機的低溫前級模組在台灣中科院的實驗室進行組裝測試。(中研院天文所/中科院航空所提供)
〔記者楊媛婷/台北報導〕全球目前地表上最大、裝設在智利阿塔卡馬沙漠地的「ALMA」望遠鏡天線內的「第一頻段接收機」,是由台灣中研院天文所領導的國際團隊在台灣研發組裝,8月時已首度成功取得訊號,透過「第一頻段接收機」將可觀察到宇宙小至1公分的岩石粒子,可望更能了解如地球般行星形成之秘,該接收機的研發與運轉成功,也意味台灣的天線技術已可和歐美日等頂尖國家比肩。
ALMA位在智利北部、海拔5千公尺高的阿塔卡瑪沙漠,由66座天線形成干涉儀,中研院天文所表示,ALMA可偵測到毫米到次毫米波段的細節,還可以獲得比哈伯太空望遠鏡清晰10倍的影像,締造電波天文學的開創性研究,ALMA望遠鏡配備8個不同頻段的接收機,範圍涵蓋84 GHz到950 GHz,並規劃最終將有10個頻段的接收機,中研院天文所表示,此次成功接收訊號的「第一頻段接收機」,從研發到技術零件的打造等,幾乎99%都是在台灣完成,其有35 GHz至50 GHz(對應波長約6到8.5 mm)超廣頻寬範圍內的極低雜訊,是目前全球最靈敏的接收機之一,可打造該接收機的技術目前只有美、日等科技大國才擁有。
「第一頻段接收機」的首項測試是在今年8月14日,藉由觀測月球邊緣取得單一接收機的第一道訊號,接著在8月17日,利用觀測類星體成功「聯結」安裝在兩個不同天線上各自的第一頻段接收機,並獲「第一道干涉條紋」,接著在8月27日成功測試3座天線間的「相位閉合」,且取得第一道電波光譜。
中研院天文所表示,「第一頻段接收機」安裝在全部66座ALMA天線上後,可望在各科學領域中開闢新疆界,首先「第一頻段接收機」是ALMA望遠鏡上頻率最低的接收機,靈敏波段接近1厘米,比ALMA的其他頻段接收機更能深入觀察遙遠的紅移宇宙,從而探測到次毫米宇宙中最遙遠的天體。
中研院天文所表示,「第一頻段接收機」可在行星形成研究方面,取得進一步的突破性發現,ALMA第一頻段接收機計畫科學家、中研院天文所助研究員顏士韋表示,透過「第一頻段接收機」將可以讓科學家觀察到可能形成行星的地區,探測到厘米大小的塵埃顆粒和小卵石,並且進一步研究塵埃顆粒的生長,也能瞭解行星是如何從星際塵埃中形成的。」
台灣預計在2022年底完成交付66台第一頻段接收機以及7台備用機至智利ALMA天文台,所有接收機的安裝工作也將在交付後不久完成。
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