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星际分子谱线观测系统

  星际分子通常指的是星际物质(如星云、分子云)、晚型星的拱星包层以及星系中的气态分子。自第一种星际分子OH发现依赖,迄今已经发现了近两百多种星际分子的数千条不同频率的谱线。星际分子广泛存在于各种天体之中,辐射的波长范围从厘米、毫米、亚毫米,一直到近红外,是探测和研究天体物理性质和动力学的有效工具。 宇宙空间中存在分子这一发现被认为是20世纪四大天文发现之一。宇宙中的分子的一个重要的应用就是来作为天文研究的探针,通过简单的辐射转移公式的计算,谱线观测可以给我们提供星际介质的密度、速度、温度等基本的物理参量以及运动学信息,通过对不同分子的合理利用,得到不同的物理参量,我们就可以我星际介质的形成演化,恒星形成,星系演化等各方面课题提供重要的参量。 

  恒星形成与演化团组依托南山基地25米射电望远镜于1997年建成国内最早的厘米波分子谱线观测系统。2010年,系统的频谱终端升级为1GHz带宽8192通道的双路DFB系统。2011年底新研制的1.3厘米波段高灵敏度双极化制冷接收机投入观测。2013年完成飞行模式(On The Fly)的开发大大提高了成图观测效率,使南山基地分子谱线观测系统能够承担大尺度的成图和巡天研究工作。 

  目前该系统的主要工作波段为1.3cm(K波段)6cm(C波段)18cm(L波段),可以观测氨分子(11)线(23694.495MHz)(22)线(23098.8190MHz)、水脉泽(22235.07985MHz)、甲醇脉泽(23444.778MHz),甲醛吸收线6cm吸收线(4829.66MHz)H110.氢复合线(4874.1570MHz),羟基脉泽(1610MHz1665MHz1667MHz1720MHz)等谱线。南山基地是我国重要的厘米波分子谱线观测研究基地。 

1:分子谱线观测系统框图。 

 

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