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阿塔卡馬探路者實驗

阿塔卡馬探路者實驗（英语：Atacama Pathfinder Experiment，缩写：APEX）是位於智利北部，在聖佩德羅德阿塔卡馬東方50公里的阿塔卡馬沙漠上，拉诺德查南托天文台海拔5,100公尺高處的電波望遠鏡。主鏡的盤面直徑是12米，由264片鋁板組成，表面的精度為17微米（均方根值）。這架望遠鏡於2005年9月25日正式完成。

阿塔卡馬探路者實驗
APEX望遠鏡研究所]]（50%）、翁薩拉太空天文台（23%）、ESO（27%）[1]
基本資料
組織欧洲南方天文台、馬克斯普朗克電波天文研究所、昂薩拉太空天文台[*]
位置智利查南托高原
坐标23°0′21″S 67°45′33″W / 23.00583°S 67.75917°W / -23.00583; -67.75917
高度5,100 m
氣候良好
波長毫米和次毫米（0.2至1.5毫米）
啟用2005
望遠鏡型式射电望远镜
口徑12-米天線
架台經緯儀
www.apex-telescope.org和www.eso.org/public/teles-instr/apex.html
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APEX的望遠鏡是用於修改阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA）的原型，並且就設置在ALMA天文台的位置上。APEX被設計在次毫米波長，範圍在0.2至1.5毫米 －介於紅外線和無線電波之間－ 並找到ALMA可以更仔細研究的目標。次毫米波天文學提供了進入寒冷、布滿塵埃宇宙的一個窗口，但來自太空的微弱訊號會被地球大氣層中的水氣大量的吸收掉。查南托被選為這種望遠鏡的場址，因為它是地球上最乾燥的地方之一，並且比毛納基山高750米，也比塞羅帕瑞納天文台的甚大望遠鏡（Very Large Telescope，VLT）高2,400米[2]。

APEX是由馬克斯普朗克電波天文研究所（50%）、翁薩拉太空天文台（23%）、歐洲南天天文台（27%）共同投資建造的[1]。根據MPIfR的合約，望遠鏡是由German firm VERTEX Antennentechnik GmbH設計和製造[3]，APEX在查南托的操作委託給ESO。

科學研究

 
在宇宙中尋找水的APEX儀器[4]。

次毫米波天文學相對來說是尚未探勘的天文學前緣，揭示了熟悉的可見光和紅外線下不可見的宇宙。它是研究寒冷宇宙的理想：這些波長的光照耀著在星際空間中巨大的低溫雲氣，溫度只有絕對零度之上幾十度。天文學家使用這種波長的光來研究分子雲的化學和物理狀態 － 氣體和宇宙塵埃密集的地區是恆星誕生的場所。以可見光觀看，這些地區往往是宇宙中被塵埃遮蔽的黑暗區域，但在毫米和次毫米的波段照耀下，它們的光譜是明亮的。這個波長用來研究早期的宇宙也很理想，因為最早和最遙遠星系的光已經紅移到較長的波段[2]。

APEX的科學目標包括研究恆星、行星和星系的形成，包括遙遠的宇宙早期星系和分子雲的物理狀況[2]。它的第一次結果證明這架望遠鏡沒有辜負科學家的野心，提供前所未有的靈敏度和圖像品質訪問的冷宇宙。

在2006年7月，研究性質的天文與天體物理學報期刊的特輯中，基於APEX早期科學發表的論文不下於26篇。其中有許多是新發現的發表，多數是恆星形成和天體化學的領域，像是發現一種新的星際分子和CO分子發出的0.2毫米波，以及檢測到由氫組合成的兩種形式的帶電分子[5]。

APEX最近的觀測導致第一次發現太空中的過氧化氫[6]，第一幅滿是塵埃的光環，繞著大質量的嬰兒恆星，直接證明了大質量恆星的誕生和它們的小兄弟是一樣的[7]，和第一次直接測量出非常遙遠的星系中恆星誕生區域的大小和亮度[8]。

所有ESO和瑞典的APEX資料都儲存在ESO的檔案。這些資料遵循標準的ESO存檔規則，即它們在交付給這些專案的首席研究員一年之後，它們就成為公開的資訊[9]。

儀器

 
聳立在查南托前哨的APEX[10]。
 
結合APEX和史匹哲在所謂的錢卓南天深場區域的資料[11]。

APEX，在南半球運作的最大次毫米波望遠鏡，有一整套的儀器可以讓天文學家用在不同的觀測上，一個使用的主要工具是LABOCA，APEX的大熱輻射計相機LABOCA是對溫度極端敏感的溫度計陣列 －稱為熱輻射測量計－ 檢測次毫米波。它是世界上最大的這一種相機，幾乎有300個圖元（畫素）。每個溫度計都被冷卻到絕對零度以上不到0.3度 －攝氏零下272.85度，可以檢測微弱的次毫米波造成的溫度變化。LABOCA的高靈敏度，與它的廣視野（月球直徑的三分之一），使它成為次毫米波宇宙成像的珍貴工具[2]。

在第一次觀測，APEX配置了由MPIfR的次毫米波部門開發的先進次毫米波光譜儀，在最近，最早的輕便接收器是由查爾摩斯大學（OSO）建造的[3]。

工藝

為了在波長較短的次毫米波操作，APEX需要非常高品質的表面：經過一系列高精度的調整，APEX專案團隊得以調整出表面精度非常高的出色鏡子。在12米直徑的天線上，偏離完美拋物面的差值小於1毫米的千分之17。這小於人的頭髮平均直徑五分之一[3]。

APEX望遠鏡有三個接收器的小屋：卡賽格林、內史密斯A、和內史密斯B。

圖集

  •  
    高原的全景圖。
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    設在火中的黑暗[12]
  •  
    APEX和白色的溶融冰柱團塊。
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    APEX天線
  •  
    遠眺ALMA站址。
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    在查南托的APEX
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    在APEX的日照軌跡（solargraphy）
  •  
    銀河中心區域（LABOCA on APEX）
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    合成的RCW 120彩色影像（LABOCA）
  •  
    12m的APEX望遠鏡。

參見

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 APEX - Atacama Pathfinder EXperiment. [2011-06-14]. （原始内容存档于2011-06-24）. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 ESO - APEX. ESO. [2011-06-14]. （原始内容存档于2011-06-22）. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 New Sub-Millimetre Light in the Desert — APEX telescope Sees First Light at Chajnantor. ESO. 2005-07-14 [2011-08-19]. （原始内容存档于2017-06-22）. 
  4. ^ First Observations from SEPIA. [2015-11-06]. （原始内容存档于2020-11-08）. 
  5. ^ Sub-millimetre Astronomy in Full Swing on Southern Skies — Impressive set of APEX Results to be published in Special Issue of Astronomy & Astrophysics. ESO. 2006-07-13 [2011-08-19]. （原始内容存档于2021-01-26）. 
  6. ^ Hydrogen Peroxide Found in Space. ESO. 2011-07-06 [2011-08-19]. （原始内容存档于2021-02-26）. 
  7. ^ Unravelling the Mystery of Massive Star Birth — All Stars are Born the Same Way. ESO. 2010-07-14 [2011-08-19]. （原始内容存档于2020-11-09）. 
  8. ^ APEX Snaps First Close-up of Star Factories in Distant Universe. ESO. 2010-03-21 [2011-08-19]. （原始内容存档于2021-01-24）. 
  9. ^ APEX data archiving. [2011-08-19]. （原始内容存档于2011-07-25）. 
  10. ^ APEX Stands Sentry on Chajnantor. ESO Picture of the Week. [2012-04-16]. （原始内容存档于2020-10-25）. 
  11. ^ The Wild Early Lives of Today's Most Massive Galaxies. ESO Press Release. [2012-01-27]. （原始内容存档于2021-05-07）. 
  12. ^ Setting the Dark on Fire. ESO Press Release. [2013-02-12]. （原始内容存档于2018-06-02）. 

外部連結

 
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