激光网3月14日消息，宇宙的某些部分只有在无线电波中观察时才能揭示重要的细节。这就解释了为什么我们有ALMA，即阿塔卡马大型毫米亚毫米阵列，这是一个7米和12米射电望远镜的集合，它们可以作为干涉仪一起工作。但是，ALMA型阵列有其局限性，天文学家知道他们需要什么来克服这些局限性。
他们需要一个射电望远镜，而射电望远镜只是一个巨大的碟形天线。
许多天文物体都会发射无线电波。从大质量星系到单个分子，无线电波和感知它们的天文台以其他天文台无法提供的方式提供对这些物体的见解。但是有一个问题。为了进行具有可用信噪比的射电天文学，天文学家需要巨大的天线或天线。这就是ALMA存在的原因。它是一系列菜肴，通过干涉测量法一起工作，以创造一个更大的菜肴。
但是，尽管ALMA很强大，尽管它继续为天文学做出巨大贡献，但它也有其局限性。
这就是为什么天文学界的一些人呼吁用一个大碟子来建造一个新的射电望远镜。它被称为AtLAST，用于阿塔卡马大口径亚毫米望远镜，这个想法已经发酵了几年。现在，一篇新论文正在微调这个想法。
这篇论文的标题是“50米阿塔卡马大口径Submm望远镜的设计”，目前可在预印本服务器arXiv上找到。主要作者是Tony Mroczkowski，他是欧洲南方天文台的天文学家和亚毫米仪器专家，ESO是ALMA背后的组织之一。
“亚毫米和毫米波长可以揭示各种各样的物体和现象，这些物体和现象要么太冷，太远，要么太热和能量，无法在可见波长下测量，”该论文指出。他们指出，天文学界已经“强调了对大型、高通量亚毫米单碟”射电天文台的需求，该天文台可以推进射电天文学的发展。
他们解释说：“阿塔卡马大口径亚毫米望远镜具有50米的口径和2o的最大视场，旨在成为这样的设施。
他们的论文介绍了AtLAST的完整设计理念。
AtLAST 的 50 米大光圈是其关键特征。较小的孔径，即使在像ALMA这样的干涉仪中组合在一起，也只能看到由于噪声而更极端的特征。这就是为什么两个或多个较小的盘子不能代替一个大盘子的原因。
有一些大口径无线电天线，如日本野边山45米望远镜和IRAM 30米望远镜。但由于他们的设计，他们不能像AtLAST那样观察。AtLAST将能够更接近星系的光谱能量分布峰值，并能够观测到星际介质和高红移星系中的远红外发射线。ALMA可以观察这些SED和FIR，但不如AtLAST那么好。
现有的大盘子也具有较小的视野。但 AtLAST 的设计是出于对 2 度更大视场的需求。这将使AtLAST为需要几百度见方的大视场的科学案例提供更高的映射速度。
AtLAST的总体科学目标是多方面的。该望远镜将对银河系进行最完整、最深和最高分辨率的调查。这包括气体云、原行星盘、原恒星和尘埃。AtLAST甚至会调查本星系群的某些部分。射电望远镜甚至能够探测到复杂的有机分子，即生命的前体。
宇宙中的气体和尘埃是AtLAST特别感兴趣的。宇宙中的大部分气体和尘埃都是寒冷而密集的。星际介质由气体和尘埃云组成，它们在亚毫米范围内具有独特的光谱特征。ALMA为我们提供了一些关于这些结构的最佳视图，并提供了ISM一些精细细节的高分辨率图像。但单碟天线让天文学家瞥见了其他等待发现的发现。这也是国际天文学界对AtLAST如此热衷的原因之一。
AtLAST还将能够在高红移下对恒星形成星系进行普查。它还将绘制宇宙的再电离图，并跟踪宇宙在宇宙时间中的尘埃、气体和金属度。
AtLAST将通过研究星系周围介质来深入研究星系的更深层次的基本方面。CGM是存在于星系晕中的冷气体和尘埃，并塑造了星系的演化。这种材料在其他波长下是不可见的。
射电望远镜的单碟设计与ALMA相比具有一些优势，这些优势与其碟形天线尺寸和视野无关。作为单碟天线，AtLAST将能够快速切换目标，甚至跟踪移动目标。它将采用几种不同的扫描模式，以及允许望远镜跟踪彗星、小行星和近地物体的跟踪模式。其创新的摇椅设计是AtLAST的一些性能背后的原因，它与ELT等超大型光学望远镜共享这种设计。
AtLAST的设计将持续数十年。它将有六个仪器托架，并允许在仪器之间快速切换。为了应对不断变化的气候，AtLAST将由可再生能源提供动力。
但真正的意义在于科学。
“这里提出的设计有望满足AtLAST的所有规范，以实现其广泛的科学目标，”该论文指出。设计的细节使其能够满足实现其目标所需的严格要求。“也就是说，这些是大视野，高表面
精度、快速扫描和加速，以及提供可持续、可升级设施的需求，该设施将为新一代天文学家服务，并在未来几十年内保持相关性。
这是一个复杂的项目，就像所有的天文台一样。但随着技术的进步，复杂性也在增加。还有很多工作要做，在施工开始之前还有相当多的时间。
“尽管还有很多工作要做，但如果资金充足，AtLAST有望在本十年晚些时候开始建设，”作者总结道。
