阿塔卡馬探路者實驗

阿塔卡馬探路者實驗
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%）
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	坐标：23°0′21″S 67°45′33″W / 23.00583°S 67.75917°W
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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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。

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

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

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]。