宇宙学的挑战 王力帆 2011年03月19日

时空起源 天体起源 宇宙学 生命起源 物质和暗物质 能量和暗能量 （宇宙的物态） 第一代恒星和星系 宇宙结构的形成 行星起源 宇宙中的化学过程 生命的起源和传播

宇宙的物态 能量 物质

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Distance Measurements with Supernovae Gamma-Ray Bursts? Background Radiation Distance Measurements with Supernovae Gamma-Ray Bursts? Large Scale Structures

宇宙的物态 超新星宇宙学 距离测定 距离 哈勃图 红移

宇宙的物态 超新星宇宙学 距离：超新星的演化 标准烛光？

宇宙的物态 超新星宇宙学 距离：观测的系统误差 Different telescopes Different sites 观测定标？

生命起源 外行星搜索 Herschel Finds Possible Life-Enabling Molecules in Space 引力透镜 南极太赫兹望远镜 …. astronomers have identified a few common molecules that are precursors to life-enabling molecules, including water, carbon monoxide, formaldehyde (甲醛), methanol (甲醇), dimethyl ether (二甲醚), hydrogen cyanide (氰化氢), sulfur oxide and sulfur dioxide.

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南极巡天望远镜阵 遥控巡天观测 口径： 50厘米 视场：4.2度 工作波段: 400－900nm CCD： STA1600， 10580X10560 像素: 1角秒／像元 像质：80％能量／像素 遥控巡天观测

生命起源 外行星搜索 AST3 1min

南极巡天望远镜阵（AST3）的 科学目标 暗能量： 发现～1000个Ia型超新星，每天都有观测点 外行星： 发现～100个外行星系统，每5分钟一个观测点 同样数据也可用于其它天文研究，如恒星光变，类星体，AGN光变等。

参与单位 支持部门 国家天文台 紫金山天文台 南京天文光学仪器研究所 天津师大 清华大学 北京师大 南京大学 科学院 海洋局 基金委 高校 多个渠道资助 多个天文单位参与 科研目标具体

南极准空间环境 南极冰穹A及南极天文台 稀薄大气 低温 低风速 低大气边界层（～10米） 连续冬夜 干燥 大气透过率 红外观测 简化望远镜技术 优良的视宁度（～0.3角秒) 时域天文学 太赫兹望远镜

宁静大气——视宁度～0.3角秒 低温环境——极低红外天光背景 干燥大气——高大气透过率 南极冰穹A及南极天文台 南极冰穹A天文台址优势 宁静大气——视宁度～0.3角秒 低温环境——极低红外天光背景 干燥大气——高大气透过率 与其它地面望远镜相比，南极台址的最大优势为自然视宁度提高两倍多，在红外波段天光背景降低20－100倍。 在给定波段巡天速度＝ 口径2 X 望远镜视场2 ／视宁度2／天光背景2 Dome C Dome A 南极冰穹湍流边界层高度 地面8米 空间2.4米 高图像分辨率是光学天文观测所追求的最重要的指标

Survey Efficiency Define the survey efficiency k as the sky area a telescope can survey to a given S/N for a resolved source in a specific exposure time: D-Diameter of the telescope W-Field of view of the camera q-fwhm of the image (seeing or diffraction limit) B-Sky surface brightness For an unresolved diffuse source: If the background is lower by a factor of 50-100, as is the case for 2.4 micron at Dome A, a 0.5 meter telescope can survey as fast as a 3.5-5.0 meter telescope at a temperate site A single KDUST field is 2 sq degree, much bigger than any of the recently planned ELT. KDUST 2.5 m can be more efficient than ELT in deep sky surveys.

南极冰穹A天文观测优势 Hubble Ultra Deep Field

One Single KDUST Exposure Supernovae Weak/Strong Lensing Dark Age For Comparison: KDUST Reaches HUDF Depth at 750nm in 83 Hours for point sources and 251 hours for diffuse source Hubble Ultra Deep Field

SNAP JEDI DESTINY ADEPT WFIRST EUCLID ？

欢迎大家参与 南极天文台建设 及 相关科学的研究