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加入TMT国际合作计划科学目标
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[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
加入TMT国际合作计划科学目标
中国加入TMT国际合作计划科学目标
(
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草稿(2010年1月19日)
摘要
30米望远镜(TMT)计划是由美国加州理工学院(Caltech)、加州大学系统(UC)和加拿大大学天文研究联盟联合发起的国际合作项目,该项目计划于夏威夷莫纳克亚峰建造一个世界领先的30米巨型光学-红外观测设备。
目前,日本也已经参与进来,步入成为TMT合作伙伴的第二阶段。
加州理工学院和加州大学有着丰富的大型望远镜建造经验,曾成功地在预定时间表内和资金预算内建造了十米凯克(Keck)望远镜。
在建造凯克过程中所积累的丰富经验和技术,将在很大程度上为近10亿美元的TMT计划节约造价,降低风险。
TMT的大孔径(高集光能力)、先进的终端仪器装备和自适应光学系统、以及卓越的台址将掀起天文学众多领域的革命。
使用TMT,我们将可以直接观测系外行星的大气层,洞察暗物质暗能量的本质,将星系、恒星、黑洞和行星的诞生与演化过程更清楚地揭示出来。
在过去十年里中国天文学家取得了相当可观的进步。
即将投入使用的LAMOST望远镜,以其科学潜力吸引了国际国内天文学家的广泛关注。
正在建造和正在筹划中的巨型地基和空间装置为中国天文学家做出具有世界竞争力的科学成果提供了空前的机会。
数个优秀的研究中心已经建成为人才交流和科学创新的国际化平台。
这些进步为中国下一代天文学家在可预见的将来进入世界科学舞台的前沿铺平了道路。
中国天体物理发展战略专家委员会在经过仔细的论证后,推荐加入TMT项目作为中国天文未来发展的最优选择。
加入TMT将把中国带入未来数十年天文发展的前沿,通过国际合作,将有益于中国在科学、管理、技术、工业等各方面获得跨越性进步。
TMT还将配合中国其它大天文装置(如LAMOST、FAST等),从而充分发挥它们的科学潜力。
本文件在广泛征集中国天体物理界专家、学者意见基础之上,列出了中国加入TMT的主要科学目标和具有代表性的观测计划,确定了未来十年中我们需要加强的科学领域,为2018年TMT进入科学观测阶段作好准备。
1背景介绍
天文学是一门古老的学科,自从人类诞生以来,好奇心就推动着天文学的发展:
宇宙是如何诞生的地球人类是否宇宙中唯一的智慧生物现在,随着下一代巨型望远镜(比如TMT)的建造,天文学家终于有可能来回答这些问题。
加入TMT计划将把中国带入未来数十年天文发展的前沿,通过国际合作,将有益于中国在科学、管理、技术、工业等各方面获得跨越性进步。
TMT的合作伙伴资格将在未来两年内确定,这将是一个中国不容错过的机会。
中国天文具有丰富而值得骄傲的历史。
中华文明保存了世界上最完好的彗星、太阳黑子以及超新星爆发记录。
比如,宋朝的文献(公元1054年)提供了蟹状星云超新星爆发最好最准确的时间。
400年前伽利略发明了第一台现代望远镜,开启了天文观测的新纪元;而正是在这过去的几百年间,中国天文逐渐落后于西方世界。
从哥白尼的“日心说”开始,天文学总是处在科学革命的最前沿。
随着覆盖了从射电到伽马射线的所有波段的大型望远镜的发展,现代天文学家向我们揭示了一个丰富的宇宙,揭示了宇宙从最小到最大各个尺度上的统一性。
在这点上,天文学家为我们理解自然的基本原理做出了很大贡献。
近年来的天文巡天表明我们的宇宙大部分被暗物质与暗能量所主宰。
这两者的本质成为了天文与物理研究的一个最基本的问题。
目前已发现的400多个系外行星系统预示着我们的太阳系也许仅仅是个例外而非行星形成的标准模式。
得助于TMT这一利器,我们将有可能探求我们地球人类是否为宇宙中唯一的智慧生物。
在过去十年里中国天文学家取得了相当可观的进步。
即将投入使用的LAMOST望远镜,以其科学潜力吸引了国际国内天文学家的广泛关注。
正在建造和正在筹划中的巨型地基和空间装置为中国天文学家做出具有世界竞争力的科学成果提供了空前的机会。
数个优秀的研究中心已经建成为人才交流和科学创新的国际化平台。
这些进步为中国下一代天文学家在可预见的将来进入世界科学舞台的前沿铺平了道路。
2000年公布的美国天文和天体物理十年规划(TheUSAstronomyandAstrophysicsDecadalSurvey)将30米巨型拼接镜面望远镜列为最优先发展的项目,计划通过公共与私人分别筹款50%的方式来共同运作完成项目。
三十米望远镜的集光能力是目前8-10米级望远镜的十倍,将在天文研究领域取得史无前例的进展。
十年规划公布后,三个主流的三十米级望远镜国际合作项目受到广泛关注:
即美国的巨型麦哲伦望远镜(GMT)、三十米望远镜(TMT),以及欧洲42米极大望远镜(E-ELT)项目。
目前在三个项目中,TMT在技术设计、资金落实等各方面都更为成熟。
TMT的合作单位包括美国加州理工学院(Caltech)、加州大学系统(UC)和加拿大大学天文研究联盟(ACURA);日本已基本确定参加,步入成为TMT合作伙伴的第二阶段;印度和巴西正在考虑加入TMT。
加州理工学院和加州大学有着丰富的大型望远镜建造经验,曾成功地在预定时间表内和资金预算内建造了十米凯克(Keck)望远镜。
在建造凯克过程中所积累的丰富经验和技术,将在很大程度上为近10亿美元的TMT计划节约造价,降低风险。
TMT目前已经募集到了所需十亿美元建造及建设费用中的3亿(GordonandBettyMoore基金会提供了两亿美元,加州大学和加州理工学院分别提供五千万美元匹配资金)。
此前TMT还得到七千七百万美元的经费支持以进行可行性研究以及望远镜设计方案。
30米级望远镜必将成为未来几十年光学-红外波段的主流观测设备。
目前中国最大的通用望远镜孔径只有米,其集光能力和终端仪器水平远远落后于国际8-10米级望远镜。
若在未来十年内不迎头赶上,获得30米级望远镜的使用机会,中国的天文观测水平将被甩得更远。
TMT管理团队的最近一次访华(2009年12月)过程中,代表团成员高度评价了中国所具备的技术和工业能力,认为我们可以在TMT的许多高、精、尖仪器的设计建造中承担主导角色。
加入TMT,可以使中国在天文研究领域获得有竞争力的科学产出、成为国际天文界重要的研究力量。
中国不应也绝不能再错过这个发展机遇。
2加入TMT的意义
随着中国经济的迅猛发展,我国在世界舞台上扮演着越来越重要的角色。
作为一个民族,我们为过去的技术和文化成就而自豪。
但为了保持和进一步增强我们的国际显示度和话语权,我们仍然需要加强对科学技术的投资力度,尤其是对基础科学的投资力度,它是催生现在以及未来的应用技术的沃土。
如前所述,随着各种大科学装置的迅速发展(如LAMOST),中国天文界在过去的十年取得了很大的进步。
科研环境在硬件上已经接近了国际先进水平。
中国天文学家在理论和观测两方面的研究都覆盖了天文学的多个领域;中国天文学界还拥有一批优秀的研究生以及海外华裔天文学家作为人才储备。
然而,迄今为止中国却没有一台世界水平的通用光学-红外望远镜:
我们最大的光学望远镜也仅仅是云南丽江的米,这与国际上已有的多台8-10米级望远镜形成鲜明对比。
即使是如南非这样的第三世界国家也已经建造了他们自己的10米望远镜。
大型现代望远镜的缺乏也严重制约了我们其他大型天文装置(如LAMOST和FAST)的科学潜力。
为此,中国天体物理发展战略专家委员会将加入TMT项目列为中国天文未来发展的最优选择。
通过建造4米望远镜LAMOST,中国已经具有了开展大科学工程项目的宝贵经验。
然而,要在下一步突破到30米口径,中国仍有极大的困难而不能独立运作。
首先,为充分发掘其能力,三十米望远镜要求最好的台址(最好的视宁度、最暗的天空背景光等),而中国尚未发现这样的世界一流台址。
其次,很多30米级望远镜的科学目标集中在红外领域(比如高红移宇宙的研究和系外行星系统的探测),而目前我国不具备红外CCD的生产技术。
再次,TMT是一个集科学、技术、工程、管理等多项专业技术于一身的综合项目,目前在中国这种运作模式还未发展成熟。
最后,建造TMT的巨大预算是任何国家都难以独自承担的,目前所有的30米望远镜项目计划(TMT、GMT和E-ELT)都是大型的国际合作。
参与TMT计划,将非常有利于我国科学、技术以及工业的跨越式发展。
∙它将把中国推进到极大望远镜时代的天文前沿,并将成为中国与国际天文学家合作与竞争的平台。
∙它将与中国的其它大科学装置如LAMOST和FAST相配合,从而充分发挥其科学潜力。
∙它将使中国学到先进的光学、机械、电子以及自动控制等多个领域中的关键技术。
∙参与如此大尺度、高科技的TMT建设,可以提升中国制造的国际显示度。
∙具有惊人能力的TMT将如同一个巨大的磁石,吸引高水平的海外华裔天文学家同国内天文学家合作,甚至到中国来工作,进一步扩大中国天文的人才库,为未来发展打下坚实基础。
∙TMT还将为中国天文学家同国际天文学家开展合作,使用其它波段的巨型天文探测装置,比如射电波段的SKA,亚毫米波段的ALMA,空间光学-红外望远镜JWST等提供重要平台。
这种多波段联合观测方法在天体物理学领域已经变得越来越重要了。
需要强调的是加入TMT中国不仅能够通过负责建造特定仪器用以货代款方式承担投资份额,还能派遣代表在几乎所有领域学习各种先进技术。
最终的TMT设计/建造准备评估将在2010年六月进行。
TMT的初次全孔径实验观测预计将在2017年10月,而初次科学观测将在2018年6月。
TMT的全部合作伙伴将于未来的两年内确定。
中国加入得越晚,在我们所能对TMT进行贡献的技术和科学方面的选择性和发言权就越小。
至关重要的是使我们的科学规划研究的能力与我们的技术水平相适应。
这只能通过建立一个强大的具有国际竞争力的科学队伍来实现。
而过去十年中国天文在世界舞台上的快速进步给了我们这样的信心:
在合适的规划和中国天文学界的共同努力下,这样的一支队伍一定能够在下一个十年内实现。
3.TMT天文台和仪器简介
TMT天文台
TMT天文台(图1)的核心将是一个大视场alt-azRitchey-Chretien望远镜,包括一个492个子镜拼接成的30米直径主镜,一个全活动的第二反射镜和一个万向转镜作为第三镜。
镜面收集的光束将供给安装在环绕望远镜的Nasmyth平台上的一系列自适应光学系统(AO)和科学仪器。
平台需要建造得足够大以容纳和支撑至少八个AO/科学仪器系统,这些仪器覆盖了很宽的空间和光谱分辨范围。
图1望远镜设计(左)和整个天文圆堡(右),来自TMT官方网站()
TMT的三十米孔径使得它的灵敏度在近红外波段达到了一个科学的最佳平衡。
根据建造凯克望远镜时的成功经验,TMT项目组将望远镜造价与直径的比例从一般要求的减小到了。
TMT是第一个设计之初就把自适应光学(AO)作为一个不可分割的组分加以考虑的地面天文望远镜。
AO是一个通用术语,其中包括实时的大气湍流测量系统和对进入望远镜的光束进行改正以消除大气影响的系统,最后达成真正的衍射极限观测——相当于在地球大气之外进行空间观测。
TMT的AO系统设计参照了Gemini、凯克和VLT望远镜的成功经验。
自适应光学是一个飞速发展的领域,而TMT拥有本领域世界领先的设计者(比如加州大学SantaCruz分校自适应光学中心)。
对点光源,AO系统将观测时间的增益从D2提升到了D4(由于点扩散函数覆盖范围的缩小)——这意味着与凯克相比,TMT可将观测时间缩短为原来的1/100而不是1/10。
效率上的巨大进步使得我们能够对近邻和遥远的宇宙开展一些目前其他任何地面和空间望远镜都做不到的前沿研究。
TMT科学仪器
目前的TMT计划中包括8个科学仪器,其中三个为第一优先的仪器(“EarlyLight”),其余五个为首个十年计划仪器(“FirstDecade”)。
“EarlyLight”是在望远镜建成之初就会投入使用的,包括一套激光导星支持的自适应光学系统NFIRAOS(NarrowFieldInfraredAdpativeOpticsSystem),可以在30角秒的视场内提供达到衍射极限的分辨率和很高的Strehl比率。
它在1微米波段的空间分辨率为7毫角秒,几乎是哈勃空间望远镜的10倍。
TMT的三个第一优先仪器是:
∙WFOS:
宽领域,多目标光学光谱仪,工作波长为微米。
它具有令人印象深刻的多目标能力。
使用分离的遮挡物,WFOS可以在平方角分的视场上以300-7500的光谱分辨率同时观测多达1500个目标源。
∙IRIS:
可进行成像拍摄的近红外(微米)积分场单元(IFU)分光计。
成像模式可覆盖10x10角秒的视场,达到角秒/像元的采样率。
IFU对J、H、K三个波段的光谱分辨率均为4000。
IRIS是在前所未有的细节上研究星系动力学的理想仪器。
∙IRMS:
具有成像能力的多缝近红外(微米)分光计。
它具有46个可移动的、宽度连续可变的低温狭缝。
在Y、J、H、K波段的双像元分辨率为4660。
在成像模式下,IRMS可以角秒的采样率覆盖整个NFIRAOS的视场。
后两个仪器都依赖于自适应光学系统NFITRAOS来得到近红外波段衍射极限的灵敏度和空间分辨率。
这三项仪器将能够探索从宇宙第一代恒星到系外行星的全部天文学领域。
其余的仪器计划,被称为“FirstDecade”,将结合技术准备和现有的财政资源来决定开发的节奏。
TMT也会保持灵活性,以响应科学和技术在未来10年的发展来进行部署。
这些仪器包括:
中红外光栅光谱仪(MIRES)、行星形成成像仪(PFI)、高分辨率光学光谱仪(HROS)、大视场红外相机(WIRC)和近红外光栅光谱仪(NIRES)。
所有8个仪器的基本技术参数列于表1。
注意TMT的整个视场尺度为20角分,其中15角分为非晕影区。
表1中所列的仪器只使用了它的部分视场。
仪器
AO要求.
模式
视场
(角秒)
波长
(m)
分辨率
科学目标
IRIS
NFIRAOS
MCAO
衍射极限
10x10(imaging)
or(IFU)
imaging
~4000
∙高红移星系团
∙黑洞/类星体/银河系中心
∙解析密集星场中的恒星成分
∙天体测量
WFOS
NONE
视宁度极限
arcmin2
/1300
∙红移2 ∙红移高于处星系的高质量光谱,以测量其星族、化学成分和动力学特征。 ∙近场宇宙学 IRMS NFIRAOS MCAO 近衍射极限 5patrolfield 2perIFU ∙对最昏暗天体的近红外诊断 ∙JWST的后续观测 MIRES Mid-IRAO 近衍射极限 3x3 5000-100000 ∙原恒星包层的物理结构与动力学特征 ∙对环绕恒星的原行星盘的物理诊断: 行星在其吸积阶段的什么时候和在哪里诞生 PFI ExAO 衍射极限 2.2x2.2 ∙系外行星的直接探测以及光谱性质 HROS NONE 视宁度极限 20x20 ∙整个本星系团恒星的化学丰度研究 ∙星际介质的化学组成与动力学特征,红移到z~6的星系间介质性质 ∙系外行星 WIRC NFIRAOS MCAO 衍射极限 30x30 5-100 ∙精密天体测量 ∙10Mpc以内的星族研究 NIRES NFIRAOS MCAO 衍射极限 2x2 1-5 5000-30000 ∙M型星的精确视向速度测定以及小质量行星探测 ∙红移z>的星系间介质性质 表1: TMT的科学仪器与科学目标。 最上面的三行(阴影区)为第一优先仪器,其下五个为首个十年计划仪器。 衍射极限观测的分辨率为约7mas(/m).本表取自TMT所提供的文档。 4.中国加入TMT的科学目标 借助于强大的集光能力以及可使观测质量达到衍射极限的自适应光学系统,三十米望远镜(TMT)将使我们可以在从太阳系外行星到宇宙大尺度结构的天文学各个方面探测得前所未有的深入。 TMT的集光面积是当前主流大望远镜的十倍,其空间分辨率则是哈勃空间望远镜(HST)的十二倍。 TMT能探测的更远更清晰,根据观测目标和方法的不同,它的探测深度将是当代望远镜的10-100倍。 TMT将能够给天文学和天体物理学的每一个领域提供新的观测机会。 考虑到TMT能够运行数十年,而天文学的进步和新领域的出现常常是很快的,这里我们只宽泛地列出今天能够预想到的使用TMT的几个关键方面。 中国已经在这些领域建立了许多很有活力的科学小组,加入TMT能使这些小组得到第一手的、最先进的观测数据,充分地提高他们的研究水平。 ∙需要强调指出,作为一个通用望远镜,TMT的成就可能在那些我们还未曾开始研究的领域的未知上。 正如哈勃望远镜和Sloan数字巡天(SDSS)的主要发现都不是它们起初预想的科学目标一样。 ∙TMT将能够探查太阳系外行星系统的形成过程和物理性质。 目前用不同方法(视向速度法、掩星法以及微引力透镜法)发现的超过400个系外行星系统表明我们的太阳系也许是一个并不合规范的例外。 TMT将能够帮助我们在这个领域做出根本性的发现。 使用视向速度法,TMT可以把系外行星的探测范围扩展到类似地球质量,也可以探测到那些比太阳更暗的其它类型恒星的行星系统。 TMT还能用于研究原行星盘的运动学特征,拍摄和分析行星大气对恒星的吸收光谱,或者通过反射光和它们自身的发光直接对系外行星成像。 ∙TMT将可以对暗物质和暗能量的性质,以及基本物理常量是否随宇宙时间而变化提供重要限定。 暗物质的性质可以通过许多方法测定,比如引力透镜效应、矮星系的动力学特征,或者Lyman-alpha星云的小尺度结构探测,而暗能量的性质则可以通过Lyman-alpha星云研究或者高红移超新星的深度巡天来限定。 ∙TMT将可以在整个宇宙时间尺度上对大质量黑洞进行调研。 TMT有能力探测远得多的星系的中心大质量黑洞和那些质量比较小的大质量黑洞。 人类将第一次收集到一个具有统计力学意义的大样本来研究黑洞与星系质量、星系动力特征、星系形态的关系,研究从附近一直到红移处(如果和其他技术手段结合甚至可以探测得更远)的黑洞的演化。 TMT将可能测量到高轨道偏心率恒星的广义相对论效应,从而使用更加基础的方法来研究银河系中心的大质量黑洞。 ∙TMT将对天体物理学的一个突出问题——宇宙的“第一缕光”做出重大贡献。 在红移大约1000,宇宙30万岁时,它经历了一个电离粒子的复合过程,从而进入了我们所称的“黑暗时代”。 “黑暗时代”结束于第一个光源的产生。 TMT和詹姆斯韦伯空间望远镜(JWST,将于2014年发射,预计使用寿命5-10年)的协作,将可拍摄第一代光源的光谱,为我们研究它们的物理性质以及第一代天体对宇宙的初次化学增丰提供详细信息。 ∙TMT可怕的集光能力使我们能够观测到遥远的星系(而不仅仅是类星体),来解析我们视线方向上的宇宙结构。 高得多的可探测天体密度使我们了解宇宙三维物质结构分布成为可能,不论是在大尺度还是在小尺度结构上。 这项研究还将能使我们探测暗物质暗能量的本质,验证物理常量的恒定性,并通过分析结构的形成过程来探索宇宙的化学增丰历史和回馈机制。 ∙TMT将可以用于研究宇宙在不同尺度上的形成过程: 从行星(如上文所讨论的)、恒星到星系。 它将揭示星系的形成演化如何随周围环境的不同而变化,如何被来自恒星形成和活动星系核的反馈过程所影响。 i. 系外行星探测和性质的研究 寻找地球以外适合人类生存的环境一直是人类的梦想。 二十世纪末,人类在飞马座51号恒星周围首次探测到系外主序恒星的行星。 目前已经探测到的系外行星已超过400颗,太阳系外行星的探测与研究已经成为国际天文学一个非常活跃的领域。 目前主要探测手段为测量由行星存在引起的恒星摆动(即多普勒视向速度方法),该方法倾向于发现在恒星近邻轨道的行星(周期在几年以内的气态巨行星或者是几十天以内的类地行星)。 微引力透镜方法适合发现在中等距离轨道(2-3AU)上的行星,而在当前精度下直接成像适合观测在较远轨道上(几十天文单位以外)的气态行星。 目前以上几种观测方法适合的范围各不相同,还不能对同一系统进行从近轨到远轨的同时探测。 此外,当前行星系统样本在恒星类型上的不完备性(比如当前精度很难探测质量较小的晚型星周围的行星),以及对每个行星系统本身探测的不完备性(缺乏长周期的或者质量比较小的行星),为我们研究行星形成理论造成了很大困难。 TMT独特的视向速度精度和直接成像技术,可以同时得到一个行星系统从周期几天到几个世纪轨道上的行星,如此得到的完整样本对于行星系统的形成理论以及统计力学研究具有重要的意义。 结合掩星探测可以得到类地行星、气态行星、冰巨行星的结构,大气成份,以此可以进行比较行星学的研究,包括银河系不同位置行星之间的差别。 此外,通过对这些行星的表面与内部结构、轨道演化、大气成份、卫星系统的深度研究,可以探索可居住行星的普遍性,这对研究生命起源与繁殖具有重要意义。 TMT预期的主要科学贡献: 1)视向速度方法探测太阳系近邻的系外行星 TMT将装备高分辩率光学分光镜(HROS),其光谱分辨率R达到30000-50000,使得通过多普勒视向速度探测的范围增加30倍左右。 加上TMT的10倍于KECK的集光面积,可以在相当短的时间内达到所需要的视向速度精度,使其可以在一年内探测到围绕早期M型矮星的几十到几百颗轨道周期在30-100天的行星候选体。 利用TMT可开展太阳系近邻的系统搜索,尤其是已经发现气态行星的行星系统,看是否存在类地行星,其分布特征是否与太阳系相同,在可居住区内是否存在类地行星。 系统的搜索还可以给出不同类型恒星的行星拥有率,与主星物理特性的联系,行星质量、轨道分布特征等,这些对于研究行星形成、物理与动力学至关重要。 2)系外行星的直接成像 TMT的自适应光学系统(AO)以及红外成像分光仪(IRIS),结合日冕仪成像技术和精确天体测量,可以探测离主星较远距离(>50AU)、与主星相比具有中等对比度(103-5)的早期(年龄小于10亿年)自发光的气态行星。 更靠近恒星的行星需要高对比度的成像技术。 TMT及其行星形成仪(PFI)设计在低谱分辨率(R~70)下能达到108的对比度,可以对100pc以内在-50AU轨道上的木星质量的行星直接成像. 利用TMT的行星成像可对远距离轨道上的行星进行系统搜索,从而进行统计研究。 通过对其内部结构的拟合,可以推断其形成机制是引力不稳定性还是核吸积。 通过中等距离轨道上的成像,探索类似太阳系的行星系统。 探测更多围绕褐矮星的行星系统,发展褐矮星行星系统的形成理论。 3)从吸收线探测行星大气 凌星过程中恒星光谱被行星大气中分子的吸收可以产生吸收线。 这些特征可以被TMT及其高分辨率分光计所捕捉。 模拟表明3小时的TMT/HROS观测,可以探测到一个M型星可居住区内类地行星大气中的氧(生命存在的重要表征)是否存在。 1-微米的TMT/NIRES(近红外阶梯光栅分光仪)系统可以探测到水,二氧化碳以及甲烷的存在.利用TMT可以在一些类木行星中探测水、二氧化碳以及甲烷的存在,在类地行星大气中寻找氧和其他生命特征。 4)原恒星盘探测 原恒星盘存在时标以及气体粘滞是两个决定行星形成模式的重要参数。 TMT/MIRES(中红外阶梯光栅分光仪)具有很高的流量敏感度和空间分辨率,可以利用分子(如氢分子)和原子作为示踪器来观测限制原恒星盘的演化时标。 此外,通过红外能谱(盘中尘埃发出的红外超),光学测光(紫外超)和分光计(沿磁层吸积的线轮廓)等技术,可以对正在吸积的原恒星盘进行观测,以探测其在行星形成中盘的空洞的存在,从而对行星形成理论给出限制。 MIRES的中红外分光仪适合探测原行星盘中的有机分子。 利用TMT可以系统地探测原恒星的盘消散时标,探测原恒星盘内部以
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