台灣宇宙電波爆廣角監測實驗(BURSTT)
直到最近，天文學家才發現毫秒級的系外電波爆—「快速電波爆」(FRB)—每天發生數千次。儘管已經有超過 50 個理論模型被提出，我們仍未確定它們的起源。
FRB的物理起源已成為天文學和物理學中最緊迫的問題之一。 為什麼FRB的起源仍然未知？三大挑戰阻礙了進展：
- 現有電波望遠鏡角分辨率較差，難以確定FRB的準確位置；
- 目前的電波望遠鏡不是為 FRB量身定做的，大多數探測到的距離很遠，且很微弱。我們很難在其他波段進行探測；
- 當今望遠鏡的視野(FoV)較小，觀測的時間間隔較長，我們不知道哪些電波爆是重複性的，又有哪些是具有不同起源的一次性事件？
我們建議建造一台專用於 FRB的望遠鏡，BURSTT，來克服以上所有挑戰。其廣角視野將使瞬間觀測範圍大大增加， 預計將比當今最好的望遠鏡大 25 倍。同時，BURSTT是一個基線數百公里的干涉儀，它使我們能準確定位 FRB與其宿主星系。這個在天空上有一個巨大觀測窗口的干涉儀將解決問題(1)和(2)，使BURSTT發現大量具有定位的明亮 FRB，特別是那些靠近地球的案例。BURSTT探測到FRB距離比當今最好的望遠鏡探測到的要近 3倍左右。收集具有準確位置的大量近距離FRB樣本對於多波段觀測至關重要。只有當我們能夠比較FRB事件與宿主星系的多波段及多信息時，它的起源問題才會得到解決。
通過其寬廣的視野，BURSTT將成為迄今為止透過重力波、微中子、宇宙射線和高能光子尋找多信息對應天體的最佳定位儀。多波段追蹤將需要光學、X 射線和伽瑪射線儀，這些儀器雖無法探測宇宙深處，但可以配合BURSTT徹底調查靠近地球區域的FRB。BURSTT的大視野也大幅縮短了觀測的時間間隔。也就是說，我們將準確知道哪些FRB正在重複。能夠正確分離重複性與一次性FRB至關重要，因為它們的物理起源可能不同。
本計畫的科學目標是
- 完成大量近地重複性與非重複性 FRB調查，
- 確定FRB多波段對應天體，
- 確定足夠多的 FRB起源，以對其特性進一步研究。
長遠來看，這個計畫將讓我們開展更具雄心的研究，例如以 FRB作為宇宙探測尺標來侷限各種暗能量理論。BURSTT所探測到的數千個 FRB的完備樣本將是前所未有。建造這一台卓越的FRB望遠鏡，將使台灣成為FRB科學的全球領航者。
計畫成員 (17)
期刊論文 (1)
- Lin H-H; Lin K-Y; Li C-T; Tseng Y-H; Jiang H; Wang J-H; Cheng J-C; Pen U-L; Chen M-T; Chen P; Chen Y; Goto T; Hashimoto T; Hwang Y-J; King S-K; Kubo D; Kuo C-Y; Mills A; Nam J; Oshiro P; Shen C-S; Tseng H-C; Wang S-H; Feng-Shun Wu V; Bower G; Chang S-H; Chen P-A; Chen Y-C; Chiang Y-K; Fedynitch A; Gusinskaia N; Ho SCC; Hsiao TYY; Hu C-P; Huang Y D; Jauregui Garcia JM; Kim SJ; Kuo C-Y; Fang-Jie Ling D; On AYL; Peterson JB; Raquel BJR; Su S-C; Uno Y; Wu CKW; Yamasaki S; Zhu H-M, "BURSTT: Bustling Universe Radio Survey Telescope in Taiwan" , PASP: 134(1039), id.094106 (14pp), Sep, 2022 [SCI] ( ADS | Fulltext )
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