超寬頻傅里葉光譜長周期觀測揭示南極太赫茲遠紅外新窗口

　　新浪科技訊 太赫茲至遠紅外譜段（頻率約為0.3~15THz，對應的波長為1毫米~20微米）是研究冷暗宇宙的獨特波段，如孕育恆星的冷暗氣體及塵埃輻射，示蹤星際物質循環過程及化學反應的豐富分子轉動譜線及原子精細結構譜線。但是，受大氣中水汽吸收的影響，地球上絕大部分區域在這一電磁譜段均不透明。南極冰穹A（Dome A）具有高海拔（4093米）和極低溫（最低溫度可達零下80度以下）的特點，是地面開展太赫茲及遠紅外天文觀測的最佳台址。中科院紫金山天文台與美國哈佛--史密松天體物理中心等單位合作，研製了一台無人值守工作的超寬頻（0.75~15 THz）傅里葉光譜儀，於2010-2012年間在南極Dome A開展了太赫茲至遠紅外譜段大氣透過率的首次長周期觀測。觀測統計結果揭示南極Dome A存在若干太赫茲及遠紅外大氣新窗口。此外，基於南極Dome A極低溫環境下實測寬波段大氣透過率新數據，還發現現有的大氣模型嚴重低估了水汽的連續譜吸收。該項研究表明南極Dome A對於天文學和大氣科學研究都是一個獨特的站址。相關研究結果將發表於《自然-天文學》（Nature Astronomy）首期雜誌。該項工作得到了第26次和27次中國南極科考隊、澳大利亞新南威爾士大學PLATO團隊、中國科學院南極天文中心的大力支持，項目經費主要來源於中國科學院天文財政專項。

　　圖1，南極Dome A超寬頻傅里葉光譜儀（a）、南極Dome A站址（b）和現場安裝的超寬頻傅里葉光譜儀（c、d）

圖2，南極Dome A超寬頻傅里葉光譜儀實測的大氣透過率年度（a、c）與冬季（b、d）統計結果。