日期 2022年8月10日,
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美国宇航局奖学金资助全球官网电子游戏主页物理学家在开创性的月球望远镜上的工作

乔纳森pob, 物理学助理教授, 是来自全美的六名早期职业研究人员之一吗.S. 获得NASA的南希·格蕾丝·罗曼天体物理学技术奖学金.

普罗维登斯,R.I. [全球官网电子游戏主页]-大爆炸后宇宙黑暗时代的秘密可能会在月球背面被发现,物理学助理教授乔纳森·波伯正在帮助美国宇航局解开这些秘密.

美国宇航局授予波伯荣誉称号 Nancy Grace Roman天体物理学技术奖学金, 这将支持波伯推进雄心勃勃的美国宇航局资助的项目,在月球背面设计一个巨大的射电望远镜阵列.

“一个成功的任务设计将需要一个具有无线电天线设计专业知识的团队, 空间系统工程, 天体物理宇宙学, 和数据科学,”pob说. “罗马技术奖学金将提供资金,汇集这些领域的专业知识的关键人才, 提供关键的技术进步,使这一概念成为现实.”

Pober是全国仅有的六名获得2021年罗马技术奖学金的早期职业研究员之一, 包括全球官网电子游戏主页校友克里斯托弗·门迪罗, 2005届物理学毕业生,将以马萨诸塞大学教授的身份,利用奖学金支持他的天体物理学研究, 洛厄尔. 罗马技术奖学金旨在帮助年轻的研究人员开发有潜力在未来实现重大科学突破的创新技术. 

“(全球官网电子游戏主页)专注于研究未被探索的宇宙黑暗时代的细节,”pob说, “回溯到宇宙历史,那时宇宙的大小是现在的百分之一,还没有星系, 没有星星, 没有行星,并确定第一批恒星形成的条件和过程, 星系和吸积黑洞形成了.”

Pober将利用这350美元,他将有资格获得另一项为期三年、最高可达500美元的赠款,000. 这笔资金将有助于推进射电望远镜的概念, 在月球背面模拟和设计数千台射电望远镜阵列, 屏蔽地球上产生的无线电噪声.

全球官网电子游戏主页想做的科学研究, 全球官网电子游戏主页需要在月球背面安装数十万个无线电天线.

乔纳森pob 物理助理教授
 
乔纳森pob

虽然美国宇航局没有正式的任务,但该联邦机构已经承诺探索 小说天线阵,被称为“FarView”,之前被称为“宇宙黎明绘图仪”.”

“一个月球无线电阵列……可以给出宇宙早期结构的非常精确的测量,因为原星系形成的中性氢海洋可以直接使用无线电波成像,”NASA未来三十年的天体物理学报告.

“这是一个雄心勃勃的项目,”波伯说. “这笔资金只是用于模拟和设计未来可能在月球背面进行的实验.”

超长波长的射电望远镜需要非常巨大才能对长射电波长敏感. 与地面望远镜相比,位于月球背面的望远镜还有一个额外的优势,那就是可以屏蔽地球轨道卫星发出的噪声, 电离层, 还有太阳之夜的太阳噪音.

“The earth will be obscured; the moon will block radio and television signals,”pob指出. “如果你能在那里做个实验的话, 这是进行超低频率或超长波长射电天文学的绝佳场所.”

探索宇宙黑暗时代

宇宙黑暗时代大约始于400年,宇宙大爆炸后的000年, 当宇宙冷却到足以形成中性的氢原子和氦原子时. 在这段时间, 在宇宙大爆炸10亿年后,原星系产生了足够多的光来电离宇宙,这就结束了, 宇宙被中性氢的雾所包围,所有的光都被困住了.

“波长随着宇宙向全球官网电子游戏主页传播而拉长,”pob说, “所以全球官网电子游戏主页现在谈论的是20米波长,绝对不能通过地球的大气层.”

这一时期的任何光都无法到达地球, 所以人类回顾这一时期的唯一方法就是使用射电望远镜. 宇宙学家目前对这一时期知之甚少, 但它可能会解开一些最大的科学谜团.

今天还没有类似的天文台.

“这个射电望远镜将是第一个在这种规模和灵敏度的同类,将打开一个新的窗口(低频射电)了解早期宇宙,美国宇航局在一份 2021篇文章 在这个项目, 类似于LIGO(激光干涉引力波天文台)对引力波的探测和普朗克对CMB(宇宙微波背景)细节的探测.”

波伯目前还没有访问月球背面的计划. 他说,如果一切顺利,该项目最早可以在30年内完成. 这个项目的时间表很长, 但这笔资金将使波伯为推进阵列的设计做出重要贡献.

该项目还将解决后勤方面的挑战,包括在难以到达的地点建造一个大型阵列.

“首批无线电天线将在未来几年内作为探路者登陆月球,”pob指出. “这些只是为了表明射电天文学可以在月球上完成, 而是真正做全球官网电子游戏主页想要的科学, 全球官网电子游戏主页需要在月球背面安装数十万个无线电天线.

“你必须改变天线的设计,使其可展开,”pob补充道, “因为人们不会去月球背面建立它们. 部署需要自动化, 所以这项研究的大部分内容都是全球官网电子游戏如何运作的.”

The other 2021 Roman Technology Fellowship recipients were Brandon Chalifoux of the University of Arizona; Jake Connors of the National Institute of Standards and Technology at Boulder; Sona Hosseini of the Jet Propulsion Laboratory; Christopher Mendillo of the University of Massachusetts; and Paul Szypryt of the University of Colorado at Boulder.