近日,国际射电天文领域的重要科学路线图——《Advancing Astrophysics with the SKA II》科学白皮书正式发布。云南大学中国(西南)天文研究所副教授岛袋隼士博士参与了该白皮书4个章节的撰写,并主持“21厘米森林”章节,充分展现了该团队在SKA科学准备工作中的积极贡献。
此次发布的科学白皮书由全球科研共同体驱动制定,系统阐述了SKA在解决现代天体物理与宇宙学重大问题方面的科学潜力。全书将核心科学目标与观测策略、理论发展及潜在发现空间紧密结合,为未来数十年SKA科学研究的规划与实施提供了关键参考。其中,“21厘米森林”章节成为亮点之一,该概念指早期宇宙中的中性氢在高红移明亮射电源背景下产生的一系列吸收特征,这一观测手段为探测宇宙小尺度结构、研究星际介质(IGM)的热演化历史,以及揭示宇宙黎明和再电离时期的物理过程提供了独特而有力的工具。岛袋隼士博士主持该章节,进一步体现了云南大学中国(西南)天文研究所科研人员在SKA相关科学研究准备中的深入参与和重要作用。

图1.目前正在澳大利亚建造的SKA-Low天线

图2.21厘米森林的原理示意图

图3.21厘米森林对天体物理模型的预期约束
平方公里阵列天文台(SKAO)是当今世界规模最大的国际射电天文合作项目之一,旨在通过超高灵敏度的射电观测,为人类开启全新的宇宙探测窗口。其前沿科学覆盖第一代恒星和星系的形成、宇宙黎明与再电离时期、宇宙大尺度结构的形成与演化、暗物质与暗能量的本质、脉冲星与引力物理、宇宙磁场、星系演化、快速射电暴以及生命起源等一系列重大基础问题。SKA项目由两组新一代射电望远镜构成:位于澳大利亚西部的SKA-Low侧重低频观测,重点研究早期宇宙演化;位于南非的SKA-Mid侧重中频波段的高灵敏度观测,可广泛服务于多类天体物理研究。中国作为SKA项目的重要国际合作伙伴,长期深度参与科学规划、关键技术研发、治理体系建设和国际协作,为项目顺利推进作出了重要贡献。
SKA科学白皮书链接:https://arxiv.org/abs/2606.20366
“21厘米森林”章节链接:https://arxiv.org/abs/2606.24665
来源:中国(西南)天文研究所
编辑:张懿淼 责任编辑:李哲