台灣宇宙電波爆廣角監測實驗

台灣宇宙電波爆廣角監測實驗(BURSTT) 網站 (英文) 台灣宇宙電波爆廣角監測實驗 簡介

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：

  1. 現有電波望遠鏡角分辨率較差，難以確定FRB的準確位置；
  2. 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；
  3. 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？
圖 1: 快速電波爆的構想圖示
快速電波爆的構想圖示
Image credit: Danielle Futselaar/artsource.nl
圖 2. 針對快速電波爆物理起源的解釋
針對快速電波爆物理起源的解釋

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。

FRB Workshop 與會者
FRB Workshop的與會者面對面討論BURSTT的科技相關議題

研究人員 (17)

photo of 彭威禮 Pen, Ue-Li
彭威禮 Pen, Ue-Li 個人網頁
所長; 特聘研究員
研究專長
快速無線電爆發，脈衝星，宇宙學
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pen _replace_to_@_ asiaa.sinica.edu.tw
photo of 陳明堂 Chen, Ming-Tang
陳明堂 Chen, Ming-Tang 個人網頁
研究員
研究專長
radio instrumentations, millimeter and microwave engineers, Gaussian optics, Mathematica, python, and cryogenics.
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mtchen _replace_to_@_ asiaa.sinica.edu.tw
photo of 黃裕津 Hwang, Yuh-Jing
黃裕津 Hwang, Yuh-Jing 個人網頁
副研究員
研究專長
微波與毫米波工程；非線性微波電路理論
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yjhwang _replace_to_@_ asiaa.sinica.edu.tw
photo of 黃祤杰 Huang, Teddy
黃祤杰 Huang, Teddy 個人網頁
研究技師
研究專長
機械工程, 電波接收機系統,專案管理
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ydhuang _replace_to_@_ asiaa.sinica.edu.tw
photo of 江宏明 Jiang, Homin
江宏明 Jiang, Homin 個人網頁
研究技師
研究專長
電機工程
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homin _replace_to_@_ asiaa.sinica.edu.tw
photo of 李昭德 Li, Chao-Te
李昭德 Li, Chao-Te 個人網頁
研究技師
研究專長
超導元件 後級訊號處理
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ctli _replace_to_@_ asiaa.sinica.edu.tw
photo of 曾耀寰 Tseng, Yao-Huan
曾耀寰 Tseng, Yao-Huan 個人網頁
資訊服務室主管; 研究技師
研究專長
GPU 計算，平行計算，行星與盤的交互作用，星系動力學，宇宙大尺度結構
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yhtseng _replace_to_@_ asiaa.sinica.edu.tw
photo of 汪仁鴻 Wang, Jen-Hung
汪仁鴻 Wang, Jen-Hung 個人網頁
研究助技師
研究專長
可見光天文學，太陽系小型天體，掩星技術，天體軌道計算，太陽系星曆
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andrew _replace_to_@_ asiaa.sinica.edu.tw
photo of 張書豪 Chang, Shu-Hao
張書豪 Chang, Shu-Hao 個人網頁
技術助理
研究專長
電機工程
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shchang _replace_to_@_ asiaa.sinica.edu.tw
photo of 章朝盛 Chiong, Chau-Ching
章朝盛 Chiong, Chau-Ching 個人網頁
資深計畫工程師
研究專長
微波工程;恆星形成
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ccchiong _replace_to_@_ asiaa.sinica.edu.tw
photo of 林凱揚 Lin, Kai-Yang
林凱揚 Lin, Kai-Yang 個人網頁
專案研究人員
研究專長
觀測宇宙學, 星系團; 電波干涉儀
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kylin _replace_to_@_ asiaa.sinica.edu.tw
photo of 簡誠 Chien, Chen
簡誠 Chien, Chen 個人網頁
計畫電機工程師
研究專長
微波工程
Email
cchien _replace_to_@_ asiaa.sinica.edu.tw
photo of 何晉廷 Ho, Chin-Ting
何晉廷 Ho, Chin-Ting 個人網頁
計畫機械工程師
研究專長
機械設計,機構組裝
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ctho _replace_to_@_ asiaa.sinica.edu.tw
photo of 金升光 King, Sun-Kun
金升光 King, Sun-Kun 個人網頁
計畫支援
研究專長
量子光學與量子測量、 衛星系統工程（軌道分析）、 古柏帶天體與掩星觀測
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skking _replace_to_@_ asiaa.sinica.edu.tw
photo of 王士豪 Wang, Shih-Hao
王士豪 Wang, Shih-Hao 個人網頁
博士後研究
研究專長
極高能宇宙射線及微中子、快速電波爆、電波脈衝探測
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shwang _replace_to_@_ asiaa.sinica.edu.tw
photo of 曾獻群 Tseng, Hsien-Chun
曾獻群 Tseng, Hsien-Chun 個人網頁
高效能運算系統人員
研究專長
高效能運算
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hctseng _replace_to_@_ asiaa.sinica.edu.tw
photo of 吳豐順 Wu, Vigo Feng-Shun
吳豐順 Wu, Vigo Feng-Shun 個人網頁
兼職人員
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vigowu _replace_to_@_ gmail.com

期刊論文(1)

  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 )