获批立项！东北大学科研团队深度参与SKA宇宙学研究

11月14日，科技部国家遥感中心下发国家重点研发计划平方公里阵列射电望远镜（SKA）专项2022年度项目立项通知，东北大学理学院张鑫教授团队主持的项目“中性氢巡天和宇宙学模拟”获批立项，东北大学为项目牵头承担单位，张鑫教授为项目负责人，参与单位包括中国科学院国家天文台、中山大学、北京师范大学、中国科学院新疆天文台和西安电子科技大学，项目总经费900万元。

SKA是人类有史以来建造的最大射电望远镜，是超越国界的全球大科学装置，孕育重大科学发现和突破。SKA将深刻影响天文学和基础物理未来50年发展。图片来源：SKAO

中性氢巡天和宇宙学模拟

张鑫教授主持的项目“中性氢巡天和宇宙学模拟”，其研究目标为：开展中性氢大尺度结构的数值模拟，构建可用于SKA宇宙学研究的中性氢大尺度结构模拟样本；研究中性氢的分布和演化模型，包括统计特性、与其他波段观测的互相关等；研究暗物质、暗能量、修改引力、暴胀或其他宇宙起源模型的中性氢观测方法，发展深度学习等检验和区分宇宙学模型以及精确测量宇宙学参数的新手段；结合当前星系和星系际介质的重要科学问题，如星系盘的形成过程、星系际介质的湍流、宇宙网状结构、星系与星系际介质的物质交换和反馈作用等，开展针对SKA宇宙学的科学数值模拟。

当地时间12月5日，平方公里阵列射电望远镜在澳大利亚和南非正式开建，这一预计将于2028年建成的全球最大规模综合孔径射电望远镜项目，被英国广播公司称为“21世纪最伟大的科学项目之一”，也被称为“世界巨眼”。

图片来源：科技部网站

SKA是科技部代表中国政府参加的一项重要国际大科学工程。12月2日，科技部联合平方公里阵列天文台（SKAO）政府间国际组织，成功举办SKA中频天线结构实物贡献协议线上签署仪式。

据悉，SKA是一个国际大科学工程，它是由全球多国合资建造和运行的世界最大规模综合孔径射电望远镜，其接收面积达一平方公里，为人类认知宇宙提供重大机遇。SKA的科学研究目标包括第一代天体如何形成、星系形成与演化、暗能量性质、宇宙磁场、引力本质、生命分子与地外文明等，其中任何一个问题的突破，都将是自然科学的重大变革。其革命性设计也意味着难以想象的超大信息量和数据量，颠覆了射电天文学的传统研究手段，给射电天文学创新研究带来全新理念。

2021年4月，第十三届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议批准《成立平方公里阵列天文台公约》。根据《公约》，自2021年6月26日起我国正式成为平方公里阵列天文台成员国，中国参与SKA进入全新阶段。图片来源：科技日报

近年来，中国射电天文学界已确立了清晰的科学目标和发展路线图，确保两个优先突破领域（宇宙黎明与再电离探测；脉冲星搜寻、测时和引力检验）和若干具有中国特色的研究方向，概括为“2+1”推进战略。开展中性氢21厘米宇宙学研究也是中国SKA科学团队所致力于取得重要突破的方向之一。利用SKA中频阵列可以研究晚期宇宙的演化，特别是可以探索暗能量的性质，这主要是通过中性氢巡天观测来实现的。SKA中性氢21厘米巡天观测可以精确测量中性氢功率谱以及相关的重子声学振荡和红移空间畸变等效应，从而测量宇宙的膨胀历史，为暗能量状态方程（以及修改引力模型参数）提供有效的限制。

来源 | 科技部网站 理学院

责编 | 赵春时 杨明

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