(一)宇宙中的射电辐射 宇宙的形成与演化 Dark Energy “大爆炸”理论 Accelerated Expansion Afterglow Light Pattern Dark Ages Development of 是目前最盛行的 375,000yrs. Galaxies,Planets,etc. 关于宇宙起源的 Inflation 模型 WMAP Georges Lemaitre于 1927年首次提出大 Quantum 爆炸设想 Fluctuations ·宇宙大爆炸产生热辐射、高密高热的 1st Stars 电子和质子、中微子、暗物质。 about 400 million yrs. ·随着宇宙膨胀冷却，热辐射同重子物 Big Bang Expansion 质脱耦(@~3000K、38万年)后保留了当 13.77 billion years 时宇宙物质分布的信息。 这个热辐射随着宇宙膨胀而不断变冷 辐射峰值在今天红移到了毫米波段
（一）宇宙中的射电辐射 宇宙的形成与演化 “大爆炸” 理论 是目前最盛行的 关于宇宙起源的 模型 Georges Lemaitre 于 1927年首次提出大 爆炸设想 • 宇宙大爆炸产生热辐射、高密高热的 电子和质子、中微子、暗物质。 • 随着宇宙膨胀冷却，热辐射同重子物 质脱耦(@~3000K、38万年)后保留了当 时宇宙物质分布的信息。 • 这个热辐射随着宇宙膨胀而不断变冷， 辐射峰值在今天红移到了毫米波段12
(一)宇宙中的射电辐射 Planck卫星 宇宙微波背景辐射(CMB) Planck Collaboration 2018 0.8° Smaller scale fluctuations 6000 CMB angular power spectrum 5000 4000 m La 20 1000 300K 30 500 1000 1500 300 2000 2500 全天CMB温度分布-2.726K 180°/Angular scale CMB能谱与黑体谱（热辐射）高度物合，平均温度=2.726K,辐射峰值波长=1.063mm 。 对大爆炸宇宙假说的一个强有力支持 对CMB功率谱的准确测量被用来确定宇宙学参数，为冷暗物质宇宙模型LCDM)提供了强有力支持
（一）宇宙中的射电辐射 宇宙微波背景辐射(CMB) 0.8◦ 180◦/Angular scale Smaller scale fluctuations CMB angular power spectrum Planck Collaboration 2018 全天CMB 温度分布 – 2.726 K • CMB能谱与黑体谱(热辐射)高度吻合，平均温度 = 2.726 K, 辐射峰值波长 = 1.063 mm • 对大爆炸宇宙假说的一个强有力支持 • 对CMB功率谱的准确测量被用来确定宇宙学参数，为冷暗物质宇宙模型(LCDM)提供了强有力支持。 Planck卫星 13
(一)宇宙中的射电辐射 射电星系(radio galaxies)) Cygnus A椭圆星系 距离：255Mpc 光学波段光度：2×1011L⊙ 光学图像 14
（一）宇宙中的射电辐射 射电星系(radio galaxies) Cygnus A 椭圆星系 距离：255 Mpc 光学波段光度：2×1011L⦿ 光学图像 14
(一)宇宙中的射电辐射 射电星系(radio galaxies)) Cygnus A椭球星系 距离：255Mpc 光学波段光度：2×1011L。 射电波段光度和光学相当 距离最近的超亮射电星系 首先由Grote Reber.在射电波段发现 Mp 射电星系对称的射电辩(radio lobes))及其相伴的准直喷流Get) 结构是星系至星系团尺度上 光学图像+.IA4.2cm射电连续谱 最大的相干物理结构 15
（一）宇宙中的射电辐射 射电星系(radio galaxies) 光学图像+ VLA 4.2cm射电连续谱辐射 Cygnus A 椭球星系 距离：255 Mpc 光学波段光度：2×1011L⦿ 射电波段光度和光学相当 距离最近的超亮射电星系 首先由Grote Reber在射电波段发现 射电星系对称的射电辦(radio lobes)及其相伴的准直喷流(jet) 结构是星系至星系团尺度上 最大的相干物理结构 15
(一)宇宙中的射电辐射 射电星系(radio galaxies) 辐射机制： 经典解释： 同步加速辐射 喷流模型“jet model” synchrotron radiation 伴随星系并合，中心超大质量黑 洞高效吸积气体（高达0.1×mc2、 释放出巨大能量，接近光速的等 离子流被强磁场加速从而产生对现 称的喷流Gjet)结构，jet向外传播过 程中和星系周围的热气体作用， 产生激波，进一步加速电离气体， 产生更多射电非热辐射 光学图像+.IA4.2cm射电连续谱 16
（一）宇宙中的射电辐射 射电星系(radio galaxies) 光学图像+ VLA 4.2cm射电连续谱辐射 Cygnus A 椭球星系 距离：255 Mpc 光学波段光度：2×1011L⦿ 射电波段光度和光学相当 距离最近的超亮射电星系 首先由Grote Reber在射电波段发现 经典解释： 喷流模型“jet model” 伴随星系并合，中心超大质量黑 洞高效吸积气体(高达0.1×mc2)、 释放出巨大能量，接近光速的等 离子流被强磁场加速从而产生对 称的喷流(jet)结构，jet向外传播过 程中和星系周围的热气体作用， 产生激波，进一步加速电离气体， 产生更多射电非热辐射 辐射机制： 同步加速辐射 synchrotron radiation 16