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书名：FAST核心阵科学报告
定价：399.0
ISBN：9787030829962
作者：姜鹏
版次：1
出版时间：2025-08
内容提要：
目录：
目录
第一篇 宇宙学
第1章 FAST先导阵的宇宙学观测综述 2
1.1 引言 2
1.2 中性氢星系观测 4
1.3 中性氢强度映射 5
1.4 连续谱源、21cm吸收体及FRB色散观测 6
1.5 讨论 7
参考文献 8
第2章 中性氢强度映射宇宙学 10
2.1 引言 10
2.2 中性氢强度映射巡天的暗能量研究前景 11
2.3 中性氢宇宙学巡天观测技术挑战 14
2.4 中性氢强度映射小尺度宇宙学 16
2.5 总结 16
参考文献 17
第3章 中性氢大尺度结构纤维结构探测 20
3.1 引言 20
3.2 中性氢纤维结构直接探测 21
3.3 星系对叠加探测 22
3.4 总结 24
参考文献 24
第4章 FAST核心阵星系观测的宇宙学应用 26
4.1 绪论 26
4.2 相关科学 27
参考文献 29
第5章 快速射电暴宇宙学 31
5.1 引言 31
5.2 快速射电暴作为宇宙学探针 32
5.3 基于FAST核心阵的快速射电暴宇宙学 33
5.4 总结 35
参考文献 36
第6章 再电离时期黑洞的射电观测 38
6.1 引言 38
6.2 JWST对再电离时期黑洞的观测 38
6.3 黑洞的射电辐射 39
6.4 研究意义 41
参考文献 42
第7章 21cm森林 44
7.1 引言 44
7.2 21cm森林的理想背景源——射电噪类星体 45
7.3 FAST核心阵观测预期 46
7.4 总结 47
参考文献 48
第8章 致密射电源的高分辨率和高灵敏度观测与宇宙学 50
8.1 引言 50
8.2 FAST核心阵与平谱致密射电源样本的构建 52
8.3 FAST核心阵与致密对称源样本的构建 53
8.4 总结 54
参考文献 55
第9章 利用射电天文观测研究基本物理常数随宇宙时标的变化 57
9.1 科学背景 57
9.2 研究现状与挑战 59
9.3 观测策略 59
9.4 数据处理与分析挑战 60
9.5 预期科学突破 61
9.6 结论 61
参考文献 62
第10章 强引力透镜时间延迟精确测量哈勃常数等宇宙学参数和改进透镜质量分布模型 63
10.1 引言 63
10.2 强引力透镜的质量分布模型 63
10.3 研究现状与存在的问题 64
10.4 观测策略 65
10.5 总结 66
参考文献 67
第二篇 星 系
第1章 FAST核心阵的全天连续谱巡天 70
1.1 项目概述 70
1.2 关键科学目标 73
1.3 观测策略 76
1.4 数据处理与分析挑战 77
1.5 预期科学突破 78
1.6 项目影响与未来展望 79
参考文献 79
第2章 基于FAST核心阵射电连续谱巡天研究星系形成与演化以及宇宙恒星形成历史 82
2.1 引言 82
2.2 基于射电连续谱辐射示踪星系中的恒星形成 83
2.3 射电光度函数 84
2.4 宇宙恒星形成历史 84
2.5 总结 85
参考文献 86
第3章 基于FAST核心阵射电连续谱数据研究星系团及星系大尺度结构的形成与演化 87
3.1 引言 87
3.2 星系团 88
3.3 高红移原星系团和星系大尺度结构 90
参考文献 92
第4章 暗物质粒子探测 93
4.1 引言 93
4.2 暗物质候选体 94
4.3 FAST核心阵探测暗物质粒子 94
4.4 总结 97
参考文献 97
第三篇 活动星系核
第1章 利用FAST核心阵观测研究活动星系核 100
1.1 引言：活动星系核研究的战略意义与机遇 100
1.2 活动星系核研究的关键科学问题 102
1.3 FAST核心阵开展活动星系核研究的实施计划 105
1.4 总结与展望：引领AGN 研究的新时代 106
参考文献 107
第2章 活动星系核射电静噪的物理机制 111
2.1 活动星系核射电静噪的区分 111
2.2 射电宁静活动星系核的射电辐射 112
2.3 FAST核心阵时代的研究 113
2.4 总结 114
参考文献 115
第3章 活动星系核生命周期和活动性 117
3.1 活动星系核射电活动和演化 117
3.2 …新进展和发展方向 118
3.3 FAST核心阵研究AGN 生命周期和活动 123
参考文献 124
第4章 FAST核心阵活动星系核反馈研究 127
4.1 引言 127
4.2 FAST核心阵在AGN 反馈科学方向的突破潜力 128
4.3 FAST核心阵AGN 反馈观测需求 132
参考文献 133
第5章 高红移活动星系核的射电活动、反馈和演化 136
5.1 研究背景 136
5.2 关键科学问题 137
5.3 FAST核心阵对高红移AGN 的研究 137
参考文献 141
第6章 基于FAST核心阵的双活动星系核与超大质量双黑洞演化研究 144
6.1 双活动星系核与超大质量双黑洞：前沿科学挑战与重大机遇 144
6.2 FAST核心阵及其VLBI 观测的关键作用 147
6.3 建议开展的研究内容和可能取得的重要突破 149
6.4 展望 150
参考文献 151
第7章 超爱丁顿吸积天体的射电喷流与吸积盘风观测研究 153
7.1 引言 153
7.2 关键科学问题 154
7.3 观测策略 156
7.4 预期成果 157
7.5 总结与展望 158
参考文献 159
第8章 FAST核心阵的近邻活动星系核研究 160
8.1 引言 160
8.2 低光度活动星系核外流的射电辐射 160
8.3 FAST核心阵的观测潜力 161
8.4 总结 163
参考文献 164
第9章 利用FAST核心阵搜寻中等质量黑洞 165
9.1 研究背景和意义 165
9.2 射电观测贡献 167
9.3 FAST核心阵观测方案 168
9.4 预期成果与展望 170
参考文献 171
第10章 利用FAST核心阵观测开展伽马射线活动星系核研究 173
10.1 引言 173
10.2 AGN的伽马射线与射电辐射的紧密关联 174
10.3 FAST核心阵在伽马射线AGN 研究领域的科学机遇 175
10.4 总结 178
参考文献 179
第11章 活动星系核喷流磁场研究 181
11.1 引言 181
11.2 AGN 喷流的加速：从磁能向动能的转化 182
11.3 AGN 喷流的准直：横向结构研究 183
11.4 AGN 大尺度喷流与射电瓣研究 185
11.5 观测方案 187
11.6 总结 187
参考文献 188
第四篇 弥散介质科学
第1章 弥散介质科学综述 192
1.1 现状和主要科学问题 192
1.2 FAST核心阵对弥散介质研究的重要意义 200
参考文献 202
第2章 FAST和干涉数据的结合：柱密度从1017cm-2到1021cm-2的HⅠ气体 207
2.1 科学和技术背景 207
2.2 研究方法 208
2.3 科学结果 208
参考文献 210
第3章 基于FAST核心阵开展偏振巡天观测研究宇宙磁场 211
3.1 引言 211
3.2 单天线模式偏振巡天 212
3.3 阵列模式偏振巡天 213
3.4 总结 215
参考文献 215
第4章 FAST核心阵对邻近星系磁场的观测 217
4.1 邻近星系磁场研究的现状及主要科学问题 217
4.2 FAST和FAST核心阵对星系磁场研究的重要意义 221
参考文献 222
第5章 探测极低金属丰度环境下HⅠ气体在恒星形成中的作用 224
5.1 引言 224
5.2 表面密度高于120M⊙/pc2的高密度HⅠ云/团块 224
5.3 高密度HⅠ云/团块的恒星形成定律 225
5.4 HⅠ表面密度的饱和行为与金属丰度的关系 225
参考文献 226
第6章 星系的气体循环和金属增丰 227
6.1 星系不同尺度气体循环 227
6.2 金属丰度作为气体循环的指标 228
6.3 FAST核心阵观测预期 231
参考文献 231
第7章 星系中的气体团块与空穴 233
参考文献 234
第五篇 脉冲星方向集合
第1章 基于FAST核心阵的脉冲星前沿探索 238
第2章 利用FAST核心阵探测脉冲星射电辐射机制 240
2.1 脉冲星射电辐射与FAST核心阵 240
2.2 射电辐射束 241
2.3 辐射变化现象 243
2.4 总结 244
参考文献 244
第3章 利用FAST核心阵研究脉冲星辐射及星风云粒子加速过程 245
3.1 使用FAST核心阵对脉冲星进行精确偏振测量 245
3.2 使用FAST核心阵研究脉冲星星风云等延展结构 247
参考文献 248
第4章 利用FAST核心阵寻找脉冲星行星 250
4.1 引言 250
4.2 PSR B1257+12行星系统 251
4.3 脉冲星行星的形成机制 252
4.4 密近脉冲星行星与奇异夸克物质 254
4.5 利用FAST核心阵寻找脉冲星行星 254
参考文献 255
第5章 基于FAST核心阵的特殊脉冲星搜寻 257
5.1 引言 257
5.2 长周期脉冲星和脉冲暂现源搜寻 257
5.3 高频波段的脉冲星搜寻 259
参考文献 260
第6章 超长周期脉冲星的巡天搜寻和研究 262
6.1 科学背景 262
6.2 研究内容 265
参考文献 266
第7章 基于FAST核心阵研究暗弱脉冲星双星——计时、辐射精细结构、闪烁性质 267
7.1 引言 267
7.2 FAST核心阵优势 268
7.3 科学目标 269
参考文献 270
第8章 利用FAST核心阵研究脉冲星星际闪烁效应 271
8.1 年轻脉冲星星际闪烁与FAST核心阵 271
8.2 脉冲星双星系统星际闪烁与FAST核心阵 272
8.3 脉冲星行星系统与FAST核心阵 273
8.4 近邻致密电离区结构与FAST核心阵 273
8.5 星际闪烁与甚长基线干涉测量 274
8.6 总结 274
参考文献 275
第9章 利用FAST核心阵探测脉冲星辐射区和地球电离层 276
9.1 引言 276
9.2 脉冲星辐射区 276
9.3 地球电离层 277
参考文献 279
第10章 FAST核心阵的中子星结构与物态研究 280
10.1 引言 280
10.2 脉冲星周期跃变与磁星快速射电暴 281
10.3 FAST核心阵高精度测量 282
10.4 总结 284
参考文献 284
第11章 利用FAST核心阵开展中国脉冲星测时阵列观测 286
11.1 纳赫兹引力波与中国脉冲星测时阵列 286
11.2 中国脉冲星测时阵列的科学目标及当前局限 287
11.3 FAST核心阵开展CPTA观测 289
11.4 总结与展望 290
参考文献 290
第12章 FAST核心阵致密星科学 292
12.1 引言 292
12.2 FAST核心阵与FAST阵列天体测量性能 293
12.3 致密星及其可能伴星的辐射流量特性 294
12.4 致密星双星轨道监测 294
12.5 搜寻宁静黑洞X 射线双星 297
12.6 总结 297
参考文献 297
第六篇 暂现源
第1章 FAST核心阵引领快速射电暴和伽马射线暴研究新纪元 300
1.1 引言 300
1.2 FAST核心阵在暂现源观测方面的关键作用 301
1.3 快速射电暴研究 302
1.4 伽马射线暴研究 304
1.5 多信使时代的协同观测 307
1.6 总结与展望 307
参考文献 308
第2章 利用FAST核心阵开展快速射电暴持续射电源研究 310
2.1 科学背景 310
2.2 研究现状与挑战 311
2.3 观测方案 313
2.4 科学突破潜力 313
2.5 总结 314
参考文献 314
第3章 FAST核心阵对X 射线双星相对论喷流的研究 316
3.1 引言 316
3.2 拟解决的科学问题 317
3.3 总结 322
参考文献 322
第4章 FAST核心阵研究黑洞潮汐撕裂恒星事件射电外流的形成、演化及其与环核介质作用规律 324
4.1 科学背景 324
4.2 研究现状与挑战 325
4.3 研究内容和观测方案 327
4.4 总结和科学突破潜力 328
参考文献 329
第5章 基于FAST核心阵的近邻短时标射电暂现源搜寻与研究 330
5.1 科学背景 330
5.2 研究现状与挑战 330
5.3 观测方案 331
5.4 总结 332
参考文献 333
第6章 利用FAST核心阵开展快速射电暴环境研究 334
6.1 科学背景 334
6.2 研究现状与挑战 334
6.3 观测方案 336
6.4 科学突破潜力 337
6.5 总结 337
参考文献 338
第7章 基于FAST核心阵列的快速射电暴物理起源和辐射机制研究 339
7.1 科学背景 339
7.2 研究现状与挑战 340
7.3 观测方案 342
7.4 科学突破潜力 342
7.5 总结 343
参考文献 343
第8章 基于FAST核心阵列的伽马射线暴喷流研究 345
8.1 科学背景 345
8.2 研究现状与挑战 346
8.3 观测方案 347
8.4 科学突破潜力 348
8.5 总结 349
参考文献 349
第9章 基于FAST核心阵的快速射电暴天体物理应用研究 350
9.1 科学背景 350
9.2 研究现状与挑战 351
9.3 观测方案 353
9.4 总结 354
参考文献 354
第七篇 恒星行星太阳
第1章 FAST核心阵在恒星、行星、太阳射电观测领域的科学机遇 358
1.1 引言 358
1.2 FAST核心阵探测前景及预期成果 361
1.3 总结 365
参考文献 365
第2章 恒星磁活动性和射电耀发的观测研究 367
2.1 引言 367
2.2 FAST核心阵探测前景及预期成果 368
2.3 观测模式和目标选择 369
2.4 结论 370
参考文献 370
第3章 FAST核心阵探测褐矮星磁层 372
3.1 引言 372
3.2 FAST核心阵的观测模式和优势 375
3.3 预期结果及意义 375
参考文献 377
第4章 基于FAST核心阵研究特殊双星的射电辐射性质和精细结构 380
4.1 引言 380
4.2 FAST核心阵的优势 381
4.3 观测目标 382
4.4 预期结果及意义 382
参考文献 383
第5章 基于FAST核心阵研究恒星– 行星相互作用 385
5.1 引言 385
5.2 恒星-行星磁场的相互作用与射电辐射 386
5.3 FAST核心阵对恒星- 行星相互作用的探测方案 387
5.4 预期成果与展望 388
参考文献 389
第6章 射电观测探索系外行星磁场：FAST核心阵的突破性机遇 391
6.1 引言 391
6.2 研究现状与科学前沿 392
6.3 FAST核心阵观测方案 393
6.4 预期科学突破与影响 394
参考文献 395
第7章 FAST核心阵与VLBI协同观测搜索系外行星 396
7.1 引言 396
7.2 研究进展 397
7.3 TVLM 513-46546和LSPMJ1314+1320AB 398
7.4 研究计划 399
7.5 预期成果与展望 399
参考文献 400
第8章 基于FAST核心阵研究太阳爆发 402
8.1 引言 402
8.2 FAST核心阵在太阳爆发研究方向的优势 403
8.3 基于FAST核心阵的太阳爆发研究方向 404
8.4 结论 406
参考文献 406
第9章 基于FAST核心阵研究非热过程在日冕加热和高速太阳风起源过程中的作用 408
9.1 引言 408
9.2 观测需求 409
9.3 观测研究方案 410
9.4 结论 411
参考文献 411
第10章 FAST核心阵的超新星和新星爆发过程研究 413
10.1 引言 413
10.2 超新星和新星的射电辐射 414
10.3 FAST核心阵揭示超新星和新星之谜 416
10.4 总结 419
参考文献 419
第11章 地外智慧生命射电搜寻 421
11.1 引言 421
11.2 搜寻历史 422
11.3 搜寻方法 423
11.4 搜寻进展 424
11.5 结语与展望 425
参考文献 426
第八篇 多信使天文学
第1章 国内多信使多波段设施与FAST的协同观测 428
1.1 概述 428
1.2 国内多信使多波段设施 428
1.3 讨论 440
第2章 基于FAST核心阵探测月球极高能宇宙线和中微子 442
2.1 简介 442
2.2 月球Askaryan 射电辐射探测模型 444
2.3 FAST核心阵探测分析及预期成果 445
2.4 结论 447
参考文献 447
第3章 利用FAST核心阵探测致密星并合电磁信号 449
3.1 科学背景 449
3.2 研究现状与挑战 450
3.3 观测方案 451
3.4 科学突破潜力 451
3.5 总结 452
参考文献 452
第九篇 深空探测雷达天文
第1章 FAST核心阵助力太阳系天体探测：科学目标与需求分析 454
1.1 引言 454
1.2 行星雷达天文学简介 455
1.3 雷达系统与参数分析 458
1.4 FAST核心阵雷达 461
1.5 预期科学目标与产出 463
1.6 结论 466
参考文献 467
第2章 FAST及核心阵在深空探测器测定轨的应用 469
2.1 我国月球与深空探测器测定轨 469
2.2 中国VLBI 网服务月球与深空测定轨现状 471
2.3 FAST核心阵概况 473
2.4 FAST核心阵在深空探测器测定轨的应用前景 475
2.5 结论 478
第十篇 关键技术
第1章 FAST核心阵总体方案 480
1.1 引言 480
1.2 总体设计方案 481
1.3 FAST核心阵选址 483
1.4 关键技术研究 486
1.5 总结及展望 488
参考文献 489
第2章 FAST核心阵的阵型设计和优化 490
2.1 引言 490
2.2 站址筛选 491
2.3 阵型优化 494
2.4 总结 496
参考文献 496
第3章 FAST核心阵接收机配置及关键技术 497
3.1 引言 497
3.2 FAST阵列40 米望远镜接收机及关键技术 497
3.3 FAST阵列数据相关处理方案 501
3.4 总结 502
参考文献 503
第4章 FAST核心阵数字后端与相关处理平台 504
4.1 系统设计 504
4.2 实施方案 505
4.3 总结 510
参考文献 511
第5章 FAST核心阵高性能实时相关处理技术 512
5.1 引言 512
5.2 系统架构方案 513
5.3 算法及原理 515
5.4 观测数据特性 517
5.5 结论 518
参考文献 519
第6章 FAST核心阵科学数据处理引擎 520
6.1 面向FAST核心阵数据处理的高性能计算引擎 520
6.2 面向FAST核心阵天文数据的存储引擎 521
6.3 FAST核心阵数据产品科研平台 523
6.4 总结 524
参考文献 524
第7章 FAST核心阵科学数据处理管线 525
7.1 引言 525
7.2 研究现状与挑战 525
7.3 研究方案 527
7.4 结论 531
参考文献 532
第8章 面向FAST核心阵的新型反卷积成图方法 533
8.1 引言 533
8.2 一种用于信号稀疏表示的深度字典 534
8.3 一种新型的反卷积方法 537
8.4 模拟观测和方法评估 539
参考文献 543
第9章 VLBI观测技术研发 546
9.1 研究意义 546
9.2 主要研究内容 546
参考文献 548
第10章 电磁兼容技术研发 549
10.1 设备电磁兼容技术研发 549
10.2 电磁环境监测与评估 550
10.3 干扰识别与消减技术研发 552
参考文献 553
缩略语中英文对照表 554
定价：399.0
ISBN：9787030829962
作者：姜鹏
版次：1
出版时间：2025-08
内容提要：
500米口径球面射电望远镜（FAST）被誉为“中国天眼”，是目前世界上口径…、灵敏度…高的单口径射电望远镜，其综合性能位居…水平。自投入运行以来，FAST已在脉冲星物理、快速射电暴起源、星系形成演化及引力波探测等前沿研究领域取得了一系列具有国际影响力的科学成果。为应对国际射电天文学领域日趋激烈的竞争和挑战，拟在FAST周边建设多台40米口径射电望远镜，与FAST组成综合孔径阵，即FAST核心阵。该阵列将在充分保持FAST高灵敏度核心优势的基础上，实现空间分辨率及成图能力的显著提升，大幅拓展FAST科学研究的广度和深度。
本书系统阐述了FAST核心阵在宇宙学、脉冲星、暂现源等9个科学方向的研究目标与发展规划，并对核心阵建设涉及的关键技术进行了全面深入的探讨与分析，为项目实施提供了坚实的理论支撑和清晰的技术路线指导。
目录：
目录
第一篇 宇宙学
第1章 FAST先导阵的宇宙学观测综述 2
1.1 引言 2
1.2 中性氢星系观测 4
1.3 中性氢强度映射 5
1.4 连续谱源、21cm吸收体及FRB色散观测 6
1.5 讨论 7
参考文献 8
第2章 中性氢强度映射宇宙学 10
2.1 引言 10
2.2 中性氢强度映射巡天的暗能量研究前景 11
2.3 中性氢宇宙学巡天观测技术挑战 14
2.4 中性氢强度映射小尺度宇宙学 16
2.5 总结 16
参考文献 17
第3章 中性氢大尺度结构纤维结构探测 20
3.1 引言 20
3.2 中性氢纤维结构直接探测 21
3.3 星系对叠加探测 22
3.4 总结 24
参考文献 24
第4章 FAST核心阵星系观测的宇宙学应用 26
4.1 绪论 26
4.2 相关科学 27
参考文献 29
第5章 快速射电暴宇宙学 31
5.1 引言 31
5.2 快速射电暴作为宇宙学探针 32
5.3 基于FAST核心阵的快速射电暴宇宙学 33
5.4 总结 35
参考文献 36
第6章 再电离时期黑洞的射电观测 38
6.1 引言 38
6.2 JWST对再电离时期黑洞的观测 38
6.3 黑洞的射电辐射 39
6.4 研究意义 41
参考文献 42
第7章 21cm森林 44
7.1 引言 44
7.2 21cm森林的理想背景源——射电噪类星体 45
7.3 FAST核心阵观测预期 46
7.4 总结 47
参考文献 48
第8章 致密射电源的高分辨率和高灵敏度观测与宇宙学 50
8.1 引言 50
8.2 FAST核心阵与平谱致密射电源样本的构建 52
8.3 FAST核心阵与致密对称源样本的构建 53
8.4 总结 54
参考文献 55
第9章 利用射电天文观测研究基本物理常数随宇宙时标的变化 57
9.1 科学背景 57
9.2 研究现状与挑战 59
9.3 观测策略 59
9.4 数据处理与分析挑战 60
9.5 预期科学突破 61
9.6 结论 61
参考文献 62
第10章 强引力透镜时间延迟精确测量哈勃常数等宇宙学参数和改进透镜质量分布模型 63
10.1 引言 63
10.2 强引力透镜的质量分布模型 63
10.3 研究现状与存在的问题 64
10.4 观测策略 65
10.5 总结 66
参考文献 67
第二篇 星 系
第1章 FAST核心阵的全天连续谱巡天 70
1.1 项目概述 70
1.2 关键科学目标 73
1.3 观测策略 76
1.4 数据处理与分析挑战 77
1.5 预期科学突破 78
1.6 项目影响与未来展望 79
参考文献 79
第2章 基于FAST核心阵射电连续谱巡天研究星系形成与演化以及宇宙恒星形成历史 82
2.1 引言 82
2.2 基于射电连续谱辐射示踪星系中的恒星形成 83
2.3 射电光度函数 84
2.4 宇宙恒星形成历史 84
2.5 总结 85
参考文献 86
第3章 基于FAST核心阵射电连续谱数据研究星系团及星系大尺度结构的形成与演化 87
3.1 引言 87
3.2 星系团 88
3.3 高红移原星系团和星系大尺度结构 90
参考文献 92
第4章 暗物质粒子探测 93
4.1 引言 93
4.2 暗物质候选体 94
4.3 FAST核心阵探测暗物质粒子 94
4.4 总结 97
参考文献 97
第三篇 活动星系核
第1章 利用FAST核心阵观测研究活动星系核 100
1.1 引言：活动星系核研究的战略意义与机遇 100
1.2 活动星系核研究的关键科学问题 102
1.3 FAST核心阵开展活动星系核研究的实施计划 105
1.4 总结与展望：引领AGN 研究的新时代 106
参考文献 107
第2章 活动星系核射电静噪的物理机制 111
2.1 活动星系核射电静噪的区分 111
2.2 射电宁静活动星系核的射电辐射 112
2.3 FAST核心阵时代的研究 113
2.4 总结 114
参考文献 115
第3章 活动星系核生命周期和活动性 117
3.1 活动星系核射电活动和演化 117
3.2 …新进展和发展方向 118
3.3 FAST核心阵研究AGN 生命周期和活动 123
参考文献 124
第4章 FAST核心阵活动星系核反馈研究 127
4.1 引言 127
4.2 FAST核心阵在AGN 反馈科学方向的突破潜力 128
4.3 FAST核心阵AGN 反馈观测需求 132
参考文献 133
第5章 高红移活动星系核的射电活动、反馈和演化 136
5.1 研究背景 136
5.2 关键科学问题 137
5.3 FAST核心阵对高红移AGN 的研究 137
参考文献 141
第6章 基于FAST核心阵的双活动星系核与超大质量双黑洞演化研究 144
6.1 双活动星系核与超大质量双黑洞：前沿科学挑战与重大机遇 144
6.2 FAST核心阵及其VLBI 观测的关键作用 147
6.3 建议开展的研究内容和可能取得的重要突破 149
6.4 展望 150
参考文献 151
第7章 超爱丁顿吸积天体的射电喷流与吸积盘风观测研究 153
7.1 引言 153
7.2 关键科学问题 154
7.3 观测策略 156
7.4 预期成果 157
7.5 总结与展望 158
参考文献 159
第8章 FAST核心阵的近邻活动星系核研究 160
8.1 引言 160
8.2 低光度活动星系核外流的射电辐射 160
8.3 FAST核心阵的观测潜力 161
8.4 总结 163
参考文献 164
第9章 利用FAST核心阵搜寻中等质量黑洞 165
9.1 研究背景和意义 165
9.2 射电观测贡献 167
9.3 FAST核心阵观测方案 168
9.4 预期成果与展望 170
参考文献 171
第10章 利用FAST核心阵观测开展伽马射线活动星系核研究 173
10.1 引言 173
10.2 AGN的伽马射线与射电辐射的紧密关联 174
10.3 FAST核心阵在伽马射线AGN 研究领域的科学机遇 175
10.4 总结 178
参考文献 179
第11章 活动星系核喷流磁场研究 181
11.1 引言 181
11.2 AGN 喷流的加速：从磁能向动能的转化 182
11.3 AGN 喷流的准直：横向结构研究 183
11.4 AGN 大尺度喷流与射电瓣研究 185
11.5 观测方案 187
11.6 总结 187
参考文献 188
第四篇 弥散介质科学
第1章 弥散介质科学综述 192
1.1 现状和主要科学问题 192
1.2 FAST核心阵对弥散介质研究的重要意义 200
参考文献 202
第2章 FAST和干涉数据的结合：柱密度从1017cm-2到1021cm-2的HⅠ气体 207
2.1 科学和技术背景 207
2.2 研究方法 208
2.3 科学结果 208
参考文献 210
第3章 基于FAST核心阵开展偏振巡天观测研究宇宙磁场 211
3.1 引言 211
3.2 单天线模式偏振巡天 212
3.3 阵列模式偏振巡天 213
3.4 总结 215
参考文献 215
第4章 FAST核心阵对邻近星系磁场的观测 217
4.1 邻近星系磁场研究的现状及主要科学问题 217
4.2 FAST和FAST核心阵对星系磁场研究的重要意义 221
参考文献 222
第5章 探测极低金属丰度环境下HⅠ气体在恒星形成中的作用 224
5.1 引言 224
5.2 表面密度高于120M⊙/pc2的高密度HⅠ云/团块 224
5.3 高密度HⅠ云/团块的恒星形成定律 225
5.4 HⅠ表面密度的饱和行为与金属丰度的关系 225
参考文献 226
第6章 星系的气体循环和金属增丰 227
6.1 星系不同尺度气体循环 227
6.2 金属丰度作为气体循环的指标 228
6.3 FAST核心阵观测预期 231
参考文献 231
第7章 星系中的气体团块与空穴 233
参考文献 234
第五篇 脉冲星方向集合
第1章 基于FAST核心阵的脉冲星前沿探索 238
第2章 利用FAST核心阵探测脉冲星射电辐射机制 240
2.1 脉冲星射电辐射与FAST核心阵 240
2.2 射电辐射束 241
2.3 辐射变化现象 243
2.4 总结 244
参考文献 244
第3章 利用FAST核心阵研究脉冲星辐射及星风云粒子加速过程 245
3.1 使用FAST核心阵对脉冲星进行精确偏振测量 245
3.2 使用FAST核心阵研究脉冲星星风云等延展结构 247
参考文献 248
第4章 利用FAST核心阵寻找脉冲星行星 250
4.1 引言 250
4.2 PSR B1257+12行星系统 251
4.3 脉冲星行星的形成机制 252
4.4 密近脉冲星行星与奇异夸克物质 254
4.5 利用FAST核心阵寻找脉冲星行星 254
参考文献 255
第5章 基于FAST核心阵的特殊脉冲星搜寻 257
5.1 引言 257
5.2 长周期脉冲星和脉冲暂现源搜寻 257
5.3 高频波段的脉冲星搜寻 259
参考文献 260
第6章 超长周期脉冲星的巡天搜寻和研究 262
6.1 科学背景 262
6.2 研究内容 265
参考文献 266
第7章 基于FAST核心阵研究暗弱脉冲星双星——计时、辐射精细结构、闪烁性质 267
7.1 引言 267
7.2 FAST核心阵优势 268
7.3 科学目标 269
参考文献 270
第8章 利用FAST核心阵研究脉冲星星际闪烁效应 271
8.1 年轻脉冲星星际闪烁与FAST核心阵 271
8.2 脉冲星双星系统星际闪烁与FAST核心阵 272
8.3 脉冲星行星系统与FAST核心阵 273
8.4 近邻致密电离区结构与FAST核心阵 273
8.5 星际闪烁与甚长基线干涉测量 274
8.6 总结 274
参考文献 275
第9章 利用FAST核心阵探测脉冲星辐射区和地球电离层 276
9.1 引言 276
9.2 脉冲星辐射区 276
9.3 地球电离层 277
参考文献 279
第10章 FAST核心阵的中子星结构与物态研究 280
10.1 引言 280
10.2 脉冲星周期跃变与磁星快速射电暴 281
10.3 FAST核心阵高精度测量 282
10.4 总结 284
参考文献 284
第11章 利用FAST核心阵开展中国脉冲星测时阵列观测 286
11.1 纳赫兹引力波与中国脉冲星测时阵列 286
11.2 中国脉冲星测时阵列的科学目标及当前局限 287
11.3 FAST核心阵开展CPTA观测 289
11.4 总结与展望 290
参考文献 290
第12章 FAST核心阵致密星科学 292
12.1 引言 292
12.2 FAST核心阵与FAST阵列天体测量性能 293
12.3 致密星及其可能伴星的辐射流量特性 294
12.4 致密星双星轨道监测 294
12.5 搜寻宁静黑洞X 射线双星 297
12.6 总结 297
参考文献 297
第六篇 暂现源
第1章 FAST核心阵引领快速射电暴和伽马射线暴研究新纪元 300
1.1 引言 300
1.2 FAST核心阵在暂现源观测方面的关键作用 301
1.3 快速射电暴研究 302
1.4 伽马射线暴研究 304
1.5 多信使时代的协同观测 307
1.6 总结与展望 307
参考文献 308
第2章 利用FAST核心阵开展快速射电暴持续射电源研究 310
2.1 科学背景 310
2.2 研究现状与挑战 311
2.3 观测方案 313
2.4 科学突破潜力 313
2.5 总结 314
参考文献 314
第3章 FAST核心阵对X 射线双星相对论喷流的研究 316
3.1 引言 316
3.2 拟解决的科学问题 317
3.3 总结 322
参考文献 322
第4章 FAST核心阵研究黑洞潮汐撕裂恒星事件射电外流的形成、演化及其与环核介质作用规律 324
4.1 科学背景 324
4.2 研究现状与挑战 325
4.3 研究内容和观测方案 327
4.4 总结和科学突破潜力 328
参考文献 329
第5章 基于FAST核心阵的近邻短时标射电暂现源搜寻与研究 330
5.1 科学背景 330
5.2 研究现状与挑战 330
5.3 观测方案 331
5.4 总结 332
参考文献 333
第6章 利用FAST核心阵开展快速射电暴环境研究 334
6.1 科学背景 334
6.2 研究现状与挑战 334
6.3 观测方案 336
6.4 科学突破潜力 337
6.5 总结 337
参考文献 338
第7章 基于FAST核心阵列的快速射电暴物理起源和辐射机制研究 339
7.1 科学背景 339
7.2 研究现状与挑战 340
7.3 观测方案 342
7.4 科学突破潜力 342
7.5 总结 343
参考文献 343
第8章 基于FAST核心阵列的伽马射线暴喷流研究 345
8.1 科学背景 345
8.2 研究现状与挑战 346
8.3 观测方案 347
8.4 科学突破潜力 348
8.5 总结 349
参考文献 349
第9章 基于FAST核心阵的快速射电暴天体物理应用研究 350
9.1 科学背景 350
9.2 研究现状与挑战 351
9.3 观测方案 353
9.4 总结 354
参考文献 354
第七篇 恒星行星太阳
第1章 FAST核心阵在恒星、行星、太阳射电观测领域的科学机遇 358
1.1 引言 358
1.2 FAST核心阵探测前景及预期成果 361
1.3 总结 365
参考文献 365
第2章 恒星磁活动性和射电耀发的观测研究 367
2.1 引言 367
2.2 FAST核心阵探测前景及预期成果 368
2.3 观测模式和目标选择 369
2.4 结论 370
参考文献 370
第3章 FAST核心阵探测褐矮星磁层 372
3.1 引言 372
3.2 FAST核心阵的观测模式和优势 375
3.3 预期结果及意义 375
参考文献 377
第4章 基于FAST核心阵研究特殊双星的射电辐射性质和精细结构 380
4.1 引言 380
4.2 FAST核心阵的优势 381
4.3 观测目标 382
4.4 预期结果及意义 382
参考文献 383
第5章 基于FAST核心阵研究恒星– 行星相互作用 385
5.1 引言 385
5.2 恒星-行星磁场的相互作用与射电辐射 386
5.3 FAST核心阵对恒星- 行星相互作用的探测方案 387
5.4 预期成果与展望 388
参考文献 389
第6章 射电观测探索系外行星磁场：FAST核心阵的突破性机遇 391
6.1 引言 391
6.2 研究现状与科学前沿 392
6.3 FAST核心阵观测方案 393
6.4 预期科学突破与影响 394
参考文献 395
第7章 FAST核心阵与VLBI协同观测搜索系外行星 396
7.1 引言 396
7.2 研究进展 397
7.3 TVLM 513-46546和LSPMJ1314+1320AB 398
7.4 研究计划 399
7.5 预期成果与展望 399
参考文献 400
第8章 基于FAST核心阵研究太阳爆发 402
8.1 引言 402
8.2 FAST核心阵在太阳爆发研究方向的优势 403
8.3 基于FAST核心阵的太阳爆发研究方向 404
8.4 结论 406
参考文献 406
第9章 基于FAST核心阵研究非热过程在日冕加热和高速太阳风起源过程中的作用 408
9.1 引言 408
9.2 观测需求 409
9.3 观测研究方案 410
9.4 结论 411
参考文献 411
第10章 FAST核心阵的超新星和新星爆发过程研究 413
10.1 引言 413
10.2 超新星和新星的射电辐射 414
10.3 FAST核心阵揭示超新星和新星之谜 416
10.4 总结 419
参考文献 419
第11章 地外智慧生命射电搜寻 421
11.1 引言 421
11.2 搜寻历史 422
11.3 搜寻方法 423
11.4 搜寻进展 424
11.5 结语与展望 425
参考文献 426
第八篇 多信使天文学
第1章 国内多信使多波段设施与FAST的协同观测 428
1.1 概述 428
1.2 国内多信使多波段设施 428
1.3 讨论 440
第2章 基于FAST核心阵探测月球极高能宇宙线和中微子 442
2.1 简介 442
2.2 月球Askaryan 射电辐射探测模型 444
2.3 FAST核心阵探测分析及预期成果 445
2.4 结论 447
参考文献 447
第3章 利用FAST核心阵探测致密星并合电磁信号 449
3.1 科学背景 449
3.2 研究现状与挑战 450
3.3 观测方案 451
3.4 科学突破潜力 451
3.5 总结 452
参考文献 452
第九篇 深空探测雷达天文
第1章 FAST核心阵助力太阳系天体探测：科学目标与需求分析 454
1.1 引言 454
1.2 行星雷达天文学简介 455
1.3 雷达系统与参数分析 458
1.4 FAST核心阵雷达 461
1.5 预期科学目标与产出 463
1.6 结论 466
参考文献 467
第2章 FAST及核心阵在深空探测器测定轨的应用 469
2.1 我国月球与深空探测器测定轨 469
2.2 中国VLBI 网服务月球与深空测定轨现状 471
2.3 FAST核心阵概况 473
2.4 FAST核心阵在深空探测器测定轨的应用前景 475
2.5 结论 478
第十篇 关键技术
第1章 FAST核心阵总体方案 480
1.1 引言 480
1.2 总体设计方案 481
1.3 FAST核心阵选址 483
1.4 关键技术研究 486
1.5 总结及展望 488
参考文献 489
第2章 FAST核心阵的阵型设计和优化 490
2.1 引言 490
2.2 站址筛选 491
2.3 阵型优化 494
2.4 总结 496
参考文献 496
第3章 FAST核心阵接收机配置及关键技术 497
3.1 引言 497
3.2 FAST阵列40 米望远镜接收机及关键技术 497
3.3 FAST阵列数据相关处理方案 501
3.4 总结 502
参考文献 503
第4章 FAST核心阵数字后端与相关处理平台 504
4.1 系统设计 504
4.2 实施方案 505
4.3 总结 510
参考文献 511
第5章 FAST核心阵高性能实时相关处理技术 512
5.1 引言 512
5.2 系统架构方案 513
5.3 算法及原理 515
5.4 观测数据特性 517
5.5 结论 518
参考文献 519
第6章 FAST核心阵科学数据处理引擎 520
6.1 面向FAST核心阵数据处理的高性能计算引擎 520
6.2 面向FAST核心阵天文数据的存储引擎 521
6.3 FAST核心阵数据产品科研平台 523
6.4 总结 524
参考文献 524
第7章 FAST核心阵科学数据处理管线 525
7.1 引言 525
7.2 研究现状与挑战 525
7.3 研究方案 527
7.4 结论 531
参考文献 532
第8章 面向FAST核心阵的新型反卷积成图方法 533
8.1 引言 533
8.2 一种用于信号稀疏表示的深度字典 534
8.3 一种新型的反卷积方法 537
8.4 模拟观测和方法评估 539
参考文献 543
第9章 VLBI观测技术研发 546
9.1 研究意义 546
9.2 主要研究内容 546
参考文献 548
第10章 电磁兼容技术研发 549
10.1 设备电磁兼容技术研发 549
10.2 电磁环境监测与评估 550
10.3 干扰识别与消减技术研发 552
参考文献 553
缩略语中英文对照表 554
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