天语计划——寻找第二个太阳系及探索动态宇宙

作     者：冯发波 芮易成 杜芝茂 林清 张聪聪 周丹 崔开明 OGIHARA Masahiro 杨明 林杰 蔡永志 杨涛只 庞晓莹 简明杰 李文雄 郭恒潇 史弦 史建春 李荐扬 郭康柔 姚嵩 陈啊明 贾鹏 谭先瑜 JENKINS S.James 蒋宏轩 张铭缘 李可欣 肖光耀 郑书玥 宣一帆 郑捷 何敏 JONES R.A.Hugh 宋翠英 FENG Fa-bo;RUI Yi-cheng;DU Zhi-mao;LIN Qing;ZHANG Cong-cong;ZHOU Dan;CUI Kai-ming;OGIHARA Masahiro;YANG Ming;LIN Jie;CAI Yong-zhi;YANG Tao-zhi;PANG Xiao-ying;JIAN Ming-jie;LI Wen-xiong;GUO Heng-xiao;SHI Xian;SHI Jian-chun;LI Jian-yang;GUO Kang-rou;YAO Song;CHEN A-ming;JIA Peng;TAN Xian-yu;JENKINS S.James;JIANG Hong-xuan;ZHANG Ming-yuan;LI Ke-xin;XIAO Guang-yao;ZHENG Shu-yue;XUAN Yi-fan;ZHENG Jie;HE Min;JONES R.A.Hugh;SONG Cui-ying

作者机构：上海交通大学李政道研究所上海201210 上海交通大学物理与天文学院上海200240 上海天文馆(上海科技馆分馆)上海200127 中国科学院上海天文台上海200030 同济大学测绘与地理信息学院上海200092 中国科学院星系宇宙学重点实验室(中国科学技术大学)合肥230026 中国科学技术大学天文与空间科学学院合肥230026 中国科学院云南天文台昆明650216 中国科学院天体结构与演化重点实验室昆明650216 国际超新星中心-云南省国际超新星研究重点实验室昆明650216 西安交通大学物理学院西安710049 西交利物浦大学物理系苏州215123 上海师范大学上海市星系与宇宙学半解析研究重点实验室上海200234 Department of AstronomyStockholm University Stockholm11421 中国科学院国家天文台北京100101 中山大学大气科学学院珠海519082 太原理工大学电子信息与光学工程学院太原030024 Instituto de Estudios AstrofısicosFacultad de Ingenierıa y CienciasUniversidad Diego Portales Santiago8170641 Centro de Astrof´ısica y Tecnologıas Afines(CATA)Santiago8480000 山东大学空间与物理学院山东省光学天文与日地空间环境重点实验室威海264209 中国科学院国家天文台中国科学院天文光学技术重点实验室北京100101 Centre for Astrophysics ResearchUniversity of Hertfordshire HertfordshireAL109AB 清华大学天体物理研究中心北京100084 

出 版 物：《天文学报》 (Acta Astronomica Sinica)

年 卷 期：2024年第65卷第4期

页      面：1-43页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070401[理学-天体物理] 0704[理学-天文学] 

基　　金：supported by Shanghai Jiao Tong University 2030 Initiative,Science and Technology Commission of Shanghai Municipality project (No.23JC1410200) Zhangjiang National Innovation Demonstration Zone project (No.ZJ2023-ZD-003) supported by the China-Chile Joint Research Fund under project CCJRF 2205, by FONDECYT grant 1201371 the ANID BASAL project FB210003.YZC is supported by the National Natural Science Foundation of China (NSFC, Grant No.12303054) the Yunnan Fundamental Research Projects (Grant No.202401AU070063) the International Centre of Supernovae,Yunnan Key Laboratory (No.202302AN360001) supported by the NSFC (Grant No.12150009) supported by the NSFC through grants 12173029 and 12233013 supported by the NSFC (Grant No.12120101003 and 12233008) supported by the NSFC (Grant No.12233003) 

主　　题：技术:测光 行星与卫星:探测 行星与卫星:形成 恒星:超新星:普通 恒 星:变星:普通 小行星:普通 恒星:伽马 射线暴:普通 

摘      要：像木星和土星这样的冷巨行星对类地行星的形成和宜居性起到了关键作用,因此,对像太阳系这样具有多个冷巨行星的系统的搜寻具有重要意义.Kepler以及TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)太空望远镜成功地通过凌星的方法发现了大量短周期行星,然而这些巡天项目的观测基线不足以发现更长周期的行星.为此,天语计划将部署两台1m望远镜(天语一号和天语二号),用于结合天语和其他计划的数据通过凌星法来发现冷巨行星及其他行星,并最终发现类太阳系.天语一号具有约10平方度的视场以及高速CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor)科学相机,将对超过1000万颗恒星每小时进行一次高精度测光采样,并通过天语二号的多波段测光、光谱仪以及高分辨率成像对天语一号发现的候选行星进行确认.天语望远镜将放置于海拔约4000m的中国青海冷湖,是目前中国境内最好观测台址之一.天语对亮于14等星的测光精度为0.1%,对亮于18等星的测光精度优于1%,天语预计在5yr内将在类太阳周期发现超过300颗凌星行星,其中包括约17颗冷巨行星.基于系统轨道共面以及孪生地球发生率为10%的假设,天语预计将发现1-2个类太阳系,并可被未来的地球2.0计划所证实.此外,天语还将通过多种巡天观测模式测量从亚秒到周时标的光变,探测不同时标的时域现象,包括超新星早期光变、稀有变星和双星、潮汐瓦解事件、Be星、彗星活动以及系外小行星等.这些发现不仅将深化我们对宇宙的理解,还将为公众科学和科普提供重要平台.