近期，平方公里阵列天文台（Square Kilometre Array Observatory，SKAO）正式发布新一期科学白皮书《Advancing Astrophysics with the SKA II》。该书由全球SKA科研共同体牵头编制，系统阐述了SKA在解决现代天体物理与宇宙学重大问题方面的科学潜力，共同勾勒了SKA时代天文学的先期规划。中国科学院紫金山天文台相关团队主持其中3个章节并深度参与了5个章节的撰写。
SKA是由全球多国出资共同建造和运行的世界最大规模综合孔径射电望远镜，也是中国深度参与的一项重要国际大科学工程，由位于澳大利亚西部的低频阵列和位于南非及南部非洲8国的中频阵列两部分组成，因接收总面积约1平方公里而得名。SKA两组望远镜均可与世界上其他射电望远镜连线，组成射电干涉阵——SKA-VLBI，将当前VLBI的灵敏度和天体测量精度提升约一个量级，达到数微央斯基的灵敏度和数微角秒的天体测量精度，从而带来天体测量与天体物理的深刻变革。
聚焦于高精度天体测量方向，覆盖从太阳系，直至整个可见宇宙的广泛尺度，为精确宇宙学提供重要的距离标尺，为银河系提供最精确的锚点。紫金山天文台团队牵头并联合国内外研究团队，主持了“利用脉泽描绘银河系”“SKA/SKA-VLBI揭示的致密星”“SKA-VLBI星光偏折及其在广义相对论精度检验中的应用”等三个章节的撰写。利用SKA-VLBI的极高灵敏度和极高天体测量精度：1）快速增加大量的脉泽视差测量，解决当前脉泽天体测量数据严重匮乏的问题（特别是第四象限），彻底改变我们对银河系旋臂结构的理解，有望解决半个多世纪以来关于银河系结构的争议；2）获取包括黑洞-中子星双星在内的致密双星样本，监测其轨道运动，测算轨道根数和中子星质量等关键物理参数，并有望首次确凿地识别中等质量黑洞并测量其动力学质量，从而推动极端条件下的恒星结构与演化、核物质状态方程、黑洞形成和演化、强引力场中的相对论效应等研究；3）测量透镜（例如太阳和大行星）引发的星光偏折效应，将广义相对论检验的精度提升两个量级，并有望检验广义相对论的高阶效应。
紫金山天文台还联合国内外合作单位，深度参与了5个章节的撰写。聚焦于宇宙暂现源和变源方向，参与撰写了“射电天空中的伽马射线暴：SKA-VLBI的作用”章节，系统评估了SKA-VLBI对余辉的成像潜力，为未来对更多伽马射线暴实现系统性成像、严格限制喷流结构模型与物理参数奠定关键基础。聚焦于极高能宇宙线和中微子探测方向，参与撰写了“利用SKA-Low探测河内PeV伽马射线”“河内外宇宙线过渡能区起源”“基于信息场理论方法的近场空气簇射射电辐射干涉分析”“异常空气簇射及其揭示的强子相互作用和宇宙射线质量”等四个章节，为揭示银河系最高能宇宙线的起源与加速机制提供关键探针，为在实验室不可达能区检验强子相互作用物理提供天然平台、为辨识PeVatron等极端加速源开辟射电探测新窗口。
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