The Australian Square Kilometre Array Pathfinder: Performance of the Boolardy Engineering Test Array
我们描述的布尔迪工程测试阵列（BETA），澳大利亚平方公里阵列探路者望远镜ASKAP的原型的性能。BETA是第一个使用相控阵馈电技术的孔径合成射电望远镜，使其能够以电子方式形成多达9个双极化波束。我们报告的形成和测量的光束，并已作出了传统的校准和成像程序，以使BETA作为一个多光束孔径合成望远镜的适应方法。我们描述了调试的仪器和BETA的性能的细节：灵敏度，光束特性，偏振特性和图像质量。我们总结了它所产生的天文科学，并从操作BETA中吸取经验教训，这些经验教训将与最终ASKAP望远镜的调试和操作有关。
2016-08-02 astro-ph.IM
The Australian Square Kilometre Array Pathfinder: System Architecture and Specifications of the Boolardy Engineering Test Array
本文描述了一个新建成的射电望远镜--Boolardy工程测试阵列的系统结构，它是澳大利亚平方公里阵列探路者望远镜的原型。相控阵馈电技术用于每个天线形成多个同步波束，为天文学家提供前所未有的测量速度。这里描述的测试阵列是一个6天线干涉仪，配备有原型信号处理硬件，能够同时形成至少9个双极化波束，允许在单点观察中成像几个平方度。测试阵列的主要目的是开发波束形成和宽视场校准方法，以供整个望远镜使用，但它也将能够进行有限的早期科学演示。
2014-09-04 astro-ph.IM
A search for radio afterglows from gamma-ray bursts with the Australian Square Kilometre Array Pathfinder
我们提出了一个搜索无线电余辉从长伽马射线暴使用澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）。我们的搜索使用了快速ASKAP连续巡天，覆盖了$+41^\circ$以南的整个天球，以及变星和慢瞬变先导巡天（第一阶段）的三个历元，每个历元覆盖了$\sim 5,000$平方度。我们从这些调查中使用的观察结果跨越了从2019年4月21日到2020年1月11日的九个月。我们将这些调查中发现的射电源与2004年后发生的779个定位良好的（$\leq 15''$）长伽马射线暴交叉匹配，并通过光学图像分析确定这些关联是否更可能与余辉或宿主有关。在我们的搜索中，我们发现了一个与GRB 171205 A相关的无线电余辉候选者，GRB 171205 A是一个局部低光度的伽马射线暴，与超新星SN 2017iuk对应，在爆发后511天的ASKAP观测中。我们证实了这一检测与进一步的观测无线电余辉使用澳大利亚望远镜紧凑阵列在859天和884天后爆发。将这些数据与早期无线电观测的档案数据相结合，我们表明，仅无线电频谱能量分布的演变就可以揭示爆发的风状环爆介质的清晰特征。最后，我们推导出半解析估计的微物理冲击参数的爆发：电子幂律指数$p = 2.84$，归一化风密度参数$A_* = 3$，部分能量的电子$ε_{e} = 0.3$，和部分能量的磁场$ε_{B} = 0.0002$。
2021-03-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
Australian Square Kilometre Array Pathfinder: I. System Description
在本文中，我们描述的系统设计和能力的澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）射电望远镜在其建设项目的结论和开始的科学业务。ASKAP是第一批大规模部署相控阵馈电（PAF）技术的射电望远镜之一，使其在800 MHz下的瞬时视场覆盖31平方度。作为一个由36x12米天线组成的二维阵列，基线范围从22米到6公里，ASKAP还具有出色的快照成像能力和10角秒的分辨率。再加上288 MHz的瞬时带宽和每个天线上独特的第三旋转轴，使ASKAP能够非常快速地创建大天空区域的高动态范围图像。这是一台用于700兆赫至1800兆赫巡天的出色望远镜，预计将促进我们对星系形成、宇宙学和射电瞬变的理解取得巨大进展，同时为发现未知事物开辟新的参数空间。
2021-02-03 astro-ph.IM
Magnetism Science with the Square Kilometre Array
平方公里阵列（SKA）将回答有关宇宙中磁场的起源、演化、性质和影响的基本问题。磁场可以照亮和影响各种各样的现象，如恒星形成、星系动力学、快速射电暴、活动星系核、大尺度结构和暗物质湮灭。SKA的筹备工作正在全球范围内迅速进行，该社区正在利用一套强大的国际SKA探路者和先驱望远镜的数据在宇宙磁学领域取得巨大的观测进展。在这方面的贡献，我们重新审视社区计划的磁性研究使用SKA，鉴于这些最近的快速发展。我们特别关注新射电望远镜仪器产生的影响，从而推进我们对SKA磁性科学关键领域的理解，以及处理和解释数据所需的新技术。我们讨论这些最新的发展背景下的最终科学目标的SKA时代。
2020-06-05 astro-ph.GA astro-ph.IM
SKA-Low Intensity Mapping Pathfinder Updates: Deeper 21 cm Power Spectrum Limits from Improved Analysis Frameworks
平方公里阵列（SKA）是一个计划中的规模空前的射电干涉仪，建成后将彻底改变低频射电天文学。特别是，它的核心科学驱动力之一是系统地绘制宇宙黎明和再电离时代的地图，这两个时代分别标志着宇宙中第一批恒星和星系的诞生以及它们随后对原始星系间氢的电离。SKA将使用来自星系间氢的红移21厘米超精细信号，提供对这些知之甚少的时代的最敏感的看法。然而，重大的技术挑战阻碍了实现这一科学承诺。这些主要涉及减轻来自天体物理前景、地面无线电干扰和仪器响应的系统性。低频阵列、默奇森宽场阵列和氢时代再电离阵列是SKA的探路者实验，它们为应对这些挑战开发了各种策略，每种策略都具有独特的特征，主要源于它们不同的仪器设计。我们概述了这些不同的方向，强调关键的差异和协同作用，并讨论了这些如何与未来的低频强度映射与SKA。我们还简要地总结了与建模的21厘米信号的挑战，并讨论了正在提出的方法推断天体物理模型的约束。
2022-01-09 astro-ph.CO astro-ph.IM
Wide field imaging for the Square Kilometre Array
像目前正在设计的平方公里阵列这样的宽视场射电干涉望远镜会受到一些像差的影响。一个特别有害的像差是由于非共面基线，由此长基线引起二次像平面相位误差。有许多算法用于处理非共面基线效应。由于我们的经验与开发处理软件的澳大利亚平方公里阵列探路者，我们主张使用一种混合算法，称为w快照，基于w投影和快照成像的组合。这种混合体克服了两者的一些缺点，并具有两者的优点。与纯w投影相比，w快照使用更少的内存和执行时间，与纯快照成像相比，w快照使用更少的内存，并且更准确。在渐近线处，w快照退化为w投影和快照。
2012-07-25 astro-ph.IM
WFXT synergies with next generation radio surveys
我强调的协同作用的宽视场X射线望远镜（WFXT）与下一代无线电调查，包括那些将获得与澳大利亚平方公里阵列探路者和平方公里阵列，并讨论X射线和无线电源人口之间的重叠。WFXT将极大地受益于具有非常高的天体测量精度的深射电目录的可用性，而另一方面，WFXT数据对于识别低至~ 50微焦耳的微弱射电源至关重要。
2010-04-26 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Measured Aperture-Array Noise Temperature of the Mark II Phased Array Feed for ASKAP
我们测量了第一个Mk的孔径阵列噪声温度。CSIRO为澳大利亚平方公里阵列探路者望远镜建造的第二相控阵馈源。作为孔径阵列，Mk. II相控阵馈源在0.78 ~ 1.7GHz范围内波束等效噪声温度小于40 K，在0.7 ~ 1.8GHz范围内波束等效噪声温度小于50 K。我们相信这是环境温度相控阵在这些频率范围内报告的最低噪声温度。测量的噪声温度包括接收器电子噪声、阵列中的欧姆损耗以及来自旁瓣的杂散辐射，所述旁瓣照亮远离期望视场的天空和地面。这种相控阵馈源是为澳大利亚平方公里阵列探路者设计的，用于演示平方公里阵列宽视场的快速天文测量。
2015-11-06 astro-ph.IM
The Square Kilometre Array
平方公里阵列（SKA）是下一代射电望远镜，将解决天体物理学，物理学和天体生物学中的基本问题。国际科学界已经制定了一系列关键科学计划：（1）走出黑暗时代和再电离时代，（2）星系演化，宇宙学和暗能量，（3）宇宙磁场的起源和演化，（4）使用脉冲星和黑洞的强场引力测试，以及（5）生命/天体生物学的摇篮。此外，还有一种“探索未知”的设计理念，其目标是保持设计尽可能灵活，以允许未来的发现。SKA的一个重大挑战和机遇是获得比传统射电望远镜更宽的视场。鉴于本次会议对宇宙磁学和星系演化的广泛覆盖，我强调了一些扩大视野将为其他关键科学计划带来的机会。
2009-10-04 astro-ph.IM
The ATLAS Survey of the CDFS and ELAIS-S1 Fields
ATLAS（澳大利亚望远镜大面积巡天）项目的第一阶段在1.4 GHz下测量了总共7平方度，低至30微Jy rms，是有史以来最大的灵敏无线电测量尝试。我们报告的科学成就ATLAS的日期和计划，以延长该项目作为一个探路者的建议EMU（进化的宇宙地图）的项目已被设计为使用ASKAP（澳大利亚平方公里阵列探路者）。
2010-01-18 astro-ph.CO astro-ph.IM
A scalable transient detection pipeline for the Australian SKA Pathfinder VAST survey
澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）以前所未有的视野，结合高角分辨率和亚毫扬斯基灵敏度，收集无线电波长的天空图像。ASKAP变量和慢瞬变（VAST）测量科学项目使用了产生的大量数据来研究动态无线电天空。在这类研究中，高效的管道至关重要，因为搜索往往是“大海捞针”式的问题。然而，现有的管道开发之间的无线电瞬变社区不适合ASKAP数据集的规模。在本文中，我们提供了一个新的“VAST管道”的技术概述：一个现代化的和可扩展的基于Python的数据管道，用于瞬时搜索，使用最新的依赖关系和方法。管道允许使用Pandas DataFrame接口和著名的Astropy交叉匹配函数大规模地执行源关联。Dask Python框架用于并行化操作，并通过一个工作器集群在垂直和水平方向上扩展它们。还使用最新的Django Web框架结合Bootstrap开发了一个用于数据探索和查询的现代Web界面。
2021-01-19 astro-ph.IM
A Wideband, Four-Element, All-Digital Beamforming System for Dense Aperture Arrays in Radio Astronomy
密集排列的全数字孔径阵列是平方公里阵列（SKA）射电望远镜所需技术开发的一个关键领域。数字孔径阵列的实时信号处理系统的设计是目前世界范围内探路者项目的核心挑战。我们描述了这样的工作的中期结果;一个分层的，频域波束形成架构，用于合成从数字孔径阵列的宽带天线馈源的天空波束。
2010-01-12 astro-ph.IM
Square Kilometre Array key science: a progressive retrospective
我总结了在平方公里阵列第一阶段研讨会上提出的科学驱动因素：“用平方公里阵列推进天体物理学”。我从最初的关键科学计划的历史角度构建：“科学与平方公里阵列”，并考虑自2004年以来天体物理学的进展。然后，我提出了我的“记分卡”的主要科学驱动程序提出的科学工作组，并进一步发展的白皮书和演示文稿在会议上，假设一个保守的高频率为3GHz。SKA第一阶段的科学案例是令人信服的，具有正确的杀手级应用组合（例如，射电天文学（英语：Radioastronomy），21厘米宇宙学（英语：21 cm cosmology），基础射电天文学（英语：fundamental radioastronomy）。宇宙磁性，重子循环，高能现象），以及高风险高回报的“改变游戏规则”计划（例如，快速射电暴、BAO强度测绘、SETI）。会议上提出了一个强有力的理由，即波段5（4至15千兆赫），特别是在行星形成和外星生物学领域。这种能力吸引了快速增长的系外行星社区，并使大多数关键科学领域取得了根本性的突破。实时数据龙头的情况下，允许远程观察也很强。最终，来自SKA的最伟大的发现可能更加丰富，超越了解释。
2014-08-22 astro-ph.IM
Data Challenges for Next-generation Radio Telescopes
射电天文学即将开始一种新的科学研究方式。即将发生的革命不是由于平方公里阵列的巨大灵敏度，这仍然是十年之久，而是由于它的探路者，他们正在开创射电天文学的新方法。这些新方法包括多像素相控阵馈送，目标是从实时管道处理器中生成科学就绪的图像，以及从观测后不久将在公共领域提供的大量调查数据中生成图像。在这里，我回顾了需要解决的数据挑战，如果我们要获得所有可能存在于SKA Pathfinder数据中的科学。有些挑战是显而易见的，比如PB级的数据存储，有些则不那么明显，比如我们还有待开发的对数百万个星系进行交叉识别的技术。
2011-01-07 astro-ph.IM
Resolving 4-D Nature of Magnetism with Depolarization and Faraday Tomography: Japanese SKA Cosmic Magnetism Science
磁场在各种天体中起着重要的作用。射电天文学揭示了磁场在我们的宇宙中无处不在。然而，磁场的真正起源和演化还没有得到很好的证明。为了在未来几十年内推进我们对宇宙磁学的认识，平方公里阵列（SKA）应该具有比以往任何时候都高的灵敏度，它在宇宙空间中提供了许多观测点。此外，SKA应设计成便于宽带偏振测量，以便允许我们通过去偏振和法拉第层析术来检查磁场的视线结构。SKA将能够驱动星际介质、银河系、星系、活动星系核、星系团以及可能保存原始宇宙信息的宇宙网的宇宙磁性。日本SKA联盟（SKA-JP）磁性科学工作组（SWG）提出了“用去极化和法拉第层析成像解决磁性的4-D性质”项目，其中包含10个科学用例。
2016-03-08 astro-ph.GA astro-ph.IM
Source Finding in Linear Polarization for LOFAR, and SKA Predecessor Surveys, using Faraday Moments
线性极化数据的最佳寻源策略是一个尚未解决的问题，极化观测的技术挑战性带来了许多抑制因素。这种算法对于平方公里阵列（SKA）探路者调查至关重要，例如使用低频阵列（LOFAR）的多频快照天空调查（MSSS），因为数据量足够大，无法进行人工检查。我们提出了一种新的战略'法拉第矩'的源查找线偏振LOFAR，使用的时刻的频率依赖的全斯托克斯数据（即平均值，标准差，偏度，和过剩峰度）。通过对天空的模拟，我们发现矩可以识别偏振源，具有很高的完整性：在信噪比为5时为98.5%。虽然该方法的可靠性较低，但旋转测量（RM）合成可以应用于每个候选源，以过滤掉仪器和虚假检测。这一综合战略将产生一个完整和可靠的极化源目录，其中包括观测带宽的全部灵敏度。我们发现，该技术可以减少RM合成需要执行的像素数的一个因素的$\approx1\times10^{5}$与现代射电望远镜预期的源分布。通过对LOFAR数据的测试，我们发现该技术在漫射辐射存在的情况下是有效的。这种方法的扩展直接适用于其他即将到来的无线电调查，如宇宙磁力极化巡天（POSSUM）与澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）和SKA本身。
2017-11-13 astro-ph.IM
Measured Sensitivity of the First Mark II Phased Array Feed on an ASKAP Antenna
本文介绍了CSIRO的第一个Mk的测量灵敏度。II ASKAP天线上的相控阵馈电（PAF）。Mk。II在1.23 GHz时实现了78 K的最小系统温度过效率$T_\mathrm{sys}/η$，在835 MHz至1.8 GHz时达到95 K或更高。该PAF是为澳大利亚SKA探路者望远镜设计的，用于展示平方公里阵列（SKA）的宽视场快速天文观测。
2015-09-02 astro-ph.IM
Solar, Heliospheric and Ionospheric Physics: Pathfinders, Precursors and SKAO Perspective
ASTRON - Netherlands Institute for Radio Astronomy（荷兰射电天文研究所）；Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院）；National Centre for Radio Astrophysics, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究院国家射电天体物理中心）；Dublin Institute for Advanced Studies（都柏林高等研究院）；University of Oslo（奥斯陆大学）；University of Bath（巴斯大学）
SKAO的SHI物理学科学工作组综述相关研究，聚焦阵列组件4（AA4）能力，其为SKA-LOW和SKA-MID基线，能提供多种优势，将在太阳和空间天气科学上带来变革，还构建日地系统并规划路线图。
2026-07-22 astro-ph.IM astro-ph.SR
The Characterised Noise Hi source finder: Detecting Hi galaxies using a novel implementation of matched filtering
从平方公里阵列（SKA）及其前身（如澳大利亚SKA探路者（ASKAP））获得的谱线数据管将足够大，需要对源进行自动探测和参数化。匹配滤波被广泛认为是最好的自动检测源的方法。本文提出了一种新的匹配滤波器的特征噪声高（CNHI）源查找器。该实现针对计划的宽视场ASKAP传统L波段全天空盲测（WALLABY）Hi谱线观测的3-D性质进行了优化。CNHI源查找器还采用了一种新的3-D对象的稀疏表示，具有高压缩率，以实现Lutz一次通过算法的数据立方体太大，在一个单一的过程中处理。WALLABY将使用ASKAP惊人的30平方度视野来拍摄\sim 70%的天空。预计WALLABY将发现50万个Hi星系，z \sim 0.2。
2011-12-07 astro-ph.IM
Radio Astronomy Transformed: Aperture Arrays - Past, Present & Future
我回顾了孔径阵列的早期发展及其在射电天文学中的作用。这项技术在20世纪60年代末的消亡，以及抛物面天线兴起的原因也被考虑在内。与安提基西拉机制（见这些会议记录）作为一个失去的技术的相似之处简要介绍。孔径阵列重新进入射电天文学的世界，因为建造一个收集面积为1平方公里的巨大射电望远镜（平方公里阵列，SKA）的想法出现了。信通技术的巨大进步改变了孔径阵列的能力、灵活性和可靠性。在20世纪90年代中期，ASTRON开始开发和实验第一个用于射电天文学的高频孔径阵列瓦片- AAD，OSMA，THEA和EMBRACE。在这些努力的推动下，射电天文学的相控阵馈源（PAF）被发明出来，LOFAR本身成为下一代望远镜和SKA的主要开拓者。与此同时，孔径阵列为射电天文学提供的同样优势已经使碟形天线在许多不同的民用和军事应用中过时了。LOFAR和其他孔径阵列（MWA，LWA和PAPER）的第一次调试结果目前表明，这种技术可以改变射电天文学超过20年的无线电频谱，频率至少达到1.5 GHz。这种“射电天文学的重新发明”对整个SKA的设计和形式具有重要意义。建立一个SKA，只是“类固醇VLA”是根本不够好。就像安提基特拉机制本身一样，我们必须让未来的天文学家感到惊讶-他们和这一代人都应该得到同样的东西。
2012-11-27 astro-ph.IM
Faraday Tomography with the SKA: A New Era of Cosmic Magnetism Studies
Universidad de Santiago de Chile（圣地亚哥智利大学）；University of Manchester（曼彻斯特大学）；Alan Turing Institute（艾伦·图灵研究所）；The University of Calgary（卡尔加里大学）；University of Cape Town（开普敦大学）；National Research Council Canada（加拿大国家研究委员会）；University of Tasmania（塔斯马尼亚大学）
本文综述了SKA通过法拉第旋转和法拉第测量合成技术研究宇宙磁场的能力，重点介绍了AA4阶段的配置及其在星系、星系团和宇宙网中高分辨率法拉第层析成像的应用。
2026-06-29 astro-ph.IM
Using low-frequency pulsar observations to study the 3-D structure of the Galactic magnetic field
银河系磁场（GMF）在许多天体物理过程中起着重要的作用，是宇宙学信号的重要前景，如再电离时代（EoR），但尚未得到很好的理解。色散和法拉第旋转测量（DM和RM，分别）对大量的晶体提供了一种有效的方法来探测的三维结构的GMF。低频极化观测具有较大的分数带宽，可以用来测量精确的DM和RM。这是证明了一个目录的RM（校正电离层法拉第旋转）从低频阵列（LOFAR），与不断增长的补充目录在南半球从默奇森宽场阵列（MWA）。这些数据进一步加深了我们对三维GMF的认识，特别是对星系晕的认识。最近建造或升级的探路者望远镜和先驱望远镜，如LOFAR和MWA，重振了低频科学，并代表着在建造平方公里阵列方面取得的进展，这将在今后的天体物理磁场研究方面取得重大进展。SKA-Low的一个关键科学驱动因素是研究EoR，脉冲星和偏振数据可以为银河系前景条件提供有价值的见解。
2017-12-18 astro-ph.IM
Status and progress of China SKA Regional Centre prototype
平方公里阵列（SKA）项目包括由SKA天文台（SKAO）建造的两个最大的射电望远镜阵列，SKAO是一个政府间组织，汇集了来自世界各地的国家，中国是主要成员国之一。处理、分发、管理和使用SKA望远镜产生的大量数据所需的计算资源太大，SKAO无法自行管理。为了应对这一挑战，SKAO正在与国际社会合作，建立一个共享、分布式数据、计算和联网能力，称为SKA区域中心联盟。在这种模式下，SKAO将得到分布在世界各地的SKA区域中心（SRC）的全球网络的支持，以建立一个端到端的科学数据系统，为天文学家提供高质量的科学产品。SRC对SKA数据进行深度处理、科学分析和长期存储，并提供用户支持。中国一直积极参与和推动供应链的建设。本文介绍了全球SRC网络的国际合作和正在进行的原型设计，中国SRC的建设计划，并详细描述了中国SRC原型。本文还介绍了利用中国SRC原型资源完成的SKA前驱望远镜和探路者望远镜的科学应用实例。最后对中国SRC的发展前景进行了展望。
2022-09-30 astro-ph.IM
First measurement of interplanetary scintillation with the ASKAP radio telescope: implications for space weather
我们报告的行星际闪烁（IPS）的测量使用澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）射电望远镜。尽管这一概念验证观测仅利用了单个源的3秒数据，但这仍然是一个重要的结果，因为ASKAP的异常宽的视场，以及其在太阳10度范围内观测的能力的验证，意味着ASKAP有可能在扩展到白光日冕仪的视场之外之后观测行星际日冕物质抛射（CME），但早在它到达地球之前我们描述了我们的概念验证观察和外推从测量的噪声参数，以确定什么信息可以收集从一个更长的观察使用全视场。我们证明，通过采用“目标的机会”（TOO）的方法，其中望远镜是由白光日冕仪中的CME的检测触发，大多数行星际CME可以观察到ASKAP，而在伸长范围$<$ 30度。因此，它是高度互补的共同定位默奇森宽场阵列，一个较低的频率仪器，更适合于观察伸长$>$ 20度。
2022-08-08 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
