The capability of the Australian Square Kilometre Array Pathfinder to detect prompt radio bursts from neutron star mergers
我们讨论的观测策略,以检测提示与引力波事件使用澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)。许多双中子星合并的理论模型预测,明亮,迅速的无线电发射将伴随合并。这种瞬发辐射的检测将大大提高我们对合并的物理条件、环境和位置的了解。然而,由于引力波事件的相对较差的定位,90%的可信区域达到数百甚至数千平方度,搜索瞬发发射变得复杂。在蝇眼模式下工作时,ASKAP的视场可以达到$\sim$ 1000 deg $^2$在$\sim 888\,{\rm MHz}$。这可能使观测者能够足够快地覆盖90%可信区域的大部分,以检测即时排放。我们使用从LIGO/Virgo的第三次观测运行的GW 170817和GW 190814的天空图来模拟在即将到来的第四次观测运行中检测到引力波事件的即时发射的概率。由于只有在合并后才发出警报,我们发现很难足够快地转动望远镜来捕捉任何即时发射。然而,随着负延迟管道\textit{before}合并发布的警报的增加,我们发现应该可以搜索附近的,明亮的提示FRB样发射的引力波事件。尽管如此,发生率还是很低的:假设瞬发辐射是在合并前后的几微秒内发出的,我们希望在第四次观测运行中观测到$\sim$ 0.012事件
2020-10-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
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
Radio Continuum Surveys with Square Kilometre Array Pathfinders
在平方公里阵列(SKA)项目的筹备阶段,世界各地已经建造了几个下一代射电望远镜和升级。这些公司包括APERTIF(荷兰)、ASKAP(澳大利亚)、eMERLIN(英国)、VLA(美国)、e-EVN(总部设在欧洲)、LOFAR(荷兰)、Meerkat(南非)和Murchison Widefield Array(MWA)。这些新仪器中的每一种都有不同的优势,它们之间的调查协调可以帮助最大限度地利用它们中的每一种。目前正在计划对每个星系进行无线电连续测量,主要科学目标是了解星系在宇宙时间内的形成和演变,以及驱动星系形成和演变的宇宙学参数和大尺度结构,为实现这一目标,不同的小组正在开发各种新技术,并改进现有技术。在这里,我们描述了这些项目,他们的科学目标,以及正在解决的技术挑战,以最大限度地提高科学回报。
2012-10-28 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
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
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
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
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
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
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
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
The technological and scientific development of ASKAP
在过去几年中,使用全36天线澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)进行试点调查的科学成果大幅增加。这一趋势可能会继续下去,全面调查定于今年晚些时候开始。由于采用了新颖的相控阵馈源,每个ASKAP指向覆盖约30平方度,使其成为一个快速的测量机器,提供高分辨率的天空无线电图像。在最近的科学亮点是中性氢的麦哲伦云以及附近的星系群和集群的研究,数以百万计的无线电连续源的目录,奇怪的无线电圈的发现,和本地化的快速射电暴,仅举几例。为了证明ASKAP的调查速度,我们还进行了快速ASKAP连续调查(RACS),以15角秒的分辨率覆盖了10月+41度以南的整个天空。
2022-08-17 astro-ph.GA astro-ph.IM
WALLABY -- An SKA Pathfinder HI Survey
宽场ASKAP L波段传统全天空盲测(WALLABY)是对本地宇宙中性氢(HI)的下一代调查。它使用澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)的宽视场、高分辨率能力,这是一种无线电干涉仪,由36 x 12 m的天线组成,配备了相控阵馈源(PAF),位于西澳大利亚州的一个无线电极其安静的区域。WALLABY的目标是测量四分之三的天空(-90度< Dec < +30度),使z < 0.26的红移,并生成谱线图像立方体,分辨率约为30弧秒,通道灵敏度约为1.6 mJy/光束/4 km/s。ASKAP在1.4 GHz的瞬时视场,由PAF的36个光束提供,大约是30平方度。在综合信噪比为5的情况下,WALLABY预计将探测到超过50万个星系,平均红移为z ~ 0.05(~200 Mpc)。WALLABY的科学目标包括:(a)对本星系群附近的富气星系进行普查;(b)研究星系、星系群和星系团的HI特性,特别是环境对星系演化的影响;(c)利用低偏置富气星系的空间和红移分布来完善宇宙学参数。对于上下文,我们提供了以前的大规模HI调查的概述。结合现有的和新的多波长天空调查,WALLABY将使一个令人兴奋的新一代全色研究的本地宇宙。- WALLABY试点调查的第一批结果已经公布,初步数据产品在CSIRO ASKAP科学数据档案(CASDA)中公开。
2020-07-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Evolutionary Map of the Universe: A pilot survey to detect high Galactic latitude pulsars in variance images with ASKAP
Western Sydney University(西悉尼大学);Henan Academy of Sciences(河南省科学院);Curtin University(科廷大学);University of Calgary(卡尔加里大学);Macquarie University(麦考瑞大学);Lahore University of Management Sciences(拉合尔管理科学大学)
本研究利用ASKAP的EMU巡天数据,通过方差成像方法开展高银纬脉冲星试点巡天,识别出多颗已知源、候选体及3颗新脉冲星,验证了该方法在未来射电巡天中的脉冲星探测潜力。
2025-11-14 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
Studying Magnetic Fields using Low-frequency Pulsar Observations
在下一代射电望远镜的帮助下,对脉冲星的低频偏振观测提供了对天体物理等离子体的强大探测,这些天体物理等离子体在磁场强度和尺度上跨越了许多数量级:从脉冲星磁层到包括ISM和电离层在内的磁离子等离子体。具有太高斯场强的脉冲星磁层可以通过其在多个频率上的众多发射现象来探索,其背后的机制仍然难以捉摸。精确的色散和法拉第旋转测量对大量的恒星探测银河系磁场的三维大尺度(最终是小尺度)结构,它在许多天体物理过程中发挥作用,但还没有得到很好的理解,特别是对星系晕。我们描述了一些结果和正在进行的工作,从低频阵列(LOFAR)和默奇森宽场阵列(MWA)射电望远镜在这些领域。这些望远镜和其他探路者望远镜和前体望远镜为低频科学注入了新的活力,并朝着平方公里阵列(SKA)的方向发展,这将在未来50年内在天体物理磁场研究方面取得重大进展。
2017-12-18 astro-ph.HE 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
The extraordinary linear polarisation structure of the southern Centaurus A lobe revealed by ASKAP
我们提出的意见,在南部的半人马座A射电瓣的线性极化,在澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)望远镜调试期间进行。我们使用16个天线在12小时内观察一个30平方度的区域,指向以913 MHz为中心的240 MHz频段。我们的观测获得了$26\times33$角秒(480秒差距)的角分辨率,30角分的最大可恢复角尺度,和85 $\muup$ Jy束$^{-1}$的全波段灵敏度。由此产生的偏振和法拉第旋转的地图是有史以来最详细的无线电波瓣,与10阶$^5$分辨率元素覆盖的来源。我们描述了几个尚未报道的观测特征的叶,包括其详细的峰值法拉第深度结构,和错综复杂的网络去极化灯丝。这些结果表明,令人兴奋的能力ASKAP的宽场无线电偏振测量。
2018-11-28 astro-ph.GA astro-ph.IM
Revisited "Cluster-Cluster" VLBI with future multi-beam low frequency radio interferometers
我们重新审视的“集群”或多视图甚长基线干涉(VLBI)技术的协同作用的角度来看,其固有的多波束功能在澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)和它的潜力,以改善ASKAP的VLBI观测结果。我们包括一个候选VLBI站点列表,这些站点已经支持或可以升级以支持位于澳大利亚和海外的多视图VLBI,并且与ASKAP具有共同的可见性。我们以前在1.6 GHz的“集群集群”观测的结果表明,这种配置的优势,校准电离层失真负责在低频位置精度的损失,使用多个校准器在1至6度之间的范围内远离目标。因此,我们的结论是,联合观测ASKAP与其他多视图网站使用“集群集群”技术将提高成果的高空间分辨率组件ASKAP应用于天体测量项目,实现更高的精度为更多的目标,并具有较低的检测阈值。甚宽视场VLBI测图也成为可能。展望未来,这将有助于开发与SKA未来高分辨率观测相关的新技术。
2009-09-25 astro-ph.IM