SKA-Japan Pulsar Science with the Square Kilometre Array
平方公里阵列将以其宽视场、宽波段观测和高灵敏度彻底改变脉冲星研究，使可观测的脉冲星数量增加一个数量级以上。脉冲星不仅对中子星本身的研究很有意义，而且对它们作为探测基础物理学如广义相对论、引力波和核相互作用的工具也很有意义。本文综述了SKA-Japan脉冲星科学工作组的主要工作，包括银河系中心超大质量黑洞的修正引力理论研究、宇宙弦和双超大质量黑洞的引力波探测、利用巨射电脉冲研究银河系附近等离子体的物理状态，利用脉冲星对确定银河系的磁场结构。
2016-03-07 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
The Square Kilometre Array
我们回顾了平方公里阵列（SKA）的现状，概述了其第一阶段（SKA1）的科学驱动因素，并为2016年计划开始建设的关键决策和里程碑制定了时间轴。我们解释了第二阶段SKA（SKA2）将如何改变SKA基础设施的研究范围，使其成为未来伟大的天文观测台和测量仪器之一，并开辟新的发现领域，许多领域超出了传统天文学的范围。
2011-05-30 astro-ph.IM
An Overview of the Square Kilometre Array
平方公里阵列（SKA）将是研究宇宙厘米和米波长辐射，特别是宇宙中最丰富的元素氢的首要仪器。SKA将探测星系形成的曙光，并允许在许多其他天文学领域取得进展，如基础物理学，天体生物学和宇宙学。第一阶段将占整个SKA收集面积的10%左右，将建在澳大利亚和南非。本文描述了SKA的关键科学驱动因素，提供了SKA组织最近活动的最新情况，并总结了第1阶段的基线设计。
2013-11-18 astro-ph.IM
MeerKAT Key Project Science, Specifications, and Proposals
我们介绍了南非平方公里阵列前体MeerKAT卡鲁阵列望远镜的规格。本文档描述了MeerKAT的一些关键科学。我们邀请社区提交大型重点项目的建议书。
2009-10-16 astro-ph.IM
MID-Radio Telescope, Single Pixel Feed Packages for the Square Kilometre Array: An Overview
平方公里阵列（SKA）项目是一项国际努力，旨在建造世界上最大的射电望远镜，使科学具有前所未有的细节和调查速度。该项目跨越十多年，目前已处于成熟阶段，准备进入建设和整合阶段。在完全部署状态下，MID望远镜由安装在卡鲁沙漠（南非）无线电静默区的150公里直径的偏置格里高利天线阵列组成。每个天线都配备了三个馈电组件，通过馈电步进平台精确定位在副反射器焦点上。总的观测带宽（0.35-15.4GHz）被划分为七个频段。频段1（0.35-1.05GHz）和频段2（0.95-1.76GHz）作为单独的馈电封装实现。其余五个条带（条带3、4、5a、5 b和6）合并在一个饲料包装中。最初只安装频段5a（4.6-8.5GHz）和频段5 b（8.3-15.4GHz）。本文概述了每个馈源包的设计、测试和集成的最新进展，以及项目和科学目标、时间轴和建设路径。
2020-11-05 astro-ph.IM
High sensitivity VLBI with SKA
平方公里阵列（SKA）的目标是实现一平方公里的收集面积，它将是世界上最大的射电望远镜。这是12个国家（还有更多国家加入）之间的科学合作，将由一个天文台和位于南非和澳大利亚的两个望远镜组成。望远镜部署计划分两个阶段进行，但即使在第一阶段（SKA 1），它也将在广泛的科学目标中实现变革性科学。将SKA 1纳入全球VLBI网络（SKA-VLBI）将为SKA科学方案提供非常高的角分辨率，以期待通过全面部署望远镜（SKA 2）实现科学。本文概述了SKA天文台VLBI能力、关键操作概念，并概述了更新科学用例的必要性。
2019-03-20 astro-ph.IM
Cosmic Magnetism with the Square Kilometre Array and its Pathfinders
平方公里阵列（SKA）的五个关键科学项目之一是“宇宙磁场的起源和演变”，其中无线电偏振测量将用于揭示宇宙磁体的样子以及它们在不断演变的宇宙中扮演的角色。许多正在建造的SKA原型也将磁场和偏振测量作为关键科学领域。在这里，我回顾了创新的新的旋光和法拉第旋转实验与即将到来的设施，如ASKAP，LOFAR，ATA，EVLA，并最终SKA的前景。利用这些望远镜进行的灵敏的宽场偏振巡天将为银河系、附近星系和星团以及高红移宇宙的磁场提供一个引人注目的新视角。
2009-01-19 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
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
Source-finding for the Australian Square Kilometre Array Pathfinder
澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）在源查找和编目领域提出了一些挑战。数据速率和图像大小非常大，并且需要在高性能计算环境中进行自动化处理。这需要开发新的工具，能够在这样的环境中运行，并能够可靠地处理大型数据集。这些工具还必须能够适应ASKAP将进行的不同类型的观测：连续成像、谱线成像、瞬态成像。ASKAP项目开发了一个名为Selavy的源查找器，它基于Duchamp源查找器（Whiting 2012）。Selavy包含了一些新的功能，我们在这里描述。由于大型图像和立方体的分布式处理将是必不可少的，我们描述了用于分配数据的算法，找到一个适当的阈值和搜索到该阈值，并形成最终的源目录。我们描述了用于定义一个不同的阈值，响应本地，而不是全球，噪声条件的算法，并提供其使用的例子。我们讨论的方法用于应用二维拟合检测到的源，使更准确的参数化。这些新功能的时序性能进行了比较，我们表明，它们对流水线处理的影响将是小的，增强算法提供了空间。本文还讨论了ASKAP源查找软件的开发过程。到ASKAP运行时，ASKAP科学界将通过调查科学项目为源查找管道提供重要内容，并介绍了实现这一目标的机制。
2012-08-22 astro-ph.IM
Pulsar Science with the SKA
平方公里阵列（SKA）的灵敏度将足以发现银河系中所有射向地球的恒星。已经在初步部署，SKA第一阶段，它将在脉冲星科学方面取得重大进展。在这些会议记录中，我简要概述了SKA是什么，并描述了它的脉冲星搜索和计时能力。
2017-11-06 astro-ph.IM
Square Kilometre Array Science Data Challenge 1: analysis and results
作为世界上最大的射电望远镜，平方公里阵列（SKA）将引领下一代射电天文学。建造望远镜阵列所需的工程壮举，只有为利用数据的丰富科学价值而开发的技术才能与之相媲美。为了推动高效准确分析方法的发展，我们正在设计一系列数据挑战，为科学界提供高质量的数据集，用于测试和评估新技术。在本文中，我们介绍了第一个这样的科学数据挑战赛（SDC1）的描述和结果。SDC1以SKA MID连续模拟观测为基础，涵盖三个深度（8小时、100小时和1000小时）的三个频率（560 MHz、1400 MHz和9200 MHz），要求参与者对模拟数据应用源探测、表征和分类方法。挑战赛于2018年11月开始，9支队伍在2019年4月的截止日期前提交了结果。在这项工作中，我们分析了其中8个团队的结果，展示了可以成功用于在深度，拥挤的领域中找到，定位和分类源的各种方法。研究结果还表明，在这种分析中建立领域知识和专业知识以获得最佳性能的重要性。随着高分辨率观测开始揭示天空的真正复杂性，这种分析所面临的突出挑战之一是如何像处理未解决的源群一样有效地处理高分辨率和复杂的源。
2020-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
SKA shakes hands with Summit
最近，平方公里阵列（SKA）第一阶段的全面数据处理工作流程在世界上最快的超级计算机Summit上成功执行，证明科学家拥有处理SKA数据的专业知识，软件工具和计算资源。SKA-Summit实验表明了天文学、计算机科学和其他社区之间多学科合作的重要性。SKA的科学成就离不开多领域人才的共同努力。
2019-12-29 astro-ph.IM
Synthetic Observations with the Square Kilometre Array (SKA) -- development towards an end-to-end pipeline
探测来自宇宙黎明和再电离时代的中性氢的红移21厘米信号是现代观测宇宙学的最后前沿之一。固有的微弱信号使其容易受到天体物理前景和仪器系统学等几个来源的污染。尽管如此，最近取得的进展将结合起来，使信号检测与即将到来的平方公里阵列（SKA），无论是统计和通过断层扫描。本文介绍了一个本地开发的端到端的管道，模拟敏感的干涉观测。主要介绍了干涉仪对\hi检测的要求。在其目前的形式，它可以模拟现实的点源前景和系统的影响-校准误差和位置误差对21厘米的观测。在校准误差和位置误差为0.01%的情况下，验证了该流水线的性能.它的性能在望远镜、前景和信号模型中是一致的。在最初阶段，模拟管道的重点是EoR科学。但是，由于这是一个通用的干涉仿真管道，它将有助于整个SKA用户社区，无论科学目标。
2022-11-08 astro-ph.CO astro-ph.IM
Square Kilometre Array: a concept design for Phase 1
中低频的SKA将分两个不同的阶段构建，第一阶段是第二阶段的子集。本文件定义了SKA第1阶段（SKA_1）的主要科学目标和基线技术概念。SKA_1的主要科学目标将是研究从黑暗时代到现在的宇宙中中性氢的历史和作用，并将中子星用作基础物理的探测器。SKA_1的基线技术概念将包括一个工作频率高达450 MHz的稀疏孔径阵列，以及一个天线阵列，最初工作频率高达3 GHz，但天线表面精度能够达到10 GHz。一个相关的先进仪器计划（AIP）允许进一步开发目前正在研究的新技术。建设将在2016-2019年进行，总资本成本为3.5亿\texteuro，包括应急元素。SKA_1望远镜的成本估计目前正在由SKA项目开发办公室（SPDO）牵头进行一项更详细和彻底的成本计算工作。SKA_1的3.5亿\texteuro是一个受成本限制的上限;额外的意外开支是为了缩小项目的总体范围。SKA_1的设计预计将随着主要费用估计数，特别是两个地点的基础设施费用的改进而不断发展。SKA_1设施将在灵敏度、调查速度、图像保真度、时间分辨率和视野方面向前迈进一大步。它将开辟探索空间的新领域，并展示支撑SKA第2阶段（SKA_2）的科学和技术。
2010-08-17 astro-ph.IM
The Murchison Widefield Array: the Square Kilometre Array Precursor at low radio frequencies
Murchison Widefield Array（MWA）是三个平方公里阵列先驱望远镜之一，位于西澳大利亚中西部Murchison Shire的Murchison射电天文台，该位置因其极低的射频干扰而被选中。MWA在80-300 MHz的低射频下工作，两种线性极化的处理带宽为30.72 MHz，由分布在直径约3 km区域的128个孔径阵列（称为瓦片）组成。新颖的混合硬件/软件相关性和实时成像和校准系统包括MWA信号处理后端。在本文中，作为建成MWA在系统和子系统的水平进行了描述，阵列的预期性能，并总结了仪器的科学目标。
2012-06-29 astro-ph.IM
Advancing extragalactic spectral line studies with the Square Kilometre Array Observatory
Keele University（基尔大学）；University of Manchester（曼彻斯特大学）；University Catholic of Lyon（里昂天主教大学）；Curtin University（科廷大学）
概述平方公里阵列天文台（SKAO）在河外谱线研究方面的科学潜力，介绍其对各类谱线研究的推动作用及带来的新探测可能，如探测高红移首个分子等。
2026-07-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Lunar detection of ultra-high-energy cosmic rays and neutrinos with the Square Kilometre Array
自然界中能量最高的粒子--超高能（UHE）宇宙射线的起源至今仍是个谜。其中只有能量最高的宇宙射线具有足够小的角偏转，可用于定向研究，而且它们的通量非常低，即使是3,000平方公里的皮埃尔·俄歇探测器每年也只能记录到大约30条这样能量的宇宙射线。一种提供更大孔径的方法是使用月球Askaryan技术，其中地面射电望远镜搜索宇宙射线与月球表面相互作用时产生的纳秒无线电闪光。该技术对UHE中微子也很敏感，UHE中微子可能是在早期宇宙的拓扑缺陷衰变中产生的。利用现有射电望远镜进行的观测表明，这种技术在技术上是可行的，并确定了所需的程序：应实时搜索无线电信号中的脉冲，补偿电离层色散并滤除局部无线电干扰，并将候选事件存储起来供日后分析。对于平方公里阵列（SKA），这需要形成多个捆绑阵列波束，具有高时间分辨率，覆盖月球，使用SKA 1-LOW或SKA 1-MID。凭借其巨大的收集面积和宽带宽，SKA将能够使用可见的月球表面-数百万平方公里-作为探测器来探测UHE宇宙射线的已知通量，为这些极其罕见的粒子提供足够的探测，以解决其起源之谜。
2014-12-19 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
Working Principle of the Calibration Algorithm for High Dynamic Range Solar Imaging with Square Kilometre Array Precursor
对太阳的低频射电成像是一个具有挑战性的问题。米波长的太阳辐射的角度范围从几角分到几度。这些发射显示出亚秒级和亚兆赫级的时间和频谱变化。这些发射的亮度温度也会变化许多数量级，这需要高动态范围的光谱快照成像。凭借Murchison宽场阵列（MWA）的独特阵列配置以及强大的校准和成像管道，射电太阳紧凑阵列（AIRCARS）的自动成像程序可以生成迄今为止最好的光谱快照太阳图像。通过统计分析和仿真验证了该算法的工作原理和性能。AIRCARS使用MWA的部分相稳定性，MWA具有紧凑的核心，其中大量天线元件分布在小的阵列覆盖区上。该算法的优势使其成为低频太阳成像的最先进的校准和成像管道，预计将非常适合即将推出的平方公里阵列（SKA）和其他未来的无线电干涉仪，用于产生高动态范围和高保真度的太阳图像。
2022-09-21 astro-ph.IM astro-ph.SR
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
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
An Overview of the SKA Science Analysis Pipeline
完成后，平方公里阵列（SKA）将具有前所未有的图像生成速度。虽然前几代望远镜依靠人类的专业知识从图像中提取科学上有趣的信息，但数据的庞大数据量现在将使这变得不切实际。此外，数据累积的速率将不允许传统的成像产品被无限期地存储以供以后检查，这意味着在伪实时中丢弃不感兴趣的数据是非常必要的。在这里，我们概述了正在开发的SKA科学分析管道的组成部分，以产生一系列数据产品，包括连续图像，光谱立方体和法拉第深度光谱。我们讨论了一个计划，自动提取这些产品的价值，并丢弃科学无趣的数据。因此，这条管道预计将提高科学生产力，并提供减少数据档案大小的可能性，从而节省大量资金。
2016-01-16 astro-ph.IM
GASKAP -- A Galactic Spectral Line Survey with the Australian Square Kilometre Array Pathfinder
澳大利亚平方公里阵列探路者望远镜在其运行的头几年将进行的一个巡天科学项目是研究银道面和麦哲伦云流中HI的21厘米线和OH的18厘米线。宽视场ASKAP可以以非常高的灵敏度比传统望远镜更快地测量大面积，因为它具有接收器元件的焦平面阵列。对星际介质的广泛分布的谱线发射的亮度灵敏度取决于光束的大小和测量速度。在GASKAP巡天中，将同时合成不同分辨率的地图;这些地图将与不同的科学应用相匹配，例如扩散HI和OH发射、OH脉泽和HI对背景连续源的吸收。GASKAP的调查结果将回答许多科学问题;一个中心话题是银河系盘和晕之间的物质和能量交换。这项调查将显示在圆盘上方高海拔（z）的中性气体，如麦哲伦流，如何通过光环向下移动，沿途经历了什么变化，以及留下了多少。
2010-08-27 astro-ph.GA astro-ph.IM
Science Opportunities and Challenges Associated with SKA Big Data
即将到来的平方公里阵列（SKA）射电望远镜将成为最大的天文观测设施，预计将在自然科学的主要领域带来革命性的变化。这些革命性的变化有助于我们回答有关宇宙起源、生命、宇宙磁场、引力的本质等基本问题，并帮助我们寻找地外文明。SKA前所未有的强大功能，其特点是极高的灵敏度，宽视场，超快的测量速度和超高的时间，空间，频率分辨率，这确保了SKA将在未来的射电天文学中处于领先地位;这将伴随着大量的EB级观测数据。SKA级数据的传输、存储、读取、写入、计算、管理和归档以及SKA科学产品的发布对信息通信技术（ICT）领域提出了严峻的挑战。中国SKA科学团队将与信息、通信和计算机行业合作，共同应对SKA大数据带来的挑战，不仅促进重大原创性科学发现，而且将所获得的技术成果应用于刺激国民经济。
2019-01-23 astro-ph.IM
Tackling the Unique Challenges of Low-frequency Solar Polarimetry with the Square Kilometre Array Low Precursor: Pipeline Implementation
日冕的磁场决定了日冕的动力学和结构。然而，测量日冕磁场是极其困难的。长期以来，低频射电辐射的偏振被认为是少数几种有效的中高日冕磁场观测手段之一。然而，这种排放的极端内在可变性，大多数现有仪器（直到最近）捕获它的能力有限，以及所涉及的技术挑战都导致其使用受到严重限制。无线电日冕磁描记术所需的高动态范围分光偏振快照成像能力现在已经触手可及。这是由Murchison Widefield Array（MWA），平方公里阵列（SKA）前体，以及我们的无监督和强大的偏振校准和成像软件管道的数据融合实现的，该软件管道专用于使用射电太阳紧凑阵列自动成像程序（P-AIRCARS）的太阳偏振测量。在这里，我们提出了P-AIRCARS的架构和实现细节。虽然P-AIRCARS的当前实现被调谐到MWA，但算法本身可以容易地适应未来的阵列，例如SKA 1-Low。我们希望并期待P-AIRCARS将通过MWA等仪器实现令人兴奋的新科学，并鼓励在更大的太阳物理学界更广泛地使用无线电成像。
2023-02-06 astro-ph.IM astro-ph.SR
Pathway to the Square Kilometre Array - The German White Paper -
平方公里阵列（SKA）是有史以来计划中最雄心勃勃的射电望远镜。SKA的收集面积约为1平方公里，在灵敏度和观测速度方面远远优于现有的所有无线电设施。SKA承诺的科学能力及其技术挑战为跨学科研究，技术转让以及大学，研究中心和行业之间的合作提供了理想的基础。射电领域的SKA和光学波段的欧洲超大望远镜（E-ELT）都在欧洲研究结构战略论坛（ESFRI）的路线图上，并被认为是欧洲天文学研究的重要设施。这份“白皮书”概述了德国在SKA项目中的科学和研发利益，并将为未来的资金申请提供基础，以确保德国参与平方公里阵列。
2013-01-16 astro-ph.IM physics.ins-det
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
Unveiling the Microhertz Gravitational-Wave Sky with the Square Kilometre Array Observatory
Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge（剑桥大学卡弗里宇宙学研究所）；DAMTP, University of Cambridge（剑桥大学应用数学与理论物理系）；Institut de Fisica d'Altes Energies (IFAE), The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那科学与技术研究院高能物理研究所）；Department of Physics, University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校物理系）
本文研究利用平方公里阵列天文台（SKAO）对毫秒脉冲星双星的高精度计时，通过探测共振引力波扰动，在微赫兹频段搜索引力波，并证明SKAO能实现前所未有的灵敏度，有望探测该频段的大质量黑洞双星。
2026-06-29 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Preparing for Solar and Heliospheric Science with the SKAO: An Indian Perspective
本文从印度视角概述了为SKAO太阳与日球层科学做准备的工作现状，强调利用先导仪器发挥主导作用，以探索未开发的相空间并解答关键科学问题。
2022-11-07 astro-ph.IM astro-ph.SR
Spectral performance of Square Kilometre Array Antennas II: Calibration performance
我们测试了两个原型平方公里阵列（SKA）SKA 1-低对数周期偶极天线，SKALA 2和SKALA 3（“SKA对数周期天线”）的带通平滑性能，以及Murchison宽场阵列（MWA）前体望远镜的电流偶极。在本文中，我们将天线连接到低噪声放大器（LNA）时的输出复值电压响应称为偶极带通。在论文I（de Lera Acedo et al. 2017）中，使用数值电磁模拟估计了为SKA 1-Low开发的对数周期天线的带通频谱响应，并使用低阶多项式拟合进行了分析，并将其与HERA天线进行了延迟频谱度量比较。在这项工作中，SKA 1-低仪器，包括频率相关的主波束和阵列配置的现实模拟，使用加权最小二乘多项式估计，以评估原型天线的能力，以执行SKA再电离时代（EoR）的统计实验。这项工作补充了Trott & Wayth（2016）中为拟议的EoR科学实验计算的理想估计器容差，实现了最佳和标准估计（校准）程序的性能。在较高频率下有足够的天空校准模型，所有天线的带通都足够平滑，以满足Trott & Wayth（2016）中描述的公差，以执行EoR统计实验，这些主要受到足够的天空校准模型和校准数据中的热噪声水平的限制。在宇宙黎明（CD）的频率上，SKA作为第一批能够获得更高红移的下一代望远镜之一，MWA偶极子和SKALA 3天线具有足够的性能，而SKALA 2的设计将阻碍探索这个时代的能力。
2017-05-08 astro-ph.CO astro-ph.IM
Tackling the Unique Challenges of Low-frequency Solar Polarimetry with the Square Kilometre Array Low Precursor: The Algorithm
众所周知，日冕磁场是定义日冕物理和空间天气的关键参数之一。然而，测量全球日冕磁场仍然具有挑战性。日冕射电辐射的偏振特性对日冕磁场敏感。虽然它们可以被证明是日冕和日光层磁场的有用探测器，但它们的使用受到技术和算法挑战的限制。我们提出了一个强大的算法，精确的偏振校准和成像的低射频太阳观测，并证明它的数据从默奇森宽场阵列，平方公里阵列（SKA）的前身。该算法基于测量方程框架，该框架构成了所有现代无线电干涉校准和成像的基础。它提供了高动态范围和保真度的全斯托克斯太阳射电图像与仪器偏振泄漏$<1\%$，与一般的天文射电成像，并代表了国家的最先进的。开放这个有益的，但尚未探索，相空间将使多个新的科学调查，并提供相当大的发现潜力。例子包括探测来自热日冕发射的低水平圆偏振，以估计大规模的静止日冕场;探测来自日冕物质抛射的微弱回旋同步辐射的偏振，以可靠地估计等离子体参数;以及探测这些频率下的首次线性偏振。这种方法是在考虑SKA的情况下开发的，它将开启一个在低射频下进行高保真分光偏振快照太阳成像的新时代。
2022-06-30 astro-ph.IM astro-ph.SR
Building models for extended radio sources: implications for Epoch of Reionisation science
我们测试的假设，在天空模型的限制，用于校准干涉射电望远镜，其中该模型包含扩展的无线电源，将产生的电离时代（EoR）功率谱的偏差。由于射电望远镜无法对所有的傅立叶分量进行采样，因此包含在扩展源的空间和光谱结构的校准模型中的信息是不完整的。应用不完整的天空模型对EoR数据进行校准将在数据中留下残留误差，该残留误差向前传播到EoR功率谱。这一有限的信息是在当前和未来计划的仪器和调查的背景下，在EoR频率，如默奇森宽场阵列（MWA），巨型米波射电望远镜（GMRT）和平方公里阵列（SKA 1-低）。对于MWA EoR实验，我们发现，无论是额外的短基线$uv$ -紧凑型EoR阵列的覆盖范围，以及TGSS和计划MWA扩展提供的额外的长基线，都需要在所有相关尺度上获得足够的信息。对于SKA 1-Low，最大基线为49 km和65 km的阵列在50 MHz和150 MHz下的性能相当，而39 km、14 km和4 km阵列的性能下降。
2017-10-31 astro-ph.IM
WS-Snapshot: An effective algorithm for wide-field and large-scale imaging
平方公里阵列（SKA）是世界上正在建设的最大的射电干涉仪。高精度、宽视场和大尺寸成像对SKA科学数据处理器（SDP）的构建提出了重大挑战。提出了一种基于改进的W-Stacking和快拍的混合成像方法。通过拟合快照$uv$平面，减小了W范围，从而有效地提高了改进的W-Stacking算法的性能。我们提出了一个详细的实现WS-Snapshot。通过全尺寸SKA 1-LOW仿真，我们给出了不同参数情况下的成像性能和成像质量结果。结果表明，WS-Snapshot方法能够实现更有效的分布式处理，并在可接受的精度范围内显着减少计算时间开销，这将是至关重要的后续SKA科学研究。
2022-07-01 astro-ph.IM
Determination of Planetary Nebulae angular diameters from radio continuum Spectral Energy Distribution modeling
新的高分辨率、高灵敏度、多频率、宽场无线电测量正在出现，如澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）宇宙演化图（EMU）。它们将提供新的机会，对各种扩展的天体物理现象的有用参数进行新的确定。在这里，我们认为具体的应用程序的行星状星云（PNe）的角尺寸测定通过一个新的无线电连续谱能量分布（SED）拟合技术。我们表明，可以获得强大的角大小的测定，最好的光学和无线电观测，但在整个人口的一致应用的潜力。这包括在光学中极其微弱或甚至不可检测的未分辨和/或严重模糊的PNe。
2021-03-05 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Planetary system, star formation, and black hole science with non-redundant masking on space telescopes
非冗余掩模（NRM）是一种高对比度、高分辨率的技术，适用于未来太阳系外行星系统和恒星形成的空间飞行任务，以及一般的高角分辨率银河系和河外天文学。NRM使最高的角分辨率科学可能给定的望远镜的直径和工作波长。它还提供了望远镜光学状态的精确信息。我们必须现实地评估NRM对比度限制，以了解NRM在太空中的科学产出，同时，在UV-NIR中发展行星和恒星形成的NRM科学和河外科学，以帮助引导未来十年的高分辨率天基天文学。
2009-04-13 astro-ph.IM
Multi-wavelength, Multi-Messenger Pulsar Science in the SKA Era
平方公里阵列（SKA）是下一代天文台的一个组成部分，它将在电磁波谱及更远的地方观测宇宙，彻底改变我们对基础物理学、天体物理学和宇宙学的看法。由于它们的极端性质和类似时钟的特性，SKA发现和监测的彗星将使广泛的科学努力成为可能，并在这一探索中发挥关键作用。本章总结了与脉冲星相关的科学目标，这些目标将通过SKA和其他下一代天文设施之间的协调努力来实现。
2015-01-22 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Advanced computing for reproducibility of astronomy Big Data Science, with a showcase of AMIGA and the SKA Science prototype
本文探讨了通过高级计算技术提升天文学大数据可重复性，展示了AMIGA和SKA科学原型的应用与挑战。
2026-01-12 astro-ph.IM cs.DC
The science of the cycle of matter in our Galaxy with the SKA
University of Geneva（日内瓦大学）；Peking University（北京大学）
该研究利用平方公里阵列，通过多方面方法探索银河系物质循环，其独特观测能力将革新银河系天体物理学，助力以银河系为模型理解星系中物质循环过程。
2026-07-21 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
A Square Kilometre Array Pulsar Census
Trinity College Dublin（都柏林三一学院）；Royal Holloway, University of London（伦敦大学皇家霍洛威学院）；University of Manchester（曼彻斯特大学）；Curtin University（科廷大学）；Université d’Orléans（奥尔良大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Institute of Space Sciences (CSIC-ICE)（空间科学研究所（CSIC-ICE））；Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)（加泰罗尼亚空间研究研究所（IEEC））；ASTRON, the Netherlands Institute for Radio Astronomy（荷兰射电天文研究所）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）
SKA通过全天空盲搜将发现约10000个慢脉冲星和800个毫秒脉冲星，为中子星物理和引力波天文学提供关键数据。
2025-12-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Square Kilometre Array Science Data Challenge 3a: foreground removal for an EoR experiment
该挑战评估了17个团队从SKA-Low模拟数据中去除前景以恢复EoR信号的能力，结果显示多数团队表现良好，但误差估计需改进，独立管道比较有助于提升性能。
2025-03-14 astro-ph.CO astro-ph.IM
Radio source analysis services for the SKA and precursors
目前正在数据处理和可视化方面取得新的进展，为即将利用平方公里阵列（SKA）及其前身进行的射电天文学调查做准备。一个主要的目标是以一种基本自动化的方式从数据中提取科学信息，可能利用现代计算基础设施和技术提供的能力。在这方面，将源分析算法纳入数据可视化工具，预计将大大改善和加快大面积调查的编目过程。为此，最近启动了CIRASA（射电天文源分析协作和综合平台）项目，以开发一套源提取、分类和分析服务，并将其整合到ViaLactea视觉分析平台和知识库档案中。在本文中，我们将介绍H2020 NEANIAS项目提供的原型欧洲开放科学云（EOSC）基础设施上迄今为止开发、接口和部署的项目目标和工具。
2023-01-07 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
Probing Anomalous Microwave Emission with the Square Kilometre Array
University of Santiago of Chile（智利圣地亚哥大学）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）；Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天文学与空间科学研究所）；University of Science and Technology（科学技术大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；University of Cambridge（剑桥大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；National Sun Yat-Sen University（国立中山大学）；National Taiwan Normal University（国立台湾师范大学）；Imperial College London（伦敦帝国学院）；Université Toulouse III - Paul Sabatier（图卢兹第三大学-保罗·萨巴蒂埃大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）
本文回顾异常微波辐射（AME）的理论与观测，指出SKAO的高灵敏度、角分辨率和频率覆盖将有助于绘制AME形态、表征谱能量分布并识别其载体，从而解决发射机制和极化性质等关键问题。
2026-06-26 astro-ph.GA astro-ph.IM
Neutrino Detection, Position Calibration and Marine Science with Acoustic Arrays in the Deep Sea
声学接收器阵列是目前和未来可能的深海切伦科夫中微子望远镜的一个组成部分。它们测量各个探测器元件的位置，这些位置由于海底海流的影响而随时间变化。同时，声波接收器可用于海洋科学目的，特别是用于监测周围噪声环境和海洋动物发出的信号。最后但并非最不重要的是，它们可以用于超高能中微子的声学探测研究。在仪器体积为100 km^3的巨大水声阵列中测量声压脉冲是探测能量超过1 EeV的宇宙中微子的一种很有前途的方法。压力信号是由中微子与水中的原子核相互作用时产生的粒子级联产生的，可以在公里范围内的大距离内检测到。在这篇文章中，声学检测的现状将被审查，并为未来的计划-最显着的背景下，KM 3 NeT-将被讨论。中微子探测，位置校准和海洋科学之间的联系将被说明。
2013-04-02 astro-ph.IM physics.ao-ph
Determining the Eccentricity of the Moon's Orbit without a Telescope, and Some Comments on "Proof" in Empirical Science
在望远镜发明之前，许多天文学家都提出了月球运动的理论。这些理论的目的是能够预测月亮在天空中的位置。这些几何模型暗示了月球的一定距离范围。事实上，托勒密的模型预测月球在远地点的距离几乎是近地点的两倍。测量月球的角度大小在望远镜出现之前的天文学家的能力范围内。这些可能有助于改进月球运动的模型，但似乎很少有人对我们进行过任何测量。使用一块纸板与一个小孔冲在它的幻灯片上下码尺，我们表明，这是可能的，以确定一个近似值的偏心率的月球轨道。从14个月相周期的64个观测数据中，我们发现了0.041 +/- 0.004。月球角度大小的典型测量不确定度为+/- 0.7弧分。由于月球的角度大小在29.4至33.5弧分之间，因此仔细拍摄的肉眼数据足以证明月球角度大小的周期性变化。
2010-07-21 astro-ph.IM
Filling the radio transients gap (or: The case for a dedicated radio transients monitoring array in the southern hemisphere)
本文提出在南半球建立专用射电暂现源监测阵列，以快速跟进暂现源，借鉴AMI-LA成功经验，缓解大型阵列压力，并探讨毫米波望远镜的补充作用。
2024-02-07 astro-ph.IM
The Murchison Widefield Array Enters Adolescence: A Personal Review of the Early Years of Operations
本文作者作为MWA长期管理者，回顾该低频射电干涉仪自2013年运行以来的科学成就、多次升级及其对低频SKA发展的贡献，并总结17余年项目管理经验与教训。
2025-09-10 astro-ph.IM
The FORCE mission : Science aim and instrument parameter for broadband X-ray imaging spectroscopy with good angular resolution
FORCE是一个1.2吨重的小型飞行任务，专门用于宽波段精细成像X射线观测。它的能量范围从1到80 keV，具有良好的角分辨率，为$15"$半功率直径。它计划在2020年代中期左右发射，其极限灵敏度设计为在1 ms内达到$F_X (10-40~{\rm keV}) = 3 \times 10^{-15}$ ~erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$ keV $^{-1}$。这个数值比目前最好的数值高出一个数量级。凭借其高灵敏度的宽带覆盖，FORCE将探索“失踪黑洞”的新科学领域，寻找人口和演化不为人所知的黑洞家族。其他点源和扩散源科学也被考虑。FORCE还将为即将建立的大型软X射线观测站提供“硬X射线观测”。
2018-07-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
Observing Radio Pulsars in the Galactic Centre with the Square Kilometre Array
银河系中心射电星的发现和计时是SKA科学案例的一个基本方面，回应了“脉冲星和黑洞引力的强场测试“的主题（Kramer et al. 2004; Cordes et al. 2004）。脉冲星在许多方面都被证明是测试广义相对论和其他引力理论的绝佳工具（参见Wex（2014）的最新评论）。在环绕伴星的轨道上对脉冲星计时，提供了一种独特的方法来探测这样一个系统的相对论动力学和时空。在强磁场条件下，最严格的重力测试预计将来自绕黑洞运行的脉冲星。从这个意义上说，在距离我们最近的超大质量黑洞候选者人马座A* 周围的近轨道（$P_{\rm orb}$ < 1 yr）上的脉冲星-在银河系中心的距离约为8.3 kpc（Gillessen et al. 2009 a）-将是理想的工具。考虑到轨道的大小和与之相关的相对论效应，即使是一颗缓慢旋转的脉冲星也可以让我们对黑洞时空进行非常详细的探索（Liu et al. 2012）。例如，测量由超大质量黑洞的旋转引起的坐标系拖曳，就可以检验“宇宙审查猜想”。“无毛定理”可以通过测量黑洞的四极矩来检验。这是对人马座A* 周围的脉冲星进行引力基础研究的两个最好的例子。正如这里所示，SKA 1-MID和最终的SKA将提供机会，开始在这种极端环境中寻找和计时的卫星。
2015-01-01 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Determining Ideal Fields for Epoch of Reionisation Science Using the 21 cm Line
针对SKA-Low探测EoR 21厘米线的需求，利用MWA存档观测提取z≈6.8天区的图像与校准指标，结合功率谱分析，确认EoR0为理想天区，为SKA-Low的EoR观测天区选择提供依据。
2025-09-24 astro-ph.CO astro-ph.IM
Neutron stars in the light of SKA: Data, statistics, and science
平方公里阵列（SKA）投入使用后，预计将使中子星（NS）目录比目前状态至少增加一个数量级。这包括发现新的NS对象导致更好地采样的代表性不足的NS类别，精密测量的内在属性，如自旋周期和磁场，也数据相关的现象，如微观结构，归零，毛刺等，这将提出一个独特的机会，以寻求答案的有趣和基本的问题，这些奇异的物体在宇宙中的极端物理。在本文中，我们首先提出了一个荟萃分析（从方法论的角度来看）的统计分析使用现有的NS数据，有两个目标：首先，这应该带出统计模型和方法是如何形成和决定的科学问题正在解决。第二，希望这些分析将为更深入的分析提供有用的起点，这些分析涉及SKA获得的更丰富的数据。我们还描述了NS科学的其他几个领域，我们相信将受益于SKA，这是感兴趣的印度NS社区。
2016-10-26 astro-ph.HE astro-ph.IM stat.AP
Scaling performance of the SAGECal calibration package: from LOFAR to SKA
在这个十年里，平方公里阵列（SKA）将进行首次观测。建造碟形天线、天线、微波炉和基础设施的准备工作正在顺利进行。与此同时，在若干层面上开发了用于处理SKA观测数据的软件。在更基本的层面上，有望远镜监测和控制系统，也有相关器软件。最重要的是，为了提供科学就绪的数据产品，需要软件管道来缓解射频干扰（RFI）、求平均值、校准和成像。在这里，我们重点介绍SAGECal校准包，特别是获取校准溶液所需的时间。这是一个重要的方面，因为这个软件包现在用于LOFAR的再电离时代（EoR）关键科学项目，但也必须在SKA1 LOW上最佳运行。就用于观测的台站数量而言，这相当于增加了10倍，从51个增加到512个。因此，如果频率通道的数量保持不变，则存储观测所需的磁盘空间将增加100倍。在本文中，我们调查的缩放行为的SAGECal，其运行时应理想地线性扩展与站的数量。我们还解释了SAGECal内部的算法，并使用它们来解释其缩放行为。
2020-10-30 astro-ph.IM
Science opportunities enabled by the era of Visible Band Stellar Imaging with sub-100 μarc-sec angular resolution
本白皮书简要总结了可见（U/V）波段超高分辨率（低于100 μ arc-sec）天文成像带来的恒星科学机遇。下一代切伦科夫成像望远镜阵列将在未来十年内建造，可以使用现代恒星强度干涉仪（SII）提供数千颗明亮（m< 6），热（O/B/A）恒星的前所未有的可见波段成像。本白皮书描述了未来十年在这个新的观测空间可能发现的天体物理学/天文学科学机会。
2019-08-08 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
