A pilot survey for transients and variables with the Australian Square Kilometre Array Pathfinder
我们提出了一个试点搜索可变和瞬态源在1.4 GHz的澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）。搜索是在以NGC 7232星系群为中心的30度$^{2}$区域进行的，历时8个历元，观测频率接近每日。搜索产生了9个潜在的变量源，拒绝了零假设，这些源的通量密度不改变99.9%的置信度。这九个源显示出通量密度变化，调制指数m $\geq 0.1$高于我们的通量密度极限1.5 mJy。它们被认为是致密的活动星系核/类星体或活动星系核所在的星系，其变化与折射星际闪烁一致。我们还检测到一个高度可变的源调制指数m $ > 0.5$在悉尼大学莫隆格洛巡天（SUMSS）和我们最新的ASKAP观测之间的十年的时间间隔。我们发现源是一致的类星体的长期变化的属性。在以天为时间尺度的时间尺度上未检测到瞬变，我们将$ρ< 0.01$ deg $^{2}$的上限设置为在接近每日的时间尺度上未检测到瞬变的95%置信度。未来使用36-ASKAP盘的VAST-Wide调查将以与我们的试点调查类似的节奏探测瞬态相空间，但灵敏度更高，并将检测和监测更罕见的更亮事件。
2018-06-03 astro-ph.GA
The Physics of the Cold Neutral Medium: Low-frequency Carbon Radio Recombination Lines with the Square Kilometre Array
平方公里阵列（SKA）将改变我们对冷原子气体在星系演化中的作用的理解。星际介质是恒星喷出物的储存库，也是新恒星的诞生地，因此是宇宙时间内星系演化的关键因素。冷的、弥散的原子云是ISM的关键组成部分，但到目前为止，这一阶段一直难以研究，因为它的主要示踪剂HI 21 cm线并不约束气体的基本物理信息（例如，温度、密度）良好。SKA开启了通过低频（<350 MHz）碳射电复合线（CRRL）形式的补充示踪剂研究ISM的这一组成部分的机会。这些CRRL提供了一个敏感的探测器的物理条件，在寒冷的，弥漫的云。SKA的高灵敏度、大视场、频率分辨率和覆盖范围允许对天空进行有效的调查，这将彻底改变低频复合线研究领域。通过用SKA观测这些谱线，我们将能够确定冷原子介质的热平衡、化学富集和电离率，从度尺度到对应于我们银河系、麦哲伦云和更远的单个云和细丝的尺度。此外，由于只对冷原子气体敏感，用SKA观测低频CRRL将有助于解开HI 21 cm发射的热和冷成分。
2015-01-06 astro-ph.GA
Cosmological parameter measurement and neutral hydrogen 21 cm sky survey with the Square Kilometre Array
为了精确测量宇宙学参数并回答宇宙学中的基本问题，除了拟议的下一代光学巡天项目之外，还需要开发新的、强大的宇宙学探测器。中性氢21厘米巡天将为研究宇宙晚期演化提供一个有前途的工具，有助于揭示暗能量的本质。平方公里阵列是世界上最大的射电望远镜，将在不久的将来建成，它将把21厘米宇宙学推向一个新的时代，极大地促进宇宙学在未来几十年的发展。
2020-04-14 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Broadband Polarimetry with the Square Kilometre Array: A Unique Astrophysical Probe
极化背景源的法拉第旋转是一种独特的探测天体物理磁场在不同范围的前景物体。然而，为了理解偏振源本身的特性以及沿视线的去偏振现象，我们需要在非常宽的带宽上用偏振观测来补充法拉第旋转数据。正如它是不可能正确的图像与有限的u-v覆盖的复杂源，我们只能有意义地了解极化源的磁离子特性，如果我们有很好的覆盖在$λ^2$ -空间。在这里，我们提出了一套宽带偏振调查平方公里阵列，这将提供一套独特的科学见解的方式，星系及其环境在宇宙时间的演变。
2015-01-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological Galaxy Formation Modelling in the Era of the Square Kilometre Array
Durham University（杜伦大学）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Leiden University（莱顿大学）；Tianjin Normal University（天津师范大学）
本文综述了为平方公里阵列（SKA）准备的宇宙星系形成建模前沿，强调通过多尺度模拟、前向建模和AI驱动仿真器来连接物理尺度，以解释和指导SKA科学。
2026-06-25 astro-ph.GA
Powerful Radio Sources in the Southern Sky. IV. Observations of the G4Jy-3CRE Catalog with the Australian Square Kilometre Array Pathfinder
The University of Texas, Río Grande Valley（德克萨斯大学里奥格兰德河谷分校）；National Science Foundation（国家科学基金会）；Università degli Studi di Torino（都灵大学）；INFN-Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）；INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino（意大利国家天体物理研究所都灵天文台）；Consorzio Interuniversitario per la Fisica Spaziale（大学间空间物理联盟）；South African Astronomical Observatory (SAAO)（南非天文台）；Naval Research Laboratory（海军研究实验室）；Universidad Diego Portales（迭戈帕托莱斯大学）
本文通过ASKAP的连续波成像技术对G4Jy-3CRE目录中的源进行观测，确定了66%的源具有喷流形态，并识别出六个光学对应体，扩展了红移至z=1.35的FRI/FRII星系分类。
2026-05-21 astro-ph.GA
Probing magnetic fields with Square Kilometre array and its precursors
磁场的起源，它的结构和对恒星到星系动力学过程的影响还没有得到很好的理解。由于缺乏直接的探测器，阻碍了对它的研究。平方公里阵列（SKA-I）的第一阶段将比现有射电望远镜的灵敏度高出一个数量级。在这篇文章中，我们讨论了印度社会感兴趣的天体物理湍流和磁场的具体科学案例。SKA-I将允许观测大量具有可检测偏振的背景源，并通过银河系，其他星系及其环银河系介质测量其法拉第深度（FD）。这将很好地探测这些物体中的视线磁场并提供场配置。这样，就有可能将观测数据与考虑到引起磁场放大和维持的各种过程的模型进行详细比较。这种观测还将提供场的相干尺度，并测量其随机分量。测量介质中的随机分量对研究湍流有重要意义。对具有红移的FD的观测将提供作为红移函数的磁场演化的重要信息。背景源还可以用来探测星系团和相互作用星系之间形成的桥中的磁场及其相干尺度。除了FD，来自星系的同步辐射的灵敏观测将提供关于它们在天空平面中的磁场强度的补充信息。活动星系核的核移测量可以提供更精确的黑洞附近（<pc）磁场及其演化的测量。SKA-I的低波段也将有助于研究太阳的圆偏振辐射，并将各种场结构模型与观测进行比较。
2016-11-21 astro-ph.GA
Probing galaxy evolution through HI 21-cm emission and absorption: current status and prospects with the Square Kilometre Array
平方公里阵列（SKA）的主要科学目标之一是了解原子氢（HI）气体在整个宇宙时间的星系演化中所扮演的角色。氢原子21厘米超精细跃迁谱线是探测和研究星系中HI气体性质的最佳工具之一。在这篇文章中，我们回顾了我们目前的理解HI气体及其与星系的关系，通过观测的21厘米线的发射和吸收。此外，我们提供了一个概述的HI科学，将可能与SKA和它的前光标和探路者，即HI 21厘米发射和吸收的星系研究，从附近的高红移，将跟踪各种过程的星系演化。
2022-09-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Time domain studies of Active Galactic Nuclei with the Square Kilometre Array
射电发射活动星系核的变异性可用于探测由冲击、耀斑和中央超大质量黑洞周围区域发射的其他变化引起的内在变化，以及由于散射而引起的外在变化。我们自己的银河系。这种星际散射也探测了发射区的结构，具有微弧秒的分辨率。目前的研究必然局限于在长时间内监测的少量物体，或大量物体，但时间采样差。平方公里阵列所带来的测量速度的急剧增加将使数十万个源的精确天气监测研究能够以天或更短的节奏进行。变化的统计，特别是在多个射频和电磁波谱的其他波段的同时观测，将探测大范围的活动星系核类别、光度和方向上的吸积物理学，以及使详细的了解结构负责无线电波散射在银河系星际介质。
2015-01-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Magnetic Field Tomography in Nearby Galaxies with the Square Kilometre Array
磁场在塑造星系的星际介质（ISM）的结构和演化中起着重要作用，但这种关系的细节仍不清楚。SKA1将揭示银河系磁场的三维结构及其与恒星形成的联系。磁电离ISM内部结构的高灵敏度探测是来自体积内部的同步辐射的部分去偏振。在望远镜的分辨元件内，磁场和电离气体的不同配置导致所观察到的偏振度随频率而变化。光谱偏振观测的结果通过与详细建模的比较与ISM中的物理结构联系在一起，并补充使用正在社区内积极开发和研究的新分析技术，如旋转测量合成。SKA将使这一领域进入自己的领域，并开始研究附近星系样本中磁化ISM的详细结构，这要归功于其非凡的宽带能力，以及出色的表面亮度灵敏度和角分辨率的结合。
2015-01-02 astro-ph.GA
Efficient selection of gravitationally lensed OH megamasers with MeerKAT and the Square Kilometre Array
本文预测放大偏置对 OH 超脉泽光度函数和计数的影响，并给出 MeerKAT 与 SKA 谱线巡天高效筛选引力透镜 OH 超脉泽的通量阈值。
2024-01-19 astro-ph.GA
Statistical selection of high-redshift, neutral-hydrogen-rich, lensed galaxies with the Square Kilometre Array
针对SKA深广谱线巡天在高红移（z≳0.5）处HI探测的限制，提出利用强引力透镜HIMF畸变的通量密度选择判据，结合鲁宾巡天可提升效率，助力研究低质量系统及前景暗物质晕。
2025-02-11 astro-ph.GA
Japanese Cosmic Dawn/Epoch of Reionization Science with the Square Kilometre Array
宇宙再电离被认为是宇宙中气体的主要相变。由于早期宇宙中形成的天体，如第一批恒星、星系和黑洞，被认为引起了宇宙再电离，因此这些天体的形成历史和性质与再电离过程密切相关。尽管探索再电离的重要性，但我们对再电离的认识还不够充分。平方公里阵列（SKA）是下一代大型望远镜，将在未来十年内运行。虽然目前有几个下一代望远镜计划，但SKA将是唯一一个有可能直接观测z~30的中性氢的望远镜，并为我们提供有关宇宙黎明（CD）和再电离时代（EoR）的宝贵信息。SKA的早期科学将在几年内开始;因此，现在是我们制定SKA CD/EoR科学战略的时候了。本文件的目的是介绍日本在SKA项目中的科学兴趣，并报告我们的调查结果。
2016-03-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy Formation & Dark Matter Modelling in the Era of the Square Kilometre Array
理论星系形成模型是解释观测数据，特别是星系巡天的天体物理学意义的一个既定和强有力的工具。这样的模型已被用于光学测量，如2dFGRS和SDSS，取得了巨大的成功，但它们的应用程序在星系中的冷气体的无线电调查一直是有限的。在这一章中，我们描述了最近的发展，在模型中的冷气属性的建模，以及如何这些发展是必不可少的，如果他们被应用到冷气调查的那种，将与SKA进行。通过将星系的恒星形成率与星系中分子氢的丰度而不是冷气丰度明确联系起来，最新的模型自然地再现了观测到的星系的许多全球原子和分子氢特性。我们回顾了最新模型的一些关键结果，并强调了需要进一步发展的领域。我们还讨论了模型预测如何与观测数据进行最准确的比较，在SKA时代创建合成星系调查时我们期望遇到的挑战，以及SKA如何用于测试暗物质模型。
2015-01-07 astro-ph.GA
A Failure of Serendipity: the Square Kilometre Array will struggle to eavesdrop on Human-like ETI
平方公里阵列（SKA）将在军用雷达和其他通信技术经常使用的频率范围内工作。已经证明，如果地外智能（ETIs）使用类似的技术进行通信，那么SKA应该能够检测到距离地球约100 pc（约300光年）的传输。然而，人类在上个世纪大大改善了通信技术，大大减少了信号泄漏，使地球变得“无线电安静”。如果外星人遵循与人类相同的模式，我们是否能够在他们变得无线电安静之前检测到他们的信号泄漏？我们调查这个问题，使用蒙特卡罗实现技术来模拟银河系中智能生命的生长和进化。我们表明，如果文明在本质上是“人”的，（也就是说，它们只有100年的“无线电噪音”，并且只能在100年的最大通信时间内用类似SKA的仪器检测到100 pc的彼此），那么这种文明偶然检测到彼此的概率很低。（~10^{-7}），远低于其他允许的专用通信技术（例如光学SETI或中微子通信）。
2010-07-06 astro-ph.EP astro-ph.GA
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
The Escape Fraction of Ionizing Photons During the Epoch of Reionization: observability with the Square Kilometre Array
电离光子的逃逸分数$f_\mathrm{esc}$是表征再电离时期的重要参数之一，它在观测和理论上都是不受约束的。最近的工作强调了星系尺度反馈对$f_\mathrm{esc}$瞬时值的影响，因此开发一个再电离自洽耦合到星系演化的模型非常重要。在这项工作中，我们提出了这样一个模型，并探讨如何物理动机的功能形式的$f_\mathrm{esc}$影响星系际介质内的电离氢的演变。使用的$21$厘米功率谱的演变，我们调查的可能性观测区分恒定的$f_\mathrm{esc}$和其他模型，依赖于不同形式的星系反馈。我们发现，改变潜在的$f_\mathrm{esc}$和星系反馈之间的联系，大大改变了大规模的$21$厘米功率。即将推出的平方公里阵列低频仪器具有在固定光学深度区分我们的模型的灵敏度，只需要$200$小时的积分时间集中在红移$z = 7.5-8.5$。将这些结果推广到不同的光学深度将需要多个$800$小时的观测跨越红移$z = 7-10$。这提供了一个令人兴奋的机会，以观测约束最难以捉摸的参数之一，在时代的再电离。
2019-07-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Astrophysics of Star Formation Across Cosmic Time at $\gtrsim$10 GHz with the Square Kilometre Array
在这一章中，我们强调了一些科学调查，使列入波段~5（$4.6-13.8$ GHz）的SKA 1-MID的科学操作，同时专注于天体物理学的恒星形成宇宙时间。为了研究高红移下恒星形成的详细天体物理学，频率为$\gtrsim$ 10 GHz的巡天比传统的$\sim$ 1.4 GHz巡天有明显的优势，因为它们能够产生更高的角分辨率成像，同时探测随着红移增加的星系的更高静止坐标系频率，在那里恒星形成星系的发射主要是热辐射（自由）。在这样做的过程中，在$\gtrsim$ 10 GHz进行的调查提供了一个强大的，尘埃无偏测量的大质量恒星形成率是高度敏感的电离光子的数量产生。要访问这个强大的恒星形成率诊断需要波段5可用于SKA 1-MID。此外，我们还提供了一个详细的科学案例，用于在SKA 2完整运行期间将频率覆盖范围扩展到30 GHz，因为这允许高度多样化的科学，同时还提供了SKA和ALMA之间的连续频率覆盖，这可能是未来几十年最强大的两个干涉仪。为了实现这种协同作用，SKA的碟形天线设计必须足够灵活，以包括与工作频率高达30 GHz的接收器配合的可能性。
2014-12-30 astro-ph.GA
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
First Search for Low-Frequency CH with a Square Kilometre Array Precursor Telescope
双原子自由基次甲基（CH）是星际介质的重要示踪剂，对它的研究对我们最早了解恒星形成至关重要。虽然在电磁波谱中可以检测到它，但在射频上的观测允许对新恒星形成区域中弥漫和致密气体的运动学进行研究。只有两个已发表的（单碟）检测到700和725 MHz之间的低频超精细跃迁，尽管精确的频率是已知的。这些低频跃迁特别令人感兴趣，因为它们在实验室实验中显示出比它们的高频对应物（具有更明显的塞曼分裂）对磁场更敏感。在这项工作中，我们利用无线电安静的环境，并增加了分辨率的澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）在以前的搜索，使试点干涉搜索CH在724.7883 MHz（最强的超精细过渡）在RCW 38。我们发现该波段没有射频干扰，但我们没有检测到从该跃迁到5 σ灵敏度极限0.09 Jy的信号，该极限对应于发射的总柱密度上限为1.9 × 10^18 cm ^-2，吸收的总柱密度上限为1.3 × 10^14 cm ^-2，光学深度极限为0.95。在积分5小时内实现，如果RCW 38具有与W51中先前报告的唯一检测结果相似的特性，则该色谱柱密度灵敏度应足以检测RCW 38中的发射或吸收。
2020-11-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Survey parameters for detecting 21cm - Ly$α$ emitter cross correlations with the Square Kilometre Array
在再电离过程中的21厘米信号和高红移Lyman Alpha发射体（LAEs）之间的互相关信号的检测受到观测不确定性的影响，其中主要包括与射电干涉仪和LAEs选择相关的系统学。这些不确定性可以通过增加测量体积和/或测量光度极限，即最微弱的可检测莱曼α（Ly $α$）光度来降低。我们使用我们的模型高红移LAE和潜在的再电离状态计算的21厘米LAE互相关联函数在$z\simeq6.6$的观测与SKA 1-低和LAE调查与$Δz=0.1$的平均IGM电离状态的三个不同的值（$\langleχ_\mathrm{HI}\rangle$ =0.1，0.25，0.5）的不确定性。在$z\simeq6.6$，我们发现SILVERRUSH型巡天，其视场为21度$^2$，巡天光度极限为$L_α\geq7.9\times10^{42}$ erg~s $^{-1}$，对于区分50%、25%和10%中性的星系间介质（IGM）是最佳的，而视场较小，巡天光度极限较低的巡天，如WFIRST的5度和10度$^2$巡天，只能区分50%和10%中性IGM。
2018-06-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Measuring magnetism in the Milky Way with the Square Kilometre Array
银河系中的磁场存在于各种各样的大小和强度上，影响着银河系生态系统中的许多过程，如恒星形成、气体动力学、喷流以及超新星遗迹或脉冲星风星云的演化。观测方法是复杂和间接的，其中最常用的是一个网格的旋转措施的未解决的极化河外源，和宽带偏振的漫发射。目前对银河系磁场的研究揭示了一个具有显著湍流成分的全球螺旋磁场;对超新星遗迹和HII区域等离散天体的磁场测量的有限样本显示了各种各样的磁场配置;已经发表了对年轻恒星天体喷流中磁场的几次探测;银河系中心的磁场结构仍在争论之中。SKA将在亚秒差距到星系尺度上揭示银河系磁场的三维结构和配置，包括银河系中心的磁场结构。通过脉冲星RM探测到的银河系盘磁场的全球配置，将解决关于银河系平面反转的争论。星际湍流的特征可以从背景RM的网格中确定。由于SKA可以大幅增加样本量，我们希望能够了解原恒星喷流、超新星遗迹和其他离散源中的磁场结构。了解银河系中的磁场不仅对理解银河系结构的演变和相互作用至关重要，而且还有助于为大量的河外和宇宙学研究确定和消除银河系前景。
2015-01-02 astro-ph.GA
Citizen Science Research with the Square Kilometre Array Observatory (SKAO)
UM-DAE Centre for Excellence in Basic Sciences, University of Mumbai（孟买大学基础科学卓越中心）；Centre for Excellence in Theoretical and Computational Science, University of Mumbai（孟买大学理论与计算科学卓越中心）；Astrophysics Division, National Centre for Nuclear Research（国家核研究中心天体物理部）；School of Physical Sciences, The Open University（开放大学物理科学学院）；Department of Pure and Applied Sciences, Midnapore City College（金德尔布尔城市学院纯科学与应用科学系）；Space Radio-Diagnostics Research Centre, University of Warmia and Mazury（瓦尔米亚和马祖里大学空间无线电诊断研究中心）；Astronomical Observatory, Jagiellonian University（雅盖隆大学天文台）；Center for Astrophysics, Gravitation and Cosmology, Shri Ramasamy Memorial (SRM) University Sikkim（锡金斯里·拉玛萨米纪念大学天体物理、引力和宇宙学中心）；Department of Physics, Shri Ramasamy Memorial (SRM) University Sikkim（锡金斯里·拉玛萨米纪念大学物理系）
本文回顾了公民科学在河外射电天文学中的成功案例，并提出了面向SKA的混合人机框架SKA@home，包括纯网络和协作模式，以补充AI/ML流水线，发现罕见特征。
2026-06-28 astro-ph.GA
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
Revealing the cosmic reionisation history with fast radio bursts in the era of Square Kilometre Array
揭示宇宙再电离的历史处于河外天文学的前沿。宇宙微波背景（CMB）极化的功率谱可以用来约束再电离历史。在这里，我们提出了一个不依赖于CMB的方法，使用快速射电暴（FRB）直接测量星系际介质（IGM）的电离分数作为红移的函数。FRB是新的天文瞬变与毫秒的时间尺度。它们的分散测量（DM $_{\rm IGM}$）是IGM中电离物质量的指标。由于微分DM $_{\rm IGM}$对红移是成比例的电离分数，我们的方法使我们能够直接测量的再电离的历史，而无需任何假设其功能的形状。作为概念的证明，我们构建了模拟非重复FRB源与平方公里阵列检测，假设三个不同的再电离历史与汤姆逊散射的光学深度相同。我们考虑了三种情况下的红移测量：（A）光谱红移的所有模拟数据，（B）光谱红移的10%的模拟数据，和（C）红移估计的FRB之间的经验关系的时间-积分亮度和休息帧固有的持续时间。在所有情况下，再电离的历史是一致的重建模拟FRB数据使用我们的方法。我们的研究结果表明，未来的FRB约束再电离的历史的能力。
2021-02-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Observing protoplanetary discs with the Square Kilometre Array -- I. Characterising pebble substructure caused by forming planets
在毫米波段（几个天文单位的尺度上）对圆盘进行高角分辨率观测现在已经很普遍了，但是在厘米波段观测时，目前还缺乏可与之相比的角分辨率。这对提高我们对行星形成的理解是一个重大障碍，特别是尘埃颗粒是如何从毫米成长到厘米大小的。在本文中，我们研究的能力，平方公里阵列（SKA）观察尘埃子结构在一个年轻的，行星形成光盘厘米波长。我们使用尘埃流体动力学和连续辐射转移来预测1厘米尘埃颗粒（或卵石）在光盘内的分布和发射，并模拟连续观测与当前SKA 1-MID设计基线在12.5 GHz（波段5 b，~2.4厘米）的频率在5-10 AU尺度。SKA将提供高保真度观测的厘米尘埃排放子结构在光盘的整合时间总计100小时。通过在像平面中进行方位角平均，可以从较短的（数十小时）积分时间以足够的分辨率和S/N获得径向结构。通过直接在可见度平面中对强度分布进行建模，有可能从观察中恢复类似水平的（轴对称）结构细节，其中积分时间比高保真成像所需的低1-2个数量级。我们的研究结果表明，SKA 1-MID将提供至关重要的约束的分布和形态的原材料的建设行星，鹅卵石在原行星盘。
2020-09-01 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Constraining the reionization history using deep learning from 21cm tomography with the Square Kilometre Array
SKA 1-LOW望远镜即将进行的21厘米巡天将使早期宇宙中宇宙尺度上的中性氢分布成像成为可能。这些调查预计将产生巨大的成像数据集，将编码比功率谱更多的信息。这提供了另一种独特的方式来约束再电离历史，这可能会打破功率谱分析中的简并性。使用卷积神经网络（CNN），我们从我们的大型半数值模拟产生的21 cm图中创建了一个中性分数的快速估计器。我们的估计是能够有效地恢复中性分数（$x_{\rm HI}$）在几个红移的高精度为99\%的决定系数$R^{2}$量化。从SKA设计中加入仪器效应稍微增加了损失函数，但尽管如此，我们仍然能够以98%的类似高精度恢复中性分数，这仅减少1%.While弱依赖于红移被观察到，随着中性分数的减少，精度迅速增加。这是由于仪器噪声在宇宙高度中性的情况下向高红移方向增加。我们的研究结果表明，直接使用21厘米层析成像的承诺，以约束再电离的历史模型独立的方式，补充类似的努力，如从宇宙微波背景（CMB）观测的光学深度测量{ \it普朗克}。
2020-04-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The host galaxies and progenitors of Fast Radio Bursts localized with the Australian Square Kilometre Array Pathfinder
澳大利亚SKA探路者（ASKAP）望远镜已经开始从单个脉冲的检测中将快速射电暴（FRB）定位到角秒精度，从而能够可靠地识别其宿主星系。我们讨论了ASKAP定域的前四个FRB的宿主星系的整体性质，它们位于红移范围$0.11<z<0.48$。这四个星系都是大质量星系（log（$M_{*}/ M_{\odot}$）$\sim 9.4 -10.4$），恒星形成率最高可达$2M_{\odot}$/年$^{-1}$ --与第一个重复的FRB 121102的宿主星系非常不同，后者是一个矮星系，恒星形成率很高。ASKAP定位的FRB通常位于其宿主星系的外围，这似乎排除了FRB祖先模型，调用活动星系核（AGN）或自由浮动的宇宙弦。在这些宿主星系中看到的恒星星族也不利于所有FRB都是由超亮超新星（SLSNe）产生的年轻磁星产生的模型，就像FRB 121102的祖先一样。一系列其他的祖先模型（包括致密天体合并和由正常的核心坍缩超新星产生的磁星）仍然是可信的。
2020-05-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Fast radio bursts to be detected with the Square Kilometre Array
快速射电暴（FRB）是神秘的河外无线电信号。揭示它们的起源是现代天文学的中心焦点之一。以往的研究表明，非重复和重复FRB的发生率可以控制宇宙恒星质量密度（CSMD）和恒星形成率密度（CSFRD），分别。平方公里阵列（SKA）是解决这一问题的最佳未来仪器之一，由于其高灵敏度和高角分辨率。在这里，我们预测使用SKA检测到的FRB数量。与以前的预测相比，我们估计的非重复和重复FRB的检测分别，根据最新的观测约束其物理性质，包括光谱指数，FRB光度函数，和它们的红移演化。我们考虑两种情况下的红移FRB光度函数的演化CSMD或CSFRD。在$z\gtrsim2$、$z\gtrsim6$和$z\gtrsim10$，如果它们的光度函数遵循CSMD演化，则非重复FRB将分别以$\sim10^{4}$、$\sim10^{2}$和$\sim10$（天空$^{-1}$日$^{-1}$）的速率被SKA检测到。在$z\gtrsim1$、$z\gtrsim2$和$z\gtrsim4$，重复FRB的源将分别以$\sim10^{3}$、$\sim10^{2}$和$\lesssim10$（天空$^{-1}$日$^{-1}$）的速率被探测到，假设它们的光度函数的红移演化与CSFRD成比例。根据CSMD和CSFRD的假设，这些数字可能会发生大约一个数量级的变化。在所有情况下，丰富的FRB将被SKA检测到，这将进一步限制…
2020-07-31 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
VLA cm-wave survey of young stellar objects in the Oph A cluster: constraining extreme UV- and X-ray-driven disk photo-evaporation -- A pathfinder for Square Kilometre Array studies
厘米波段的年轻恒星观测可以探测不断增长的尘埃颗粒、电离风和磁层活动的连续辐射，这些都与原行星盘的演化和行星的形成密切相关。利用卡尔G. Jansky甚大阵列（VLA），10 GHz，6 $'$视场，空间分辨率为$θ_{maj}$ $\times$ $θ_{min}$ $\sim$ 0.4 $''$ $\times$ 0.2 $''$。我们在我们的镶嵌视场的中心处实现了5 $μ$ Jy束$^{-1}$均方根噪声水平。在我们探测到的18个源中，16个是YSO（3个0级，5个I级，6个II级和2个III级），2个是河外候选者。我们发现，在10 GHz的热尘埃发射一般贡献不到30%的发射。射电辐射主要是由其他类型的发射，如陀螺同步辐射从活跃的磁层，自由自由发射从热喷流，自由自由发射从流出的光蒸发盘材料，和/或同步辐射从加速宇宙射线喷流或原恒星表面冲击。这些不同类型的发射无法清楚地分开。我们对II/III类磁盘的非检测表明，极端的紫外线驱动的光蒸发是不足以解释磁盘的分散，假设紫外线光蒸发恒星风的贡献，无线电通量不随时间而演变。我们的数据的灵敏度不能排除光蒸发由于X射线光子作为一个有效的机制磁盘分散。使用平方公里阵列进行更深的勘测将能够对圆盘光蒸发提供强有力的限制。
2019-09-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Discovery of HI gas in a young radio galaxy at $z = 0.44$ using the Australian Square Kilometre Array Pathfinder
我们报告发现一个新的21厘米HI吸收系统使用调试数据从澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）的布尔迪工程测试阵列。利用ASKAP的711.5 - 1015.5 MHz频段，我们能够在$z = 0.4$和1.0之间的连续红移范围内对21 cm线进行盲搜索，到目前为止，这一范围基本上尚未探索。吸收线是在$z = 0.44$探测到的，朝向GHz峰值频谱射电源PKS B1740 $-$ 517，并表明ASKAP在这些红移下进行HI吸收的未来宽场调查的出色能力。双子座南望远镜的光谱学和成像表明HI气体是射电源的宿主星系所固有的。窄的OIII发射线显示出明显的双峰结构，表明电离气体的大规模外流或旋转。来自\emph{XMM-Newton}卫星的档案数据显示，X射线吸收谱与活动星系核周围的高柱密度遮蔽介质一致。HI吸收剖面是复杂的，有四个不同的组成部分，范围从5到300公里的$^{-1}$和分数深度从0.2%到20%.In除了系统HI气体，在一个环核盘或环结构对齐的无线电喷流，我们发现的证据可能广泛流出的中性气体移动的径向速度为$v \sim 300$公里的$^{-1}$。我们推断，不断膨胀的年轻射电源（$t_{\rm age} \approx 2500$ yr）是一个密集的介质中的茧，并可能是驱动环核中性气体流出的$\sim$ 1 $\mathrm{M}_{\odot}$ yr $^{-1}…
2015-08-16 astro-ph.GA
From Nearby Low Luminosity AGN to High Redshift Radio Galaxies: Science Interests with SKA
我们提出了详细的科学案例，印度AGN社区的一大部分有兴趣在即将到来的平方公里阵列（SKA）。这些兴趣范围从了解附近宇宙中的低光度活动星系核到高红移的强大射电星系。讨论了活动星系核物理中尚未解决的重要科学问题。正在进行的低频调查与SKA探路者望远镜GMRT，突出显示。
2016-10-26 astro-ph.GA
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
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
Looking ahead to the sky with the Square Kilometre Array: simulating flux densities & resolved radio morphologies of $0<z<2.5$ star-forming galaxies
本文基于 GOODS-North 真实星系构建不同深度的 SKA-MID 模拟图像，评估其对恒星形成星系流量与形态参数的恢复能力，明确各巡天层级的科学适用范围。
2023-07-12 astro-ph.GA
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
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
Tracing the neutral gas environments of young radio AGN with ASKAP
目前，红移高于$z \sim 0.3$（单个星系中21厘米发射测量的范围）和低于$z \sim 1.7$（其中莱曼- $α$线无法用地面望远镜观察到）的星系中的中性氢原子（HI）气体仍在很大程度上未被探索。平方公里阵列前体望远镜的出现将使我们能够在这些红移范围内进行第一次系统的无线电选择21厘米吸收调查。虽然HI吸收是可用于恒星形成的星系中冷中性气体储层的示踪剂，但它也可以用来揭示与射电大声活动星系核中喷流驱动的中性外流相关的极端运动学。使用澳大利亚平方公里阵列探路者的六天线Boolardy工程测试阵列，我们已经证明，在一个单一的频率调谐，我们可以检测到HI吸收范围广泛的红移之间的$z = 0.4$和$1.0$。作为我们早期科学和调试计划的一部分，我们现在正在对南部天空中最明亮的GPS和CSS源的样本进行吸收搜索。这些本质上紧凑的来源给我们提供了一个机会来研究最近重新启动的射电星系的环核区域，在某些情况下，通过射流驱动的外流显示出机械反馈的直接证据。有了完整的ASKAP阵列的灵敏度，我们将能够研究几千个射电星系中原子气体的运动学，测试远远超出附近宇宙的射电喷流反馈模型
2015-11-10 astro-ph.GA
Synergies between SALT and Herschel, Euclid & the SKA: strong gravitational lensing & galaxy evolution
引力透镜在过去的几年里引起了人们极大的兴趣。由于创新的多波长选择，2000年已知的少数几个强透镜系统现在已经被数百个所取代，并且来自Herschel和其他亚毫米测量的数千个透镜的前景迫在眉睫。欧几里德和平方公里阵列承诺数万甚至数十万。引力透镜是极少数能够绘制暗物质晕分布的探测器之一。透镜还提供了独立的宇宙学参数估计，并使研究星系人口，否则太微弱的详细研究。SALT处于非常有利的位置，可以对Herschel、南极望远镜、Atacama宇宙学望远镜、Euclid和Square Kilometer Array等的前景透镜和背景源的后续观测产生巨大影响。本文回顾了高影响SALT科学的前景和星系演化的许多限制，可能导致。
2016-04-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Resolving Galaxy Nuclei and Compact Stellar Systems as Engines of Galaxy Evolution
本文提出利用致密恒星系统作为星系演化引擎，并设计下一代千米级光学/近红外干涉仪以推动多领域天文研究。
2025-12-15 astro-ph.GA astro-ph.IM
Nitric Oxide and other molecules: Molecular Modelling and Low FrequencyExploration using the Murchison Widefield Array
我们提出了新的分子模拟14 NO和15 NO和深，盲分子线调查在低射频（99-129 MHz）。这次调查是Murchison宽场阵列（MWA）完成的系列中的第三次，但与以前的调查相比，使用了四倍多的数据（17小时对4小时），角分辨率提高了三倍（1'对3'）。一氧化氮及其主要同位素的新分子模型在MWA频带内有七个跃迁（尽管我们也提出了更高的频率跃迁）。虽然我们在0.21焦耳束^-1的极限下没有探测到任何新的分子谱线，但这项工作是理解未来平方公里阵列（SKA）数据处理挑战的重要一步，并为未来低频测量的预期设定了坚实的限制。该模型可用于未来的一氧化氮搜索。
2020-10-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
