摘要:大视场、高灵敏度、高分辨、宽带信号接收以及多偏振成份接收等, 是银河系毫米波分子谱线巡天不断追求的目标. 从一氧化碳(CO)多谱线巡天的最新进展出发, 归纳了未来银河系大尺度分子巡天可着重瞄准的几个前沿科学目标, 包括广域弱发射区的探查、分子云内部结构的多探针成像以及银河系大尺度气体结构与物质循环调查等. 介绍3毫米波段新一代多波束接收系统的一套概念设计. 结合最新的技术预研, 给出实现该方案的技术要点. 新一代多波束接收系统的概念设计瞄准了100波束的接收规模, 众多谱线以及双偏振成份的接收能力. 在继承边带分离混频原理的基础上, 基于新近发展的超导混频器集成电路, 实现双偏振接收的新模式. 在多谱线信号接收的基础上扩大每个信号边带至8GHz从而同时接收众多谱线. 参照已有的技术基础和近期预研的进展, 本概念设计方案完全可以实现. 与现有毫米波多波束接收设备相比, 新一代毫米波多波束接收系统的综合接收能力预计将提升89--178倍. 该设计将为毫米波多波束接收能力再次实现变革性的飞跃提供可能.

摘要:高能伽马射线探测是研究极端天体物理的主要途径之一. 空间高能伽马射线探测具有覆盖波段宽、时间连续性好、能量分辨率高等突出优势. 在成功研发并运行我国首颗天文卫星---``悟空''号(DArk Matter Particle Explorer, DAMPE)的基础上, 紫金山天文台联合国内的多家单位提议研制甚大面积伽马射线空间望远镜(Very Large Area gamma-ray Space Telescope, VLAST), 该望远镜在GeV--TeV能段接受度高达10m²cdotsr, 并具有强的MeV--GeV波段探测能力, 其综合性能预期比费米卫星的大面积伽马望远镜(Fermi-LAT (Large Area Telescope))提升10倍之上. 重点介绍了VLAST的主要科学目标, 探测器的初步配置及预期性能指标.

摘要:射电天文信号非常微弱, 电磁环境对射电望远镜观测至关重要, 通常可以利用地形、建立无线电宁静区、进行电磁屏蔽与防护等手段来减小电磁干扰. 然而, 仍有一些干扰难以屏蔽. 故提出了一种基于自适应滤波的干扰消除方法, 可用于复杂噪声环境中天文信号的提取. 该方法借助自适应横向滤波器, 采用最小均方(Least Mean Square, LMS)误差算法, 以系统误差和收敛性为评判标准, 通过改变步长与阶数对滤波效果进行优化, 仿真结果显示该滤波器能在保证算法收敛的前提下有效提取信号. 为了检验该算法的有效性, 选取了新疆天文台南山26\;m射电望远镜和Parkes 64\;m射电望远镜记录的观测数据, 采用设计的滤波器分别对不同的实测数据进行测试, 验证了该滤波器的有效性. 理论分析与实验结果一致表明该方法能有效消除天文观测中的干扰信号, 具有一定的实用性.

摘要:研究了高斯辐射成分在可视点所画出轨迹上的分布, 这个可视点因脉冲星的转动而作非匀速度运动. 通过假设辐射区域围绕磁轴均匀分布, 一个高斯辐射成分便对应于可视轨迹划过的一个辐射区域. 因为演示辐射区域在可视轨迹上是不均匀的分布, 因此高斯成分沿轨迹也是不均匀的, 而高斯成分的密度在磁轴与视线距离最近时为最大. 高斯成分的分布取决于脉冲星的两个角度: 旋转轴和视线之间的夹角, 以及磁轴和旋转轴之间的倾角. 基于此模型, 一个脉冲星平均轮廓中观察到的多个高斯成分便对应于可视轨迹在特定的转动相位范围内的辐射区域. 演示了脉冲星旋转的近侧和远侧的相位, 分别对应的主脉冲和中间脉冲, 两者高斯成分的数量和分布是不同的. 而且还发现, 沿可视轨迹上的辐射区域总数与围绕磁轴的辐射区域的总数是不同, 并且预测的辐射区域数目会因忽略可见点的运动而明显不同. 拟合表明脉冲星轮廓的高斯成分的形状和数量可能与实际构成轮廓的成分的形状和数量不同. 以PSR B0826--34的辐射为例, 并假设辐射来自单一磁极.

摘要:星系团/群内光(ICL (Intra-Cluster Light)/IGL (Intra-Group Light))可以用来研究星系群和星系团的动力学演化. Hickson致密星系群密度高并且速度弥散低, 其致密的环境可以用来研究星系并合和相互作用星系的性质, 是研究IGL理想场所之一. 利用中国近地天体巡天望远镜(Chinese Near Object Survey Telescope, CNEOST)的观测, 获得了星系群HCG 95的g波段和r波段深度成像数据. 采用模型拟合方法来测量HCG 95星\lk 系群中的IGL光度, 并计算了IGL的光度占星系群总光度的比例fIGL, 在g和r波段的结果分别为3.55% ±0.38%和3.78% ± 0.59%. 此外, 利用常规的表面亮度阈值截取方法, 在g和r波段的结果分别为1.9%-10%和1.5%-10%, 与前述结果一致. 估算的IGL颜色(g - r = 0.78 ± 0.37)与星系群中的HCG 95A和HCG 95C星系的颜色(g-r = 0.82-0.85)一致, 属于年老星族, 表明HCG 95星系群中的IGL可能来自HCG 95A和HCG 95C相互作用剥离出来的物质, 也有可能来自近期的吸积. 最后, 结合其他星系群测量的结果, 发现fIGL和其对应的星系群总质量没有关系, 但与星系群演化(即早型星系的数目)有关.

摘要:环焦天线具有特殊的电磁特性和应用领域. 对环焦天线的口径面相位误差进行了理论和仿真分析, 推导了馈源和副面位置偏差引起的相位误差、主副面之间的补偿关系以及全息测量中天线转动引起的光程差. 研究结果将对环焦天线的精确面形测量和补偿提供理论依据和参考.

摘要:简要介绍了4种北斗双频组合共视(Common-View, CV)模型, 设计并实现了RINEX (Receiver Independent Exchange Format)转换CGGTTS (Common GNSS (Global Navigation Satellite System) Generic Time Transfer Standard)的工具软件rnx2cgg, 解决了CGGTTS V2E (Version 2 Extended)不支持北斗三号(BDS-3)新信号体制的问题. 系统性地分析了北斗授时误差源, 包括空间信号测距误差、伪距测量噪声、差分码偏差, 并根据误差模型给出了北斗双频共视的权函数. 最后, 利用BSNC (Beijing Satellite Navigation Center)和MGEX (The Multi-GNSS Experiment and Pilot Project)观测站数据, 开展了北斗授时、站间共视时间传递性能分析. 试验结果表明: 北斗时从地面段到空间段、用户段的全链路双频共视闭合差的标准差(Standard Deviation, STD)优于2ns. 北斗双频共视噪声水平约0.7ns, 长距离频率比对的中短期附加频率稳定度约1 × 10^-9/ Ｔ(Ｔ表示时间间隔).

摘要:经典天体测量仪器以铅垂线为基准测量本地的天文经纬度, 因而能探测到本地铅垂线的偏转. 本地铅垂线的偏转代表着测站周围重力场的变化, 而这一变化与地下物质的再分布相关, 由此有望帮助了解地下物质变化的情况. 将本地的铅垂线偏转(Plumb Line Variation, PLV)与地下物质变化联系起来, 建立了双质量体模型. 在97oE--107oE和21oN--29oN范围内, 考虑了3480个包含正、负质量变化(相对地质背景)的质量体组合算例, 并利用差分进化(Differential Evolutionary, DE)算法进行了解算. 解算得到的质量体相对于模拟值的位置误差小于米量级, 质量误差小于10¹¹kg, 结果精度较高.

摘要:研究发现, 太阳自转速率的变化与太阳活动之间存在一定的联系, 但是不同学者的研究结论存在着矛盾: 有的认为两者为正相关, 而有的却认为是负相关. 究竟两者之间是什么关系, 需要做进一步深入的分析. 利用EEMD (Ensemble Empirical Mode Decomposition)等方法对太阳自转速率和太阳黑子数据序列进行相关关系以及相位关系的计算和分析, 以探讨太阳自转速率变化与太阳活动之间的关系. 研究发现: 两者的长期趋势项分量呈显著负相关; 在11 yr左右周期分量上, 观测到的太阳自转速率滞后太阳黑子的变化约2 yr时, 呈显著负相关关系, 超前3 yr时呈现次显著的正相关; 对太阳活动第12--23周各周内部太阳黑子与太阳自转速率的相关分析表明, 两者的关系比较复杂, 但负相关关系更为显著. 这为进一步理解太阳活动变化与太阳自转速率变化之间的成因联系提供了新的依据.

摘要:利用¹²CO(1-0)、¹³CO(1-0)与C¹⁸O(1-0)分子谱线成图观测数据, 并结合ATLASGAL (The APEX (Atacama Pathfinder Experiment) Telescope Large Area Survey of the Galaxy)尘埃连续谱巡天观测结果详细地研究了9个红外暗云(Infrared Dark Clouds, IRDCs)中团块的物理性质与运动学特征. 给出了红外暗云的速度区间, 以及在红外暗云所对应的Spitzer (Spitzer Space Telescope) 8μm 辐射背景上叠加了与红外暗云轮廓基本吻合的¹³CO和C¹⁸O积分强度分布图. 9个红外暗云中有8个呈纤维状结构. 在这些红外暗云中共找出51个致密团块, 质量偏大的团块大部分聚集在红外暗云的枢纽位置. 质量统计直方图中表现出明显的双峰结构, 进一步证实纤维状分子云物质输送的图景. ¹²CO(1-0)计算所得的典型激发温度$T_ex$在这些团块中的分布为10--15K之间. 证认出3个蓝轮廓的团块和5个红轮廓的团块, 发现有17个处于不同演化阶段的团块与外流候选体位置重叠, 这表明外流活动可能普遍存在于不同演化阶段的团块中. 在MSF (Massive Star-Forming)团块和YSO (Young Stellar Object)团块中较高的外流探测率表明吸积率随着团块中恒星形成的演化阶段而增加. 这些都是引力束缚的团块, 并有可能进一步塌缩. 所有团块都满足形成大质量恒星的基本物理条件. 这些处在不同演化阶段的早期大质量恒星形成团块是研究大质量恒星形成的理想候选体.

摘要:随着500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope, FAST)等大型射电望远镜的建设和使用, 脉冲星巡天数据进入PB时代. 为解决如此大量高速采样的标量数据挖掘问题, 促进新天文现象的发现, 提出一种基于无监督聚类的脉冲星候选体筛选方案. 该方案采用基于密度层次、划分方法的混合聚类算法, 结合MapReduce/Spark并行计算模型和基于滑动窗口的分组策略, 进而提高大量候选体信号筛选的效率. 通过在脉冲星数据集HTRU2 (High Time Resolution Universe)上的对比实验, 结果表明该算法能取得较高的精确度和召回率, 分别是0.946和0.905, 并且当并行节点足够时, 该算法的时间复杂度相比串行执行明显下降. 可见, 该方法为脉冲星观测大数据的分析挖掘提供一种可行思路.

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