오스트레일리아 평방 킬로미터 어레이 패스파인더

Australian Square Kilometre Array Pathfinder
오스트레일리아 평방 킬로미터 어레이 패스파인더
CSIRO ScienceImage 2161 Close up of a radio astronomy telescope with several more in the background.jpg
웨스턴오스트레일리아 머치슨 전파천문대의 ASKAP 망원경 안테나
일부오스트레일리아 망원경 국립 시설
머치슨 천문대
평방 킬로미터 배열 Edit this on Wikidata
장소웨스턴오스트레일리아(AUS)
좌표26°41~46°S 116°38°13°E/26.696°S 116.637°E/ -26.696; 116.637좌표: 26°41°46°S 116°38µ13ºE / 26.696°S 116.637°E / -26.696; 116.637 Edit this at Wikidata
조직CSIRO Edit this on Wikidata
망원경 스타일무선 간섭계
웹 사이트www.atnf.csiro.au/projects/askap/ Edit this at Wikidata
Australian Square Kilometre Array Pathfinder is located in Australia
Australian Square Kilometre Array Pathfinder
오스트레일리아 평방 킬로미터 어레이 패스파인더 위치
Commons 관련 매체
[Wikidata에서 편집]

Australian SquareKkmer Array Pathfinder(ASKAP)는 웨스턴오스트레일리아 중서부 지역에 있는 MRO(Murchison Radio-Astronomy Observatory)에 위치한 전파망원경 어레이입니다.영연방과학산업연구기구(CSIRO)에 의해 운영되며 호주 망원경 [1]국립시설의 일부를 구성한다.2009년 말에 착공하여 2012년 [2][3]10월에 첫 선을 보였다.

ASKAP은 각각 직경 12m의 동일한 포물선 안테나 36개로 구성되며, 총 수집 면적이 약 4,000m2인 단일 천문 간섭계로 함께 작동합니다.각 안테나에는 PAF(Phased Array Feed)가 장착되어 있어 시야가 대폭 확대됩니다.이 디자인은 빠른 조사 속도와 높은 감도를 제공합니다.

이 시설은 더 크고 [4]더 민감해질 계획된 전파 망원경인 국제 평방 킬로미터 어레이(SKA)의 기술 시연자로 시작되었다.ASKAP 사이트는 SKA의 두 개의 중심 위치 [5]중 하나로 선정되었습니다.

묘사

ASKAP의 개발 및 구축은 CSIRO Astronomy and Space Science(CASS)가 네덜란드, 캐나다, 미국의 과학자 및 엔지니어, 호주 대학 및 중국의 [2]산업 파트너와 협력하여 주도하였습니다.

설계.

외부 비디오
video icon 2010년 1월 MRO에서 첫 번째 ASKAP 안테나 구축 비디오를 봅니다.

2012년 [6]6월 식기 제작 및 조립이 완료되었다.

ASKAP은 넓은 시야, 넓은 스펙트럼 대역폭, 빠른 조사 속도 및 다수의 동시 [7]기준선을 갖춘 시놉틱 망원경으로 설계되었다.가장 큰 기술적 난제는 이전에는 전파 천문학에 사용되지 않았던 단계별 배열 피드의 설계와 구축이었고, 따라서 지금까지 전파 망원경에서 발견된 가장 큰 데이터 속도뿐만 아니라 많은 새로운 기술적 난제를 제시했습니다.

ASKAP 안테나에 Advanced Phased Array Feed(PAF; 단계별 어레이 피드) 수신기 설치이 피드는 ASKAP 12m 접시의 시야를 30평방도로 크게 확장하기 위해 188개의 개별 수신기를 포함합니다.

ASKAP은 낮은 인구밀도와 그에 따른 (인간의 활동에 의해) 약한 천문 [8]신호를 방해할 수 있는 무선 간섭이 없기 때문에 매우 "무선 정숙"한 지역인 호주 서부의 머치슨 지역에 위치하고 있다.전파 저소음 위치는 천연 자원으로 인정되며 호주 연방 및 서부 호주 주 정부에 의해 다양한 규제 조치를 통해 보호된다.

ASKAP의 데이터는 MRO에서 퍼스에 [9]있는 Pawsey Supercomputing Centre의 슈퍼컴퓨터(무선 상관기)로 전송됩니다.데이터는 전용 소프트웨어를 [10]실행하는 파이프라인 프로세서에 의해 거의 실시간으로 처리됩니다.모든 데이터는 ASKAP 조사 과학 팀의 품질 검사를 거쳐 공개된다.

과학 프로젝트 조사

2010년 어레이

ASKAP의 첫 5년간의 풀가동 기간 동안 관측 시간의 75% 이상이 대규모 조사 과학[11] 프로젝트에 사용됩니다.ASKAP의 목적은 다음과 같습니다.[12]

  1. 은하외 HI 조사를 통한 인근 우주의 은하 형성과 가스 진화
  2. 고해상도 연속체 조사를 통해 우주 시간에 걸쳐 은하의 진화, 형성 및 인구 분포
  3. 과도 및 가변 선원의 검출 및 모니터링(VLBI 포함)을 통한 무선 과도 하늘 특성화
  4. 편광 조사를 통한 우주 시간 경과에 따른 은하 내 자기장의 진화.

ASKAP 조사 과학 프로젝트 10개가 운영 [13]첫 5년간 운영 대상으로 선정되었습니다.다음과 같은 것이 있습니다.

최우선 사항

낮은 우선순위

  • COAST: ASKAP을 사용한 콤팩트오브젝트: 조사와 타이밍
  • CRAFT: Commensal 실시간 ASKAP Fast Transients 조사
  • 딩고: 중성가스[18] 발생원 상세 조사
  • 플래시: HI 최초의[19] 대규모 흡수 조사
  • GASKAP: 은하 ASKAP 스펙트럼 라인[20] 조사
  • POSSUM: 우주 자기 편광[21] 하늘 조사
  • 대규모: 변수와 느린 과도기에[22] 대한 ASKAP 조사
  • VLBI: ASKAP의 고해상도 컴포넌트: SKA의 긴 기준

건설 및 운용 단계

건설

ASKAP의 건설은 2009년에 시작되었다.

Boolardy 엔지니어링 테스트 어레이

6개의 안테나가 완성되어 페이즈드 어레이 피드 및 백엔드 일렉트로닉스를 탑재하면 어레이는 Boolardy Engineering Test Array(BETA)[23]로 명명되었습니다.BETA는 2014년 3월부터 2016년 2월까지 운영되었습니다.이 망원경은 최대 9개의 이중 편광 빔을 형성할 수 있는 단계별 배열 피드 기술을 사용한 최초의 조리개 합성 전파 망원경이었다.단계별 배열 피드의 작동을 테스트하고 최종 ASKAP 망원경의 시운전 및 작동을 돕기 위해 BETA를 사용하여 일련의 천문 관측을 수행했다.

설계의 강화

첫 번째 PAF(Phased Array Feed) 시제품은 컨셉이 효과가 있다는 것을 증명했지만, 그 성능은 최적이 아니었습니다.2013-2014년에는 베타 어레이가 가동되고 있는 동안 ASKAP의 상당 부분이 ASKAP 설계 강화(ADE)로 알려진 프로세스에서 성능을 개선하기 위해 재설계되었습니다.주요 변경 사항은 다음과 같습니다.

  1. 리시버의 대역폭 전체에서 거의 일정하게 시스템 온도를 낮추도록 리시버 설계를 개선합니다.
  2. 디지털 프로세서의 FPGA 칩을 소비전력이 낮은 고속 칩으로 교체합니다.
  3. PAF의 수냉 시스템을 보다 안정적인 펠티어 온도 안정화 시스템으로 교체합니다.
  4. 안테나와 중앙 사이트 사이의 동축 신호 전송을 광섬유를 통해 전송되는 광 신호에 대해 무선 주파수 신호가 직접 변조된 시스템으로 교체하십시오.
  5. 복잡한 무선 주파수 신호 변환 시스템을 직접 샘플링 시스템으로 대체하십시오.

ADE가 ASKAP의 완료를 지연시켰지만, 결과 시스템이 더 나은 성능을 가지고 있고, 더 낮은 비용이며, 더 신뢰할 수 있기 때문에 이것은 정당하다고 느꼈다.첫 번째 ADE PAF는 2014년 8월에 설치되었다.2016년 4월까지, 새로운 ADE 상관기와 함께 9개의 ADE PAF가 설치되었고, 이후 몇 년 동안 더 많은 PAF가 나머지 안테나에 점진적으로 설치되었다.

초기 과학

2015년 2019년 전까지, ASKAP 초기 과학 Projects[24] 일련의 천문학적인 사회를 대신해서, 천체 물리학의 모든 영역에 걸쳐, 천문학 사회 기술의 발전을 촉진하기 위하여 데이터를 제공하며 성능 및 charac을 평가하 ASKAP의 능력을 입증할 주요 목적과 관찰하였다.teri시스템 스틱초기 과학 프로그램은 동료 검토 저널에 발표된 여러 과학 논문과 함께 기구를 위탁하고 주요 조사 프로젝트의 계획을 안내하는 데 도움을 주었다.

파일럿 조사

10개의 과학 조사 프로젝트 각각은 관찰 전략을 테스트하기 위한 파일럿 조사 제안서를 제출하기 위해 초대되었습니다.이러한 파일럿 조사 관측은 2019-2020년에 이루어졌으며, 상당한 천체물리학적 결과를 낳았다.

신속한 ASKAP 연속성 조사(RACS)

2019년부터 2020년까지 ASKAP은 전체 하늘을 +40°까지 빠르게 조사하여 후속 심층 ASKAP 조사의 교정을 돕고 천문학자들에게 귀중한 자료를 제공했다.일반적인 rms 감도가 0.2-0.4 mJy/빔이고 일반적인 공간 분해능이 15-25 arcsec인 RACS는 NVSS 및 SUMS와 같은 동등한 무선 조사보다 훨씬 더 깊고 높은 분해능입니다. 결과 데이터는 모두 공용 도메인에 배치됩니다.

이 조사는 300시간 동안 3백만 개의 은하를 지도화했는데, 그 중 백만 개는 새로운 [25][26]것이다.

전체 조사 작업

10개의 과학 조사 프로젝트는 2021년에 관찰을 시작할 것으로 예상되지만, 그 날짜 이전에 프로젝트의 조정과 재배치가 있을 수 있다.

검출

2020년 5월, 천문학자들은 ASKAP로 관측된 6개의 빠른 전파폭발을 이용하여 은하간 매질을 측정했다고 발표했다. 그들의 결과는 사라진 바리온 [27][28]문제의 기존 측정치를 확인시켜준다.

이상한 전파원([29]ORC)은 ASKAP에서 발견된 "새로운 등급의 천체"일 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

Wikimedia Commons에는 Australian Square Km2re Array Pathfinder 관련 미디어가 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ "The Australia Telescope National Facility". CSIRO. Retrieved 13 April 2011.
  2. ^ a b "ASKAP Fast Facts" (PDF). CSIRO. Retrieved 13 April 2011.
  3. ^ Fingas, Jon (5 October 2012). "Australia Square Kilometre Array Pathfinder goes live as the world's quickest radio telescope". Engadget. Retrieved 7 October 2012.
  4. ^ "SKA Factsheet for Journalists" (PDF). SKA Project Development Office (SPDO). Skatelescope.org. Retrieved 13 April 2011.
  5. ^ "Report of the SKA Siting Options Working Group" (PDF). SKA Organisation. Skatelescope.org. 14 June 2012.
  6. ^ "ASKAP News". Atnf.csiro.au. 18 June 2012. Retrieved 18 January 2013.
  7. ^ "Murchison Radio-astronomy Observatory". CSIRO. Retrieved 13 April 2011.
  8. ^ Redfern, Martin (31 March 2011). "World's biggest radio telescope, Square Kilometre Array". BBC News. Retrieved 13 April 2011.
  9. ^ "Pawsey Centre". iVEC. 14 June 2012. Archived from the original on 7 March 2013.
  10. ^ "ASKAP Science Update, Vol. 5" (PDF). CSIRO. Retrieved 13 April 2011.
  11. ^ CSIRO (8 October 2020). "ASKAP Survey Science projects".
  12. ^ "ASKAP Science". CSIRO. Retrieved 8 November 2010.
  13. ^ "CSIRO sets science path for new telescope". CSIRO. Archived from the original on 19 March 2011. Retrieved 13 April 2011.
  14. ^ "EMU: Evolutionary Map of the Universe". Atnf.csiro.au. 7 November 2008. Retrieved 18 January 2013.
  15. ^ Norris, Ray (2011). "EMU:THe Evolutionary Map of the Universe" (PDF). Publications of the Astronomical Society of Australia. 28 (3): 215–248. arXiv:1106.3219. doi:10.1071/AS11021. S2CID 2289252.
  16. ^ "WALLABY – the ASKAP HI All-Sky Survey". Atnf.csiro.au. Retrieved 18 January 2013.
  17. ^ Koribalski, Barbel (2020). "WALLABY - an SKA Pathfinder HI survey" (PDF). Astrophysics and Space Science. 365: 118. arXiv:2002.07311. doi:10.1007/s10509-020-03831-4. hdl:10566/5844. S2CID 211146706.
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  20. ^ "GASKAP". Retrieved 18 January 2013.
  21. ^ "ASKAP POSSUM – Home Page". Physics.usyd.edu.au. 24 August 2012. Archived from the original on 12 October 2016. Retrieved 18 January 2013.
  22. ^ "VAST: Variables and Slow Transients: Main – Home Page browse". Physics.usyd.edu.au. Retrieved 18 January 2013.
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  25. ^ "Australian scientists map millions of galaxies with new telescope". BBC News. 30 November 2020. Retrieved 1 December 2020.
  26. ^ McConnell, D.; et al. (2020). "The Rapid ASKAP Continuum Survey I: Design and first results". Publications of the Astronomical Society of Australia. 37: E048. arXiv:2012.00747. doi:10.1017/pasa.2020.41.
  27. ^ Slezak, Michael; Timms, Penny (27 May 2020). "Half the matter in the universe was missing. Australian scientists just found it". ABC News (on-line). Australian Broadcasting Corporation. Retrieved 27 May 2020.
  28. ^ MacQuart, J.-P.; Prochaska, J. X.; McQuinn, M.; Bannister, K. W.; Bhandari, S.; Day, C. K.; Deller, A. T.; Ekers, R. D.; James, C. W.; Marnoch, L.; Osłowski, S.; Phillips, C.; Ryder, S. D.; Scott, D. R.; Shannon, R. M.; Tejos, N. (2020). "A census of baryons in the Universe from localized fast radio bursts". Nature. 581 (7809): 391–395. arXiv:2005.13161. Bibcode:2020Natur.581..391M. doi:10.1038/s41586-020-2300-2. PMID 32461651. S2CID 218900828.
  29. ^ Osborne, Hannah (9 July 2020). "'Odd' Circles of Radio Waves Coming from Unknown Cosmic Source Discovered". Newsweek. Retrieved 10 July 2020.

외부 링크