SKA低频成像系统在中国SKA区域中心的部署

平方公里阵列(Square Kilometre Array, SKA)将成为世界上最大的综合孔径射电望远镜.凭借其高分辨率、超高灵敏度和超快巡天速度, SKA能以前所未有的细节探索宇宙.连续谱巡天是SKA的几个主要观测模式之一,为理解和认识射电天空奠定基础. SKA探路者设备已经运行了几年,积累了丰富的巡天观测数据.中国天文学家正在为中国SKA区域中心(China SKA Regional Centre, CSRC)的建设进行积极的准备,已经完成了原型机.本文详细介绍了在CSRC原型机中部署SKA低频数据处理系统的进展.默奇森宽场阵列(Murchison Wide-field Array, MWA)是SKA低频阵列的先导项目.我们使用MWA的观测数据来验证成像管线系统的部署并测试其正确性. CSRC原型机的数据处理结果与已发表的结果一致,表明在CSRC原型机上部署开发的并行数据处理系统取得了巨大成功.而且,该原型机的灵活适配性和可扩展性使其可以轻松扩展,支持未来SKA第一阶段试运行期间的大规模连续谱成像实验.这些经验将有助于改善成像管线系统,并有助于完善CSRC.     

星系形成演化模型中的冷气体成分

星际介质中的冷气体是星系的重要组成成分,主要由分子气体H_2和原子气体HI两种成分组成,它们参与了星系形成和演化的各种物理过程,是形成恒星的原材料.目前基于星系形成和演化模型来研究分子气体和原子气体主要使用半解析模型和流体动力学模拟两种方法,两种方法都存在各自的优势和不足.本文主要介绍了近年来这方面模型工作所取得的进展,并介绍了模型所给出的一些最新结果和预言.这些结果能很好地符合和解释已有的H_2和HI气体的各种观测,并可以为今后ALMA,ASKAP,SKA,FAST等大型射电设备对HI和CO气体的观测做理论模型预言和巡天观测指导.     

宇宙学迎来“大数据时代

 近10年来,从射电波到γ射线来纵览整个宇宙--使用数字巡天和实时望远镜观测已经成为天文学家最常使用的工具,而且它所带来的改变也是翻天覆地的：观测的数据洪流,正等待科学家的精密梳理,以期得到宇宙学中最大谜题的答案。     

米波射电观测研究银河宇宙线的分布和起源

100多年来,银河宇宙线的起源,传播,空间分布一直是宇宙线的研究重点之一,至今虽有巨大进展但仍远没有完全明白.近年来,射电,光学,X-ray和γ-ray的联合观测对我们了解银河宇宙线起到了重要的推动作用.它们已经给出的众多证据表明银河宇宙线很有可能主要起源于超新星遗迹的扩散激波加速.对高灵敏度Fermi银河弥散γ-ray数据的分析,使得我们对宇宙线在银河系内分布和组成的认识进一步加深.米波射电观测将有可能在银河宇宙线的空间分布和传播(通过电离氢区和行星状星云的吸收观测,高灵敏度高分辨率米波射电巡天),宇宙线的起源(超新星遗迹激波区域的观测,河外点源和脉冲星的闪烁,散射观测,Te Vγ-ray源在低能端的对应体的搜寻)方面起到重要的作用.     

Fermi Blazar天体的射电偏振研究

由于Blazar天体的高光度、高偏振、高红移等极端性特点,对Blazar天体的研究已成为现代天体物理学研究中最活跃的一个分支。本文选取了1744个射电源的坐标、红移、峰值频率、流量等参量,并使用matlab软件进行了数据分析。结论如下:BL Lac天体偏振分布跨度、偏振度的平均值与中值均比FSRQ和BCU的大。其中,BL Lac天体的偏振度的平均值和中值最大,FSRQ次之,BCU以及其他类型的最小;Fermi Blazar天体在不同尺度巡天中射电偏振的偏振角之间没有相关性;BL Lac天体与FSRQ的射电偏振之间具有一定的相关性,BCU和其他类别的Fermi Blazar天体的射电偏振之间没有相关性;在不同尺度的Fermi Blazar天体巡天中,同步辐射峰值频率低的天体,其射电偏振高,而同步辐射峰值频率高的天体,其射电偏振低。     

SKA建设准备阶段关键问题研究

平方公里阵(Square Kilometre Array,SKA)是即将建造的世界最大综合孔径射电望远镜.自1993年SKA国际合作启动以来,包括中国在内20个国家逾100家机构科技人员参与其中.SKA现处于建设准备阶段,中国参与了10个国际工作包联盟中的6个.开展反射面天线、孔径阵列技术、宽带单波束馈源、相位阵馈源、信号与数据传输、科学数据处理等SKA关键技术设计及试验.2015年发布的新版《国际SKA科学白皮书》中,中国学者总计参与了其中20%的章节.SKA基线重订后,20余位国内天文学家参与了13个科学目标工作组的11个.确立了我国SKA科学目标"2+1"战略,并在宇宙再电离探测及SKA核心数据处理方法等方面取得重要进展.2015年6月,中国参与SKA第一阶段建设的建议通过了中国科学院学部咨询评议.SKA被列入十三五规划.持续探索有限科学目标、致力于高精度轻型天线设计与工艺等技术研究,建造自己的望远镜阵列,打造SKA区域数据中心,将提升我国天文和相关技术水平,实现国际大科学工程中的"中国创造".本文简述了SKA历史脉络,综述了SKA建设准备阶段国内外主要进展,探讨了中国SKA未来计划.通过对SKA关键科学技术问题进行研究,自主研制了中国SKA验证天线DVA-C系统,成功观测到银河系中性氢和若干脉冲星.     

基于空间二次过滤的遥感数据单时相全覆盖检索方法

随着对地观测技术的日新月异,遥感数据已形成大数据、海量化的发展趋势.面对海量遥感数据的应用需求,如何快速、准确地查找到所需数据是目前遥感数据组织管理研究的问题之一,而在众多遥感数据查找方式中,针对某一地区单时相全覆盖影像数据集筛选又是遥感数据应用过程的重要一环.然而,目前国内外主要遥感数据服务平台都缺乏相关工具,单时相全覆盖影像数据集的筛选主要还是通过人工方式完成,不仅效率极低,还容易造成遗漏等问题.因此,本文结合实际需求,提出了一种基于空间二次过滤的遥感数据单时相全覆盖检索方法,通过对比实验,该方法在低云量数据充分的情况下,能够自动、快速、准确地筛选出目标区域最新单一时相全覆盖遥感影像数据集,具有很好的实用意义.     

中等强度射电平谱类星体的光学光谱研究

采用FIRST亮类星体巡天（FBQS）的一个样本,从传统分类的射电噪类星体中分离出射电中等强度平谱类星体,对它们以及射电噪和射电宁静类星体的光学光谱进行了比较研究,发现中等强度射电平谱类星体有与射电宁静类星体相似的光学光谱．该结果进一步支持先前的研究观点,即观测到的中等强度射电平谱类星体实际上是射电宁静类星体,只是由于经过视线方向相对论性喷流的增强效应,使其在射电波段呈现为传统分类中的射电噪类星体．     

3FGL J1959.8-4725:蝎虎天体候选体

依据费米大面积巡天望远镜的第三期活动星系核数据,收集了1 419个耀变体的4个参量:光子谱指数Γph,光变指数VI,射电流量FR和同步峰峰值频率νspeak.耀变体的γ射线谱通常呈现为单一幂律(PL),而在第三期活动星系核样本中,有部分源的γ射线谱呈现为对数正态(称为对数抛物线,LP)形状.通过对LP和PL型γ射线谱的blazars分布的统计分析,我们发现所有的LP型γ射线谱的平谱射电类星体(FSRQ)具有:光子谱指数Γph1.8,光变指数logVI1.8,射电流量log FR1.8,同步峰峰值频率logνspeak15.然而,一个未知其光学分类的blazars:3FGL J1959.8-4725,具有Γph=1.524、logVI=1.695、log FR=1.377、logνspeak=15.355,与LP型FSRQ的分布不同,因此3FGL J1959.8-4725很可能是一个候选蝎虎天体.     

大规模天文光谱巡天

21世纪是光学天文迅速发展的阶段,主要是得益于多个天文大规模巡天项目的开展(2dF,6dF,RAVE,SDSS,LAMOST和Gaia等).这些大规模光学巡天项目主要是光学光谱巡天,目的是获取数以十万、百万甚至千万计天体的光谱.本文着重介绍了国际上的SDSS项目和我国自主创新的LAMOST望远镜以及所取得的光谱巡天成果.LAMOST是一种新型的反射施密特望远镜,突破了大规模光谱巡天所需要的大视场兼备大口径望远镜的技术瓶颈,成为世界上天体光谱获取率最高的望远镜.已经发布的LAMOST光谱数据集DR1中有200万条天体光谱,其中有170万条恒星光谱和包括108万条恒星光谱的参数星表.     

河外水脉泽寄主星系的射电谱指数(英文)

详细调研并收集了所有河外水脉泽寄主星系的射电观测资料(84个源).在6 cm和20 cm两个波段,"千脉泽"(其光度小于10个太阳光度)源的射电流量都大于"兆脉泽"源(其光度大于10个太阳光度).由收集的这两个波段的观测数据,首次导出了水脉泽星系的射电谱指数,α=0.87±0.11.比较水脉泽星系和没有检测到水脉泽的星系的谱指数,没有发现明显的差异.进一步分析水脉泽各向同性辐射光度与脉泽寄主星系射电强度,发现它们之间存在一个强相关,这与水脉泽辐射可能是对背景射电连续谱的放大的理论结果相吻合.     

LAMOST

LAMOST是中国天文界首个国家重大科技基础设施,是天文望远镜大口径与大视场完美结合的典范.自2011年开展光谱巡天以来,发布的光谱数据已超过国际上其他巡天项目发布的光谱数据之和,是目前世界上光谱获取率最高的望远镜.截至2017年6月第一期巡天结束时,已获得900万条光谱数据.这将是世界上最大的具有传承价值的天体光谱数...     

CANDELS巡天简介

CANDELS巡天是哈勃空间望远镜历史上最大的多波段图像观测项目,其科学目标主要是借助高分辨率WFC3(Wide Field Camera 3)/近红外波段图像数据,研究高红移(z1)星系的形成与演化。CANDELS巡天包含5个观测区域,总面积约800平方角分。独一无二的空间条件和很深的图像深度已使CANDELS在天体物理学领域取得越来越多重要的科学成果。根据国内相关研究者的需要,该文对CANDELS巡天的观测、数据结构、图像数据预处理给予简要的介绍,以使国内感兴趣的同仁对该巡天项目有初步的了解。     

集群环境下遥感反演查找表快速构建与检索

针对遥感反演查找表构造时间过长的特点,基于MPI技术,构造"主从式"通讯程序对查找表构造进行并行化处理.利用SQL Server数据库对海量的查找表数据进行存储,并实现总体框架和多节点的快速检索算法.最后的性能分析表明:在集群环境下,新提出的查找表构造和检索算法能较大地提高大气反演算法的加速比.     

仰望2016年的星空

 2015年中国空间科学研究取得许多重大成果,而在2016年第1天,中国科学院国家天文台就对外发布3项天文观测新成果,分别是光谱巡天、快速射电暴和黑洞观测(2016年1月1日国家天文台)。     

LAMOST-K2天区矮星参数和APOGEE参数的比较

近十几年,越来越多的地面光谱巡天项目与空间测光数据结合用于研究星系和恒星.相关地面观测数据主要来自于如APOGEE,Gaia-ESO,GALAH,RAVE和LAMOST等项目.这些数据被用来获取准确的恒星大气参数和化学元素丰度.以上这些巡天项目的成功主要依赖于高效的光谱获取能力,以及所提供的高精度恒星参数.利用恒星光谱数据可以得到它们的有效温度、表面重力加速度、金属丰度和多种化学元素的丰度.基于这些恒星参数,可以估计确定恒星的质量和半径.这些参数有助于研究银河系的形成和演化.此外可靠的恒星质量和半径对于探测系外行星及其宿主星的性质有重要意义.比较两个数据库之间恒星参数可有效地估计光谱数据的质量,及了解不同数据库恒星参数的偏差.研究结果对改进光谱分析软件有重要作用.     

海量数据点在UGII中的显示技术

基于UGII系统的二次开发工具及C 的纯虚函数,实现了作为UDO对象的海量数据点在UGII中的显示技术.应用实例表明:该技术可行、有效,很好地解决了UGII系统不能处理海量数据点的问题,为在UGII系统中开发海量数据处理模块奠定了基础.     

持续参与世界最大综合孔径望远镜SKA国际合作

平方公里阵SKA（Square Kilometre Array）是计划建造的世界最大综合孔径射电望远镜,致力于回答宇宙起源和基本力等问题.自1993年概念提出,全球已有20个国家67个科研机构的天文学家和工程师参与SKA预研究.中国在SKA发起、选址、工程概念及技术研发等方面起到了重要推进作用.目前SKA已进入建设准备阶段,包括中国在内的许多国家正在进行先导天线、相位阵馈源等SKA关键技术试验研究.中国持续参与SKA国际合作,组建团队探索有限科学目标、致力于高精度轻型天线设计与工艺研究、宽频带大视场接收机技术研究,将跨越式提升我国天文学和技术水平、我国工程和制造业水平,实现国际重大科学工程的＂中国创造＂里程碑.其可行性已通过多方分析和论证,SKA是中国参与21世纪国际重大科学工程千载难逢的机遇.     

X-选择和射电选择BL Lax天体的性质

BL Lac天体表现出一系列特殊的观测性质。按照巡天方式可以分为X-选择和射电选择BL Lac天体。很多人讨论了这两者之间的关系。文章的主要工作是:①选取了两个样本;②收集了最高观测偏振读,寄主星系的绝对星等、核主导系数等;③计算了热光度、同步辐射峰频以及峰频所对应的光度、有效谱指数。基于这些数据,考察了两类BL Lac天体的性质。结果表明:X-选择和射电选择BL Lac天体在热光度、核主导系数以及有效谱指数等性质是不同的,但它们具有很相似的同步峰频光度。     

SiO脉泽源在银河系中的分布和空间运动

通过对日本野边山射电天文台45m望远镜探测到的453颗SiO脉泽源的相关数据进行分析和处理，研究了SiO脉泽源在银河系中的分布和运动学特征。