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天文研究与技术 [Astronomical Research & Technology]

基本信息

  • ISSN:1672-7673
  • 语种: Chinese;
  • 出版格式:
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出版信息

  • 出版时间:1977-
  • 出版者:《天文研究与技术》编辑部
  • 出版格式:
  • 主题: 刊登天文学及相关学科的观测研究、实测技术和方法、专题述评等方面的学术论文、以及有关天文新发现的研究快讯;
  • 总访问量:31788次
  • TeV耀变体在光学和γ射线波段的相关性研究

    关键词: TeV耀变体; 离散相关函数; 轻子模型;

    DOI:10.14005/ j.cnki.issn1672-7673.20230913.001

    提交时间: 2023-12-06

    摘要:多波段相关性分析对研究耀变体(Blazar)的物理模型和辐射机制具有重要意义。为了研究TeV耀变体的物理模型,依据4FGL-DR3目录中78个TeV耀变体的对应体的名称及坐标, 对他们的γ 射线波段数据和光学波段数据进行了搜索和整理,发现同时具有光学波段和γ 射线波段数据的TeV耀变体共56 个。利用离散相关函数计算每个耀变体光学和γ射线的相关性,计算结果显示,有20个源表现出弱的γ 射线-光学相关性,有30个源表现出强的γ 射线-光学相关性,有6个源没有表现出相关性。在表现出强相关性的源中,光学波段和γ 射线波段间还表现出不同程度的时间延迟。这些结果支持了TeV 耀变体高能光子主要来自轻子模型的同步自康普顿辐射。但是同时还发现不管是光学波段还是γ 射线波段,存在一些“孤峰”,这些“孤峰”可能暗示了低能光子的来源不是唯一的。

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  • 适用于大视场的快速星像匹配算法

    关键词: 星像匹配; CCD图像; 星表; k-d树; k-means聚类;

    DOI:10.14005/ j.cnki.issn1672-7673.20230913.002

    提交时间: 2023-12-06

    摘要:基于CCD图像的天文观测中,星像匹配是一项基本的任务。提出一种基于k-d树和k-means 聚类算法的星像匹配算法,应用三角形不变性元组对相似三角形进行盲匹配,算法可以间接计算CCD图像的比例尺。三次使用k-d 树优化计算,并使用k-means 聚类算法对图像进行分割,提高星像匹配的精度。使用云南天文台1 m望远镜拍摄的稀疏星场和2.4 m望远镜拍摄的密集星场进行了星像匹配算法的测试。实验结果表明,该方法能较好地自适应图像比例尺的微小变化,同时提高星像匹配的精度。

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  • LHAASO-WFCTA中高灵敏度雨雪传感器的研制

    关键词: 雨雪监控; 雨雪传感器; 加热装置; 高海拔宇宙线观测站;

    DOI:10.14005/ j.cnki.issn1672-7673.20230718.001

    提交时间: 2023-12-06

    摘要:高海拔宇宙线观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO)位于四川省稻城县海子山,平均海拔4 410 m,属于典型的高寒山地气候,天气变化迅速。广角切伦科夫望远镜阵列(Wide Field of view Cherenkov Telescope Array,WFCTA)是LHAASO三大观测阵列之一,需要在晴朗的夜晚工作。为保证望远镜的正常运行,需要时刻检测雨雪情况, 保证广角切伦科夫望远镜阵列在雨雪天气时及时关闭。但由于气温过低,传统的雨雪传感器在站点不能正常工作,因此需要改进仪器增加加热装置。通过实验室研究完成了加热装置设计,并在现场进行了实地检测。结果表明,高灵敏度雨雪传感器可以在站点低温环境下使探测表面温度保持在零度以上,可以实时有效地监测雨雪天气,为广角切伦科夫望远镜的正常运行提供了重要的支撑。

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  • 四通道可拓展射电数字接收机系统

    关键词: 高速数据采集; FPGA; JESD204B; PCIe; SFP+;

    DOI:10.14005/ j.cnki.issn1672-7673.20231020.001

    提交时间: 2023-12-06

    摘要:针对目前射电观测设备对数字接收机高采样率、宽带宽、多通道幅相一致,以及高速率直接采样和时域数据存储的需求,通过调研分析多个射电观测设备的数字处理系统的技术架构和功能,提出了基于ZYNQ SOC和ADS54J60等核心器件实现的4 通道数字接收机系统方案。单通道最高可实现1 GSPS 采样率,具有灵活可拓展的优势,可以通过添加板卡实现采样通道数的增加,能够满足未来大规模可拓展射电干涉阵列的需求。系统由高速数据采集卡、光通信接收卡、服务器3 部分设备组成,基于SerDes的高速串行接口技术目前实现16 位量化精度、300 MSPS 的直接采样功能,具备60 dB满量程信噪比、40Gbps的SFP+数据传输带宽、1.5 GB/s的PCIe通信带宽,可对4.5~150 MHz范围内中频模拟信号进行采集,目前该系统已经完成软硬件设计和测试。在测试中对频率为10 MHz、幅度为125 mV的正弦波信号进行采样, 得到4通道间幅度差小于1 mV,相位延时小于3.3 ns。系统集成可编程SFP+通信接口和多机同步机制,可适应多元阵列同步采集的需要,可同时对原始射电信号的数据进行存储,为射电研究提供更详细的时域数据。

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  • 科普级望远镜的天文观测与科学研究

    关键词: 科普望远镜; CMOS; 天文观测; 测光精度; 较差测光;

    DOI:10.14005/ j.cnki.issn1672-7673.20230928.001

    提交时间: 2023-12-06

    摘要:采用科普级小望远镜Sky-Watcher 150PDS并配置了业余级的ZWO ASI120MM-S互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)相机进行天文观测测试,以探讨科普设备进行专业天文观测和科学研究的可行性。首先测试了CMOS 相机的基本性能和参数曲线,测试结果满足专业天文观测的基本要求。随后,在国家天文台兴隆观测基地,将CMOS 相机安装在科普望远镜上进行基本的天文观测测试。观测了疏散星团M35、短周期变星V∗V2455Cyg,并获得了相应的测光辅助图像(本底、平场等)。经过专业天文图像预处理方法处理后,对目标源进行天体测量定标、天体光度测量和流量定标,并给出了测光结果、光变曲线和简单的周期分析。将测光结果与已知星表对比,得到的测光精度优于0.02 mag,并得到较差测光精度约为0.005 mag。测试结果说明科普级望远镜与CMOS相机具备进行天文科学观测与研究的能力,这意味着中小学生和天文爱好者也有机会加入天文科学观测和研究中。

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  • 基于LabVIEW的双通道太阳射电频谱观测系统设计

    关键词: 太阳射电; 高速采集; LabVIEW; FFT功率谱; FTP文件传输;

    DOI:10.14005/ j.cnki.issn1672-7673.20230816.001

    提交时间: 2023-12-06

    摘要:太阳射电爆发是太阳耀斑和日冕物质抛射等爆发过程的重要表现形式,是卫星通信和导航系统、地面电网系统、人类生活环境的潜在影响因素之一。对太阳射电爆发的监测与研究不仅可以预报空间天气,还可以作为太阳物理的研究工具。介绍了基于LabVIEW平台设计开发的双通道高速太阳射电频谱观测系统,针对太阳射电爆发具有随机性和持续时间短、变化快的特点实现对太阳射电爆发的监测。系统采用高速信号采集卡以1.5GS/s的速率进行信号采集,系统时间分辨率可达4 ms,频率分辨率达45.776 4 kHz。采集的信号经过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)功率谱分析处理后输出显示其频谱图和瀑布图,得到太阳射电爆发的频率、强度以及持续时间等信息。观测数据利用文件传输协议( File Transfer Protocol,FTP)上传至服务器,实现存储资源的优化,观测数据的共享。该系统集成度高,可以应用于分析澄江抚仙湖观测基地11m太阳射电望远镜输出的70~700 MHz 信号。

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  • RGD及NLSY1伽马波段的流量分布及RMS-Flux关系研究

    关键词: 射电星系; 窄线型Syfert1; 伽马射线; Fermi-LAT;

    DOI:10.14005/ j.cnki.issn1672-7673.20230625.003

    提交时间: 2023-12-06

    摘要:研究了Fermi-LAT第4期目录中的射电星系(Radio galaxy,RDG)以及窄线型赛弗特星系1 (Narrow-line Seyfert 1,NLSY1)的γ射线流量分布特征及均方根-流量(RMS-Flux)的线性关系。基于这两类活动星系核的γ射线流量数据处理,用高斯函数和对数正态函数对其流量分布进行了拟合。通过K-S检验(Kolmogorov-Smirnov test)、S-W检验(Shapiro-Wilk test)及约化卡方(Reduced χ2)发现,射电星系及窄线型赛弗特星系1的分布都更加符合对数正态分布而非高斯分布,这表明其光变可能具有非线性和乘法性质。此外,还分别对这两类源的两种不同分组的均方根-流量关系进行了线性拟合,发现了均方根-流量有极强的线性相关性且斜率都为正。

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  • LHAASO-WFCTA 激光能量测量系统的性能研究

    关键词: 激光能量测量; 高海拔宇宙线观测站; 相对标定; 不均匀度; 温控系统;

    DOI:10.14005/ j.cnki.issn1672-7673.20230912.001

    提交时间: 2023-12-04

    摘要:高海拔宇宙线观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO)位于四川省稻城县海子山,平均海拔4 410 m。激光标定系统是LHAASO的广角切伦科夫望远镜阵列(Wide Field-of-view Cherenkov Telescope Array,WFCTA)的组成部分之一,用于标定广角切伦科夫望远镜阵列接收的光子数的绝对增益。激光标定系统中的激光能量测量系统由能量探头(Energy sensor)、能量计( Energy meter) 和温控系统3 部分组成,主要用于精确测量发射向广角切伦科夫望远镜阵列视场内的脉冲激光束的能量。主要对能量探头进行了相对标定和性能研究,并设计开发了保温系统来保证能量探头在环境恶劣的高海拔地区正常工作。 通过能量探头之间的相对标定,可以提高激光能量测量的准确性。能量探头的性能测试结果表明,在以能量探头中心为圆心、直径为8 mm的圆形区域内,其不均匀度小于1. 5%。激光束的入射角对能量探头测量激光脉冲能量几乎没有影响,但是垂直入射时能量探头反射的激光会损坏激光器,因此需要避免激光束垂直入射能量探头。此外,能量探头具有较强的温度效应。因此,独立开发了保温系统来保证能量探头的正常工作,以满足实验的要求。这些研究工作是激光标定系统进行正常工作和运行的基础。

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  • 利用TESS 探测耀变体PKS 0422+004 的天量级准周期振荡

    关键词: 耀变体; PKS 0422+004; LSP 方法; 准周期振荡;

    DOI:10.14005/ j.cnki.issn1672-7673.20230625.001

    提交时间: 2023-11-27

    摘要:凌日系外行星巡天卫星(Transiting Exoplanet Survey Satellite,TESS)观测到的耀变体PKS 0422+004(α =04 24 46. 8421990080,δ =+00 36 06. 329375028)的光学波段光变曲线在第32扇区存在约7.4天的准周期振荡( Quasiperiodic Oscillation, QPO)。 使用LSP( Lomb Scargle Periodogram)方法寻找显著性周期,并用加权小波Z变换(Weight Wavelet Z-transform,WWZ)方法进行时频域分析进一步验证。最后,基于施瓦西黑洞(a =0)和极端克尔黑洞(a =0. 998 2)两种模型,估算了这个耀变体中心黑洞的质量。以7. 4天为主周期, 得到黑洞质量分别为1. 11 × 109M☉(施瓦西黑洞)和7. 07 × 109M☉(极端克尔黑洞)。

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  • 基于兴隆观测基地80厘米望远镜的CSST无缝光谱地面测试

    关键词: 无缝光谱; 巡天空间望远镜; 波长定标;

    DOI:10.14005/ j.cnki.issn1672-7673.20230911.001

    提交时间: 2023-11-24

    摘要:我国预计2025 年发射的巡天空间望远镜(Chinese Space Station Telescope,CSST),主要用于开展大规模的多色成像与无缝光谱巡天工作。 发射前需要利用地基望远镜对空间望远镜的光学成像系统、探测器,以及设备长时间运行稳定性进行地面测试。设计了兴隆观测基地80cm望远镜的无缝光谱地面测试,利用A型恒星、B型恒星和沃尔夫拉叶星HD4004的强吸收和发射线特征,拟合色散方程,并发现色散方程具有空间分布特征。对HR3173的53条数据的零级谱位置信息及色散方程系数进行了二次曲面拟合,并利用该曲面对HR3173零级像位置范围内的HR718数据进行了波长定标,得到的CCD上8×13 pixels范围内的平均视向速度精度为51 km/ s。

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