近日,国家天文台研发的L波段常温相位阵馈源PAF (Phased Array Feed)接收机成功实现了对银河系中性氢的观测。
基于前期研制的19 单元背腔振子PAF接收阵列,射电天文技术研究团组(JLRAT)自主设计研发了PAF接收机信号传输链路及数据采集后端,在国家天文台完成了PAF接收机系统的组装和测试(见图1)。3月19日,在国家天文台怀柔基地开展~900个合成波束观测,用时2秒获得银河系中性氢的大视场成图(见图2左, 360度全方位,60度天顶角)、以及间隔半小时自动观测2秒的中性氢分布(图2中,~24小时观测演示),并与LAB巡天观测数据的相应中性氢天空分布进行比对(图2右)。结果表明:L波段19单元常温PAF接收机成功实现银河系中性氢成图,首次实现了天文观测。该成果即将发表在《Research in Astronomy and Astrophysics》。
JLART团队后续将进一步优化PAF接收机系统,在平方公里阵列天线样机(SKA-P)上安装、联调和开展天文观测,为我国大口径射电望远镜配置PAF接收机奠定技术基础、大幅提升观测性能。
论文链接:https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1674-4527/acd9bd/pdf。
JLRAT研制的19单元常温PAF接收机系统,包括:馈电阵列(左图);接收机电路(中)和数据存储与处理终端(右)。
银河系中性氢成图: 左:PAF观测;中:24小时PAF观测演示;右: LAB(Leiden/Argentine/Bonn Survey of Galactic HI巡天,阿根廷30 m和荷兰25 m望远镜)观测数据的相应天空。