[論文レビュー] Considerations for a Multi-beam Multi-purpose Survey with FAST

Di Li, Pei Wang+9 more|arXiv (Cornell University)|Feb 11, 2018

Radio Astronomy Observations and Technology参考文献 18被引用数 56

ひとこと要約

この論文は、FAST用の準同盟的（コミェサル）なマルチバックエンド調査計画を提案し、19ビームLバンド焦点アレイを使用し、アレイを特定の角度に回転させ、全北方の空を約220日間の完全日で測定しつつ、パルサー、HI、イメージング、トランジェントデータを同時に収集することを目指します。

ABSTRACT

Having achieved 'first-light' right before the opening ceremony on September 25, 2016, the Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST) is being busily commissioned. Its innovative design requires ~1000 points to be measured and driven instead of just the two axes of motion, e.g. Azimuth and Elevation for most of the conventional antennae, to realize pointing and tracking. We have devised a survey plan to utilized the full sensitivity of FAST, while minimizing the complexities in operation the system. The 19-beam L band focal plan array will be rotated to specific angles and taking continuous data streams while the surface shape and the focal cabin stay fixed. Such a survey will cover the northern sky in about 220 full days. Our aim is to obtain data for pulsar search, HI (neutral hydrogen) galaxies, HI imaging, and radio transients, simultaneously, through multiple backends. These data sets could be a significant contribution to all related fields in radio astronomy and remain relevant for decades.

研究の動機と目的

• FASTの感度を最大限活用しつつ運用の複雑さを低減する調査を動機づける。
• 複数のサイエンスデータを同時に収集するコミェサル観測戦略を設計する。
• 実現可能な時間枠で北半球の広い空を覆う。
• パルサー、HI銀河、HIイメージング、電波トランジェントのデータ製品を可能にする。

提案手法

• 19ビームLバンド焦点平面アレイを特定の角度へ回転させて使用する。
• 表面形状と焦点キャビンを固定したまま連続データストリームを取得する。
• 北半球を約220日でカバーするよう調査を設定する。
• 複数のバックエンドを作動させ、同時に多様なデータセットを取得する。
• アレイ設計によって推進される約1000の指向測定に依存して指向・追跡を実現する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 FASTをどのように運用して過度な運用複雑さを避けつつコミェサルな多科学観測を可能にできるか？
• RQ2 FASTの19ビームアレイを用いた北半球調査の実現可能な空域カバレッジと期間は？
• RQ3 パルサー探索、HI銀河研究、HIイメージング、および電波トランジェント科学を単一の観測計画で並行して行えるか？
• RQ4 FAST上でマルチ目的調査を実現するためのアレイ回転角とデータバックエンド構成は何か？

主な発見

• FASTの全感度を活用しつつ運用複雑さを最小化する調査計画が記述されている。
• 提案された19ビームL-band焦点平面アレイは連続データストリームのために特定の角度へ回転されている。
• 計画は北半球を約220日で調査することを目指している。
• 複数のバックエンドは同時にパルサー、HI、イメージング、トランジェントデータを提供することを意図している。