雲南天文臺40米射電望遠鏡觀測脈衝星

2021-02-11 北大天文

我曾多次訪問雲南天文臺,最使我難忘的是2008年10月的那次。汪敏研究員邀請我訪問,參與他領導的脈衝星觀測組的一些工作。在這次訪問中,我看到的是一個朝氣蓬勃的研究團組,經驗不多,但勤奮好學;沒有專用的脈衝星接收設備,就想辦法採用VLBI的部分接收設備。不斷地實驗,不斷地改進,克服一個又一個困難,成功地把脈衝星觀測開展起來了。這次訪問,我曾做了幾次講座,比較系統地介紹了脈衝星和脈衝星觀測的知識,還促成了雲南天文臺和烏魯木齊天文站進一步的合作,籤訂了雲臺、烏站、北大三方的合作協議。訪問期間,年輕人繼續進行脈衝星的觀測實驗,日夜奮戰,奮力拼搏,在我訪問的最後一天,終於觀測到第一顆脈衝星的信號。這是一個值得紀念的日子,好的開頭預示著雲臺脈衝星觀測研究美好的前景。


雲南天文臺在網上公布了這一進展:「2008年 10月31日,射電研究組研究生郝龍飛和李志玄,利用S波段致冷接收機和Mark5A的VLBI記錄系統對脈衝星PSR 0329+54進行了30分鐘的觀測。於11月6日成功獲得了該脈衝星的平均脈衝輪廓圖。此次脈衝星的觀測工作得到北京大學教授吳鑫基、中科院烏魯木齊天文站研究員王娜、艾力·伊的悉心指導和幫助。」對於他們的成功,我自然非常高興,但也有些內疚,因為我都對雲臺的脈衝星觀測工作的支持和幫助太少了。他們再接再厲,陸續得到9顆脈衝星的平均脈衝輪廓。


2011年他們的脈衝星觀測有了重要的進展。8月31日,雲南天文臺射電天文研究組郝龍飛、李志玄、徐永華、董江等人,與國家天文臺FAST團組朱巖、金乘進、嶽友嶺和劉鴻飛等合作,利用國臺的脈衝星數字濾波器組(PDFB)觀測系統和望遠鏡的S/X波段致冷接收機,對PSRJ0835-4510這顆南天脈衝星進行了觀測,成功獲得了該脈衝星在S和X兩個波段的平均脈衝輪廓。


至此,雲臺射電望遠鏡脈衝星觀測能力有很大的提高。PDFB的觀測頻帶分幾擋,可寬可窄,最寬可以達到512MHz和1024MHz,而40米望遠鏡接收機的帶寬僅有32MHz。採用512MHz可使頻帶增加16倍,靈敏度提高4倍,相當於天線口徑變成了80米。雖然這次觀測的是全天最強的一顆脈衝星,但它在X波段的流量密度很低,所獲得的平均脈衝輪廓信噪比很高,說明望遠鏡的觀測靈敏度提高了非常多。

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