面向低频率 FRB 搜索的高时间分辨率 GPU 成像器

快速脉冲星 (FRB) 是来自远星系的毫秒级位移脉冲。虽然最初在 GHz 频率处发现，但大多数 FRB 检测发生在 400-800 MHz 之间。然而，仅有少数 FRB 被检测到 400 MHz 以下的频率。由于必须考虑位移延迟，在低频率搜索 FRB 具有计算挑战。然而，低频率天文望远镜的宽视场 (FoV) —如 Murchison Widefield Array (MWA) 和低频 Square Kilometre Array (SKA-Low) 的原型站 —使其成为打开低频率 FRB 事件率窗口、限制 FRB 辐射模型的有前景的仪器。标准方法继承自高频率，形成多个联合阵列束以覆盖整个 FoV，并对结果时序进行搜索。然而，由于大 FoV 和高空间分辨率导致的束数量增多，该方法在低频率干涉仪中可能并非最优。因此，在天线数和分辨元素 (像素) 的参数空间中，干涉成像计算效率更高。本文提出一种新的高时间分辨率成像器 BLINK，实现于现代图形处理单元 (GPU) 上，旨�用于 radio astronomy。该成像器的主要目标是成为完全 GPU 加速 FRB 搜索管线的一部分。我们描述了该成像器，并在来自 MWA 和原型 SKA-Low 站点处理的真实和模拟数据上进行了验证，用以形成全天和宽视野图像。我们还对在笔记本电脑、台式机和澳大利亚超级计算机上执行的 GPU 与 CPU 代码进行基准测试。该代码已公开于 https://github.com/PaCER-BLINK-Project/imager，可应用于来自任何射电望远镜的数据。