256 天线全景同相监测器
天体物理仪器与方法
2026-04-16 v1 高能天体物理现象
摘要
射电天文学独特地与计算的指数级增长趋势紧密相连，因为光学（交叉相关、波束成形和成像）和光谱学（即通道化）现在都可以在数字方式下实现。廉价的模拟-到-数字转换器（Analog-to-Digital Converters, ADCs）可以从大量天线采样信号，而图形处理单元（GPUs）则允许我们实时协同处理宽场射电数据，这正是中等成本下大规模天线阵列的合理理由。我们描述了 256 天线的协同全景监测器（Coherent All-Sky Monitor, CASM-256），它是一套在 375-500 MHz 频段运行的稠密天线阵列，正在位于加州 Big Pine 的 Owens Valley Radio Observatory（OVRO）部署。CASM-256 具有约 10^4 平方度的大视场（field-of-view, FoV）和较高的单源灵敏度，将能够检测局部宇宙中的快速脉冲信号（fast radio bursts, FRBs）。就近样本非常适合揭示 FRB 的物理起源、测量局部星系星际气体的质量，并发现 FRB 的即时多波段和多信使（multi-messenger）对称信号。CASM 将搜索银河系内的快速瞬态现象，如 FRB 类现象、脉冲星巨型脉冲以及已知的长期射电瞬态源类。我们描述了该仪器并展示了前两百天线阵列的在天数据，包括一个基于 GPU 的实时 FRB 搜索管道。我们强调了该概念的可扩展性，并描述了通往拥有数万天线的未来 CASM 阵列的路径，该阵列有望检测到约百万个 FRBs。
引用
@article{arxiv.2604.13903,
title = {The 256-antenna Coherent All-Sky Monitor},
author = {Liam Connor and Vikram Ravi and Pranav Sanghavi and Vishnu Balakrishan and Luke Chung and Saren Daghlian and Liam Dunn and Anthony Griffin and Charlie Harnach and Mark Hodges and Andrew Jameson and Michael Gutierrez and Calvin Leung and Mei Lin and Advait Mehla and Obinna Modilim and Nimesh Patel and Kendrick Smith and Lingzhen Zeng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.13903},
year = {2026}
}