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TONE:用于甚长基线干涉定位快速射电暴的 CHIME/FRB 外场探路者

天体物理仪器与方法 2024-12-18 v2 高能天体物理现象

摘要

加拿大氢强度测绘实验(CHIME)的灵敏度与视场使其快速射电暴(FRB)后端能够探测到数千个 FRB。然而,CHIME 的低角分辨率使其无法将大多数 FRB 定位到其宿主星系。甚长基线干涉(VLBI)可轻易提供亚角秒分辨率,从而将许多 FRB 定位至其宿主。因此我们研制了 TONE:一台由八面 6 m6~\mathrm{m} 天线组成的干涉阵列,作为 CHIME/FRB 外场项目的探路者;该项目将利用大视场圆柱天线确定大量 FRB 的天球位置,以亚角秒精度揭示其在宿主星系内的位置。与此同时,TONE 与 CHIME 约 3333 km\sim3333~\mathrm{km} 的基线成为在发现时刻开发和表征单脉冲 VLBI 技术的优良试验台。本文描述了 TONE 仪器、其灵敏度及在单脉冲 VLBI 中的天体测量精度。我们认为,我们的天体测量误差主要由时钟测量不确定性主导,这些不确定性在每隔 24 h\approx 24~\mathrm{h} 进行一次的蟹状星云脉冲星定标之间累积;外场阵列更宽的视场与更高的灵敏度将提供更高频度定标的机会。目前,CHIME-TONE 对蟹状星云脉冲星的定位产生 0.10.2 arcsec{0.1}-{0.2}~\mathrm{arcsec} 的系统定位误差——可与最先进光学仪器(0.05 arcsec\sim 0.05 ~\mathrm{arcsec})的分辨率相媲美。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.10534,
  title  = {TONE: A CHIME/FRB Outrigger Pathfinder for localizations of Fast Radio Bursts using Very Long Baseline Interferometry},
  author = {Pranav Sanghavi and Calvin Leung and Kevin Bandura and Tomas Cassanelli and Jane Kaczmarek and Victoria M. Kaspi and Kholoud Khairy and Adam Lanman and Mattias Lazda and Kiyoshi W. Masui and Juan Mena-Parra and Daniele Michilli and Ue-Li Pen and Jeffrey B. Peterson and Mubdi Rahman and Vishwangi Shah},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.10534},
  year   = {2024}
}

备注

32 Pages, 26 Figures, Submitted to Journal of Astronomical Instrumentation. typos and figures corrected, clarify language pre-submission to the journal