北京时间2024年3月11日,中国科学院新疆天文台南山26米射电望远镜参加了由欧洲VLBI网(EVN)组织的4Gbps宽带、高码率VLBI联测。实时数据相关处理显示,本次观测成功获得干涉条纹。这是南山26米射电望远镜首次实现4Gbps的VLBI观测,相较于2Gbps观测,理论上可将图像信噪比提升约1.4倍。
VLBI是一种能把相距几千、上万公里的射电望远镜联合起来,同时观测同一个目标源,组合成一台巨大望远镜的技术。相较于单天线观测,VLBI具有远高于单天线的空间分辨率,能够得到遥远射电源的亚毫角秒甚至微角秒分辨率的精细结构以及更加精确的位置信息。人类拍摄的M87首张黑洞阴影照片就是用VLBI技术实现的;此外,VLBI技术在建立高精度国际天球参考架方面也发挥着不可替代的作用。
本次成功实现4Gbps VLBI联测采用的是数字终端DBBC2+Flexbuff组合进行的数据采样和记录,共16个BBC通道,单通道32MHz带宽,2比特采样,实现了数据码率达到4096 Mbps。图1是本次观测中德国Effelsberg 100米(Ef)与新疆天文台南山26米(Ur)望远镜的互相关条纹。
新疆天文台南山26米射电望远镜始建于1991年,原口径为25米,2014~2015年望远镜经全面升级改造,整体性能有了很大提升。该望远镜地处欧亚大陆腹地,是欧洲VLBI网(EVN)和国际VLBI测地网(IVS)的重要成员,也是东亚VLBI网(EAVN)的创始成员,独特的地理位置和先进的望远镜配置使得该望远镜在国际VLBI观测中发挥着不可或缺的作用。南山26米射电望远镜也是中国VLBI网(CVN)的核心成员,全程参与了中国探月工程嫦娥系列卫星的VLBI测轨任务和火星探测任务,有力支撑了国家空天科技的快速发展。
作为EVN成员,新疆天文台南山26米射电望远镜每年服务EVN三个观测季约750小时,本次观测是2024年EVN的第一个观测季任务。本次4Gbps测试观测成功,证明南山26米射电望远镜已具备超宽带、高码率VLBI观测能力,跻身国际前沿水平,是该望远镜技术升级和天文观测服务能力提升的又一个重要里程碑。