中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)浩瀚宇宙中“定位”太陽新方法

記者從位于內(nèi)蒙古自治區(qū)正鑲白旗的中國科學(xué)院國家空間中心明安圖野外科學(xué)觀測研究站獲悉，由中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心研究員顏毅華領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)，發(fā)現(xiàn)一種新的可用于明安圖射電頻譜日像儀（MUSER）圖像位置校準(zhǔn)的方法，這種方法可在浩瀚宇宙中“定位”太陽準(zhǔn)確位置。相關(guān)成果已于近日發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《天文和天體物理學(xué)研究》上。

明安圖射電頻譜日像儀（MUSER）是采用綜合孔徑成像方法，在厘米、分米段獲得高時(shí)間、空間和頻率分辨率的太陽射電圖像。作為先進(jìn)的新一代太陽專用射電干涉設(shè)備，MUSER將極大地?cái)U(kuò)展太陽射電探測能力，為耀斑和日冕物質(zhì)拋射研究打開新的觀測窗口，被國際權(quán)威學(xué)者認(rèn)為是國際現(xiàn)有射電日像儀設(shè)備的跨越式進(jìn)步。

明安圖射電頻譜日像儀（MUSER）中心部分天線觀測太陽時(shí)狀態(tài)（圖片由受訪對象提供）

綜合孔徑成像技術(shù)廣泛應(yīng)用在天文射電望遠(yuǎn)鏡成像上，即把眾多小口徑望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)綜合在一起，等效形成一個(gè)大口徑射電望遠(yuǎn)鏡觀測效果，從而獲取到較高空間角分辨的圖像。然而，由于儀器誤差以及信號傳播效應(yīng)的影響，校準(zhǔn)特別是相位校準(zhǔn)（影響圖像位置確定）在綜合孔徑成像技術(shù)中至關(guān)重要。

顏毅華研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，在數(shù)年來的MUSER太陽射電圖像處理過程中，發(fā)現(xiàn)了一種新的綜合孔徑望遠(yuǎn)鏡陣列相位定標(biāo)校準(zhǔn)方法，在定標(biāo)點(diǎn)源偏離原點(diǎn)的一般情況下，第一次獲得了該偏差對綜合孔徑成像結(jié)果影響的通用理論公式。基于這個(gè)新公式，團(tuán)隊(duì)研究人員可以對MUSER觀測圖像進(jìn)行校準(zhǔn)，從而得到準(zhǔn)確的太陽射電圖像。

自左至右分別表示用本文方法處理的明安圖射電頻譜日像儀2015年11月22日觀測到的一次太陽射電爆發(fā)前、最大和爆發(fā)后的多頻射電圖像，底層為對應(yīng)SDO/AIA衛(wèi)星的太陽極紫外圖像（圖片由受訪對象提供）

顏毅華介紹，這研究不僅僅優(yōu)化了當(dāng)前MUSER成像校準(zhǔn)方法，而且還對一般射電綜合孔徑成像理論彌補(bǔ)上了幾十年來缺失的重要一環(huán)，使得綜合孔徑方法成了一個(gè)封閉的完備理論，即根據(jù)綜合孔徑理論本身就可以完成絕對定位。

論文審稿人認(rèn)為，本研究方法可以利用一個(gè)未知位置校準(zhǔn)點(diǎn)源來對射電望遠(yuǎn)鏡的圖像進(jìn)行校準(zhǔn)，并且可以通過迭代計(jì)算出校準(zhǔn)源具體位置，從而獲取到真實(shí)的射電圖像，也就是在浩瀚宇宙中給太陽“定位”。

新華社呼和浩特10月25日電（記者丁銘）