云南天文台40米射电望远镜首次获得4Gbps超宽带VLBI观测条纹
北京时间2024年3月5日凌晨，中国科学院云南天文台40米射电望远镜参加了由欧洲VLBI网（EVN）组织的国际甚长基线干涉测量（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40米射电望远镜首次实现4Gbps的超宽带观测，成为仅次于上海天马65米射电望远镜之后，国内第二个具备4Gbps超宽带观测能力的VLBI台站。4Gbps的观测相较于2Gbps，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，能够得到射电源的亚毫角秒甚至更高分辨率的结构。人类首张黑洞阴影照片就是用VLBI技术获得的。
本次VLBI联合观测在X波段（中心频率8.4GHz）进行，采用32个BBC通道，单通道32MHz带宽，2比特采样，数据率达到4096 Mbps。昆明站本次观测采样终端采用DBBC2，数据记录终端采用Mark6。本次观测参与台站包括9个EVN欧洲台站和3个EVN中国台站（上海天马65米、新疆乌鲁木齐26米和云南昆明40米）。图1是本次观测中德国Effelsberg 100米（Ef）与昆明40米（Km）望远镜的互相关条纹。图2是本次观测第4个scan中2秒数据的互相关处理结果，从图上可见Ef-Km基线的相关幅度仅次于Yebes（Ef-Ys）和天马（Ef-T6），排在第三，数据质量较高。
云南天文台40米射电望远镜始建于2006年，已经接近其设计寿命，为了确保望远镜的使用安全，于2022年初停止了所有VLBI观测。为使40米射电望远镜能够继续执行嫦娥探月工程以及其他观测任务，2023年6月到11月，云南天文台联合上海天文台，与有关单位一起对40米射电望远镜进行了大规模维修改造，将望远镜的关键部位进行了升级更新，使其能够重新正常观测，并于2023年底通过专家组验收，正式投入使用。
作为EVN的准成员之一，本次观测是2024年EVN第1个观测季，也是云南昆明40米射电望远镜在改造升级后首次参加EVN的观测。本次观测成功，说明云南天文台40米射电望远镜改造后各系统工作正常，而且性能有所提升，同时具备了参与超宽带天文VLBI观测的能力，紧跟国际前沿水平。
图1：Effelsberg （Ef）100米与昆明40米（Km）的互相关条纹
图2：本次观测第4个scan中2秒数据的部分通道与Ef互相关处理结果，绿色代表该通道有条纹。红框内为昆明40米通道条纹。
本次联合观测实验的所有测试结果网页如下：
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