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記者近日從中國科學(xué)院新疆天文臺獲悉，該天文臺科研團隊利用數(shù)學(xué)中的“特征值分解”原理，為多波束接收機量身定制了一套高效的干擾清理軟件——mRAID（多波束射頻干擾檢測器），顯著提升了脈沖星與快速射電暴的搜尋效率。該研究成果近日發(fā)表在國際期刊《澳大利亞天文學(xué)會會刊》上。

射電望遠鏡觀測到的信號極其微弱，往往會被地面的手機信號、衛(wèi)星導(dǎo)航和雷達波等射頻干擾所淹沒。特別是像“中國天眼”FAST這樣擁有19個波束的巨型設(shè)備，每秒產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量極其驚人。傳統(tǒng)的干擾剔除方法要么不夠靈敏，漏掉了微弱的干擾；要么計算太慢，跟不上數(shù)據(jù)產(chǎn)生的速度。如何在海量數(shù)據(jù)中精準、快速地識別并剔除這些“偽裝者”，已成為時域天文學(xué)的痛點。

研究人員發(fā)現(xiàn)，來自宇宙的脈沖星信號通常只出現(xiàn)在一個波束中，而人為的干擾往往會同時被多個波束捕捉到。通過將多波束數(shù)據(jù)構(gòu)建成互相關(guān)矩陣并進行特征值分解，mRAID能夠像“分離雜質(zhì)”一樣，將具有共同特征的干擾信號從背景噪聲中精確分離出來。

在對FAST實測數(shù)據(jù)的測試中，mRAID展現(xiàn)出了卓越的性能。與目前國際主流的軟件PRESTO中的rfifind相比，mRAID能更有效地識別短時間尺度的瞬態(tài)干擾，大幅降低了脈沖星候選體的虛警率。更重要的是，mRAID采用了全并行化設(shè)計，能夠利用高性能計算機集群實現(xiàn)“極速清洗”，這對于未來大口徑望遠鏡的大規(guī)模巡天觀測具有重要的技術(shù)儲備意義。目前，該軟件包已向全球天文界開源共享。