南半球 21cm 再电离时期实验的通量标度
宇宙学与河外天体物理
2015-06-16 v1 天体物理仪器与方法
摘要
我们展示了一份涵盖 100-200 MHz 频段的 32 个源的光谱测量目录，这些数据源自南非 Donald C. Backer 精确再电离时期探测阵列 (PAPER) 的 64 天线部署观测。对于像 PAPER 这样的过境望远镜，主波束校准是一项艰巨的任务，而校准误差是确定源光谱的主要误差来源。为了减少对精确波束校准的依赖，我们专注于校准赤纬范围从 -46d 到 -40d 的窄带内的源。由于具有相似赤纬的源穿过主波束的路径几乎相同，这种限制极大地减少了与波束校准相关的误差，从而显著提高了推导源光谱的精度。通过从高频目录外推，我们利用涵盖多个源的蒙特卡洛拟合推导了通量标度，该拟合包含了来自目录和测量误差的不确定性。通过将光谱模型拟合到目录数据和这些新的 PAPER 测量值，我们为 Pictor A 及其他 31 个邻近赤纬的源推导了新的通量模型。其中 90% 确认并细化了通量密度的幂律模型。值得注意的是新的 Pictor A 通量模型，其精度达到 1.4%，并与之前的模型相反，显示在 100 MHz 至 2 GHz 之间，Pictor A 的光谱符合单一幂律，其在 150 MHz 处的通量为 382+/-5.4 Jy，谱指数为 -0.76+/-0.01。这一精度代表了该波段以往测量结果的一个数量级的提升，其限制因素在于用于估算绝对通量标度的目录测量中的不确定性。Pictor A 光谱的简洁性和提高的精度使其成为寻求测量再电离时期 (Epoch of Reionization) 21cm 辐射实验的极佳校准源。
引用
@article{arxiv.1307.7716,
title = {A Flux Scale for Southern Hemisphere 21cm EoR Experiments},
author = {Daniel C. Jacobs and Aaron R. Parsons and James E. Aguirre and Zaki Ali and Judd Bowman and Richard F. Bradley and Christopher L. Carilli and David R. DeBoer and Matthew Dexter and Nicole E. Gugliucci and Pat Klima and Dave H. E. MacMahon and Jason R. Manley and David F. Moore and Jonathan C. Pober and Irina I. Stefan and William P. Walbrugh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.7716},
year = {2015}
}
备注
Accepted to ApJ, includes two data files