利用默奇森宽场阵列的孔径合成技术近场处理
天体物理仪器与方法
2023-10-31 v1 地球与行星天体物理
摘要
典型的射电干涉仪观测假设辐射源位于仪器的远场，从而导致孔径平面中观测到的可见度与天空亮度分布（在小视场下）之间的二维傅里叶关系。当观测中存在近场物体时，标准方法在相关处理中施加远场延迟，导致来自近场物体的信号相干性丧失。在本文中，我们利用默奇森宽场阵列 (Murchison Widefield Array) 对国际空间站 (ISS) 的观测展示近场孔径合成技术，因其表现为一个明亮的近场物体。我们执行可见度相位校正以恢复阵列中对近场物体的相干性（但不恢复由于相关器处时间和频率平均造成的相干性损失）。我们说明了孔径平面和天空平面中近场校正的影响。孔径平面曲线与近场波前的曲率相匹配，而在天空平面中，当我们将阵列焦点从无穷远移至所需近场距离时，近场校正表现为不同速率的条纹旋转。我们还展示了通过反演孔径所见波前的表观曲率来推断 ISS 视线距离的逆向场景。我们在文末简要讨论了所开发方法的局限性以及可应用我们方法的近场科学案例。
引用
@article{arxiv.2310.19320,
title = {A Near-Field Treatment of Aperture Synthesis Techniques using the Murchison Widefield Array},
author = {Steve Prabu and Steven J. Tingay and Andrew Williams},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.19320},
year = {2023}
}
备注
Accepted in Publications of the Astronomical Society of Australia (PASA). 10 pages, 7 figures, and lots of linked animations