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高角分辨率干涉引力透镜观测的可见度空间建模新方法

天体物理仪器与方法 2021-01-06 v2 星系天体物理

摘要

我们提出了一种新的引力透镜建模技术,旨在对具有大量可见度的高分辨率干涉观测进行建模,而无需在时间和频率上预先平均数据。我们利用对模拟观测的验证测试证明了该方法的准确性。使用具有 103\sim 10^3 个可见度的小数据集,我们首先将我们的方法与更传统的直接傅里叶变换(DFT)实现和直接线性求解器进行比较。我们的测试表明,我们的源反演与 DFT 的源反演无法区分。在足够高的信噪比(SNR)下,我们的方法推断出的透镜参数与真实值和 DFT 的误差均在 1% 到 2% 以内。当 SNR 低至 5 时,两种方法都导致透镜参数出现百分之几十的误差以及严重破坏的源结构,这表明这与 SNR 和先验选择有关,而非建模技术本身。然后我们分析了一个具有 108\sim 10^8 个可见度且 SNR 与引力透镜系统 MG J0751+2716 的真实全球甚长基线干涉测量观测相匹配的大数据集。数据量之大以至于无法用传统实现进行建模。使用我们的新技术,我们发现可以分别推断出透镜参数和源亮度分布,相对于真实值的 RMS 误差为 0.25% 和 0.97%。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.03609,
  title  = {A novel approach to visibility-space modelling of interferometric gravitational lens observations at high angular resolution},
  author = {Devon Powell and Simona Vegetti and John P. McKean and Cristiana Spingola and Francesca Rizzo and Hannah R. Stacey},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.03609},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted in MNRAS