基于球谐函数过境望远镜的全天干涉测量

在本文中，我们描述了球谐函数过境望远镜，这是一种用于分析过境射电望远镜的新颖形式体系。这种全天方法避开了传统干涉测量的弯曲天空复杂性，因此特别适用于宽视场射电干涉仪的分析。它实现了数据及其统计信息的紧凑且计算高效的表示，从而为成图和前景去除等重要问题提供了新的解决途径。特别是，我们展示了它如何使得 Karhunen-Loeve 变换能够作为一种高效的前景滤波器，即使在高度污染的天空区域，也能将我们基准示例中的真实前景残差抑制到 21cm 信号的至少二十分之一以下。尽管实际仪器中存在由于频率依赖波束引起的角频率模式混合，这一结果依然成立。我们利用 Fisher 预测表明，与假设的无前景测量相比，前景清理对功率谱约束的影响很小。除了为正在建设中和未来的 21cm 望远镜提供自然真实的数据分析框架外，该形式体系还允许进行准确的功率谱预测，其中包含了设计约束、真实实验系统误差与 21 世纪 21cm 科学之间的相互作用。