源混合对 SKA EoR 实验校准的影响评估
天体物理仪器与方法
2024-09-19 v1 宇宙学与河外天体物理
星系天体物理
摘要
21 厘米信号来自仙女时代(EoR)预计将通过下一代干涉仪器，特别是平方公里阵列(SKA)在低频无线窗口中被检测到。然而，需精细的数据分析管道以最小化系统误差。因此，日益增长的需求是对 EoR 分析中的误差来源进行表征。本研究识别了这样一种误差来源，即源混合，这种混合由 SKA1-Low 非凡灵敏度和分辨率下密集观测天空中物体的重叠引入，并评估了其在空间和频率域中的双重影响。我们采用一种新型混合评估(HEVAL)管道，结合端到端仿真与解析方法来模拟 EoR 分析管道。由源混合污染的天空模型与天文前景耦合时，会导致小但严重的频率依赖校准误差，从而阻碍 EoR 参数推断，并在二维功率谱空间中产生强烈的加性残差。我们报告称，针对混合比率为 5% 和 0.5% 的天空模型产生的加性残差对 EoR 窗口造成显著污染。相比之下，混合比率为 0.05% 的天空模型在 EoR 窗口内几乎不留下残留痕迹，因此确定了约 0.05% 的混合容忍度。鉴于 SKA 观测天空预计将受到广泛的混合影响，需采用去混合、频率依赖误差缓解或两者结合的策略，以有效减轻源混合缺陷的校准影响。
引用
@article{arxiv.2409.11691,
title = {An evaluation of source-blending impact on the calibration of SKA EoR experiments},
author = {Chenxi Shan and Haiguang Xu and Yongkai Zhu and Yuanyuan Zhao and Sarah V. White and Jack L. B. Line and Dongchao Zheng and Zhenghao Zhu and Dan Hu and Zhongli Zhang and Xiangping Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.11691},
year = {2024}
}
备注
25 pages, 15 figures, 5 tables, accepted for publication in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), Fg21Sim+ github repository: https://github.com/Fg21Sim/Fg21SimPlus