Lockman Hole 天区在 144 MHz 下的深度亚角秒宽视场成像

高质量低频射电巡天有望推进我们对天体物理学中许多重要课题的理解，包括活动星系核（AGN）的生命周期、喷流中的粒子加速过程、恒星形成历史以及系外行星磁层。当前领先的低频巡天达到几角秒的角分辨率。然而，该分辨率尚不足以详细研究更致密和遥远的源。因此，亚角秒分辨率是推进这些领域的下一个里程碑。低频射电面临的最大挑战是电离层。若未充分校正，电离层视宁度会将图像模糊至角秒甚至角分尺度。此外，以该分辨率绘制低频射电望远镜度数级视场所需的图像尺寸，远超当前典型软硬件所能处理的范围。在此，我们首次（据我们所知）呈现了低频下的宽视场亚角秒成像。我们在数十个独立方向推导电离层校正，并利用最近开发的成像算法（arXiv:1407.1943、arXiv:1909.07226）在成像过程中高效应用这些校正。我们通过将该方法应用于国际低频阵列（LOFAR）望远镜（ILT）（arXiv:1305.3550）的一次八小时观测来演示我们的方法。由此，我们制作了一幅灵敏的 $7.4\ \mathrm{deg}^2$ $144\ \mathrm{MHz}$ 图，分辨率为 $0.3''$，在相位中心附近达到 $25\ \mu\mathrm{Jy\ beam}^{-1}$。生成此图所估算的 $250,000$ 核时， comfortably 落在可用计算设施的预算之内。该结果将使未来以亚角秒分辨率绘制整个北方低频天空成为可能。