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深度 uGMRT 观测用于增强 21 cm 阵列的校准——I. 首张图像和源表

宇宙学与河外天体物理 2025-10-13 v1 天体物理仪器与方法

摘要

射电干涉阵列需要非常精确的校准来探测再电离时期 21 cm 信号。因此,在用于执行校准的天空区域中需要一个非常完整和准确的天空模型。使用冗余校准策略的仪器,如 HERA,也需要参考天空模型来固定简并增益解。我们使用升级的 GMRT 进行了深度(20 小时)观测,为 HERA 校准场之一 GLEAM 02H(J0200-3053)制作了高保真天空模型。在这里,我们呈现了以 147.4MHz147.4\,\rm{MHz} 为中心的 16.7MHz16.7\,\rm{MHz} 带宽数据的结果。使用多个 GMRT 指向,我们制作了 6.9×6.96.9^\circ\times6.9^\circ 的拼接图,其 median rms 为 3.91.4+3.7mJy/beam3.9^{+3.7}_{-1.4}\,{\rm mJy/beam},在无源区域降低至 2mJy/beam\sim2\,{\rm mJy/beam}。在重叠区域,该 rms 比用于 HERA 校准的 GLEAM 表更深。我们制作了 640640 个源(26%26\% 为延展源)的表,通量范围 0.0119.08Jy0.01-19.08\,{\rm Jy}。该表具有亚角秒的位置精度,估算的通量与现有表一致。微分源计数被发现比 GLEAM 更深,且与 LoTSS 一致。GLEAM 和我们的表的初步天空模型模拟显示可见度振幅存在 1025%\sim 10-25\% 的差异,相位差异相对较小(2\approx 2^\circ)。未来工作计划在更大的巡天区域和更宽的带宽上进行,以降低 rms 并测量带内源谱指数,这有望提升 HERA 校准模型的保真度。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.09571,
  title  = {Deep uGMRT observations for enhanced calibration of 21 cm arrays -- I. First image and source catalogue},
  author = {Khandakar Md Asif Elahi and Samir Choudhuri and Nirupam Roy and Md Rashid and Philip Bull and Dharam Vir Lal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.09571},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted in MNRAS. 22 pages, 19 figures, 10 tables (including appendices). Code available at https://github.com/aecosmo/RADIOcat