通过匹配滤波在干涉数据中探测弱谱线
天体物理仪器与方法
2018-04-25 v1
摘要
现代射电干涉仪能够以前所未有的空间分辨率和灵敏度观测谱线。尽管有这些技术进步，许多感兴趣的谱线仍至多被微弱探测到，因此需要专门针对低信噪比（SNR）体制的探测和分析技术。匹配滤波器可利用源结构和运动学知识来提高谱线观测的灵敏度。在固有傅里叶域中应用滤波器可提高 SNR，同时避免与成像相关的计算成本和模糊性，使匹配滤波成为弱谱线探测的一种快速且稳健的方法。我们展示了如何由先前观测到的谱线或源模型构建近似匹配滤波器，并展示了如何使用该滤波器稳健地推断弱谱线的探测显著性。当应用于 ALMA 周期 2 对 TW Hya 周围原行星盘中 CH3OH 的观测时，该技术相比基于孔径的谱提取方法产生了约 53% 的 SNR 提升，并且我们表明在更高空间分辨率的观测中将实现甚至更高的提升。该技术的基于 Python 的开源实现在 MIT 许可证下可用于 https://github.com/AstroChem/VISIBLE。
引用
@article{arxiv.1803.04987,
title = {Detecting Weak Spectral Lines in Interferometric Data through Matched Filtering},
author = {Ryan A. Loomis and Karin I. Öberg and Sean M. Andrews and Catherine Walsh and Ian Czekala and Jane Huang and Katherine Rosenfeld},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.04987},
year = {2018}
}
备注
20 pages, 8 figures, accepted for publication in The Astronomical Journal