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来自默奇森宽场阵列针对 EoR1 天区数据的再电离时代功率谱上限

宇宙学与河外天体物理 2021-10-20 v1 天体物理仪器与方法

摘要

当前测量再电离时代中性氢的 21cm 功率谱的尝试受到系统误差的限制,这些系统误差产生的测量上限高于热噪声和预期宇宙学信号。这些系统误差源于观测、仪器和分析效应的综合作用。为了进一步理解和缓解这些效应,探究现有数据集的不同方面是有益的。其中一个方面是观测天区的选择。迄今为止,MWA 的 EoR 观测主要集中于 EoR0 天区。在这项工作中,我们给出对 EoR1 天区的新详细分析。EoR1 天区是南天射电天空中最冷的区域之一,但包含非常明亮的射电星系 Fornax-A。该明亮展源存在于干涉仪的主波束中,使得 EoR1 的定标和分析尤其具有挑战性。我们展示了最近发展的 Fornax-A 的 shapelet 模型在改善该天区结果方面的有效性。我们还描述并应用了一系列数据质量度量,以识别并去除受系统污染的数据。借助显著改进的来源模型、升级的分析算法和增强的数据质量度量,我们基于 2015 年和 2014 年观测的最佳约 14 小时数据,在红移 6.5、6.8 和 7.1 处确定了 EoR 功率谱上限,其中在 z=6.5、k=0.13 h Mpc1k=0.13~\mathrm{h~ Mpc^{-1}} 处的最低 2σ2\sigma 上限为 Δ2(73.78 mK)2\Delta^2 \leq (73.78 ~\mathrm{mK)^2},较先前 EoR1 测量结果有所改进。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.03190,
  title  = {Epoch of Reionization Power Spectrum Limits from Murchison Widefield Array Data Targeted at EoR1 Field},
  author = {M. Rahimi and B. Pindor and J. L. B. Line and N. Barry and C. M. Trott and R. L. Webster and C. H. Jordan and M. Wilensky and S. Yoshiura and A. Beardsley and J. Bowman and R. Byrne and A. Chokshi and B. J. Hazelton and K. Hasegawa and E. Howard and B. Greig and D. Jacobs and R. Joseph and M. Kolopanis and C. Lynch and B. McKinley and D. A. Mitchell and S. Murray and M. F. Morales and J. C. Pober and K. Takahashi and S. J. Tingay and R. B. Wayth and J. S. B. Wyithe and Q. Zheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.03190},
  year   = {2021}
}

备注

18 pages, 17 figures, Accepted for publication in MNRAS