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事件视界望远镜对 M87 的首次观测结果。III. 数据处理与校准

星系天体物理 2019-07-08 v1 天体物理仪器与方法 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们介绍了事件视界望远镜(EHT)在 2017 年 4 月 5 日至 11 日观测活动期间,对射电星系 M87 中心的超大质量黑洞候选体和类星体 3C 279 进行的 1.3 毫米射电波长观测的校准与数据处理。这些全球甚长基线干涉观测首次包括了高灵敏度的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA);达到了 25 微角秒的角分辨率,至 ALMA 基线的特征灵敏度极限约为 1 mJy,至其他基线的约为 10 mJy。由于快速的大气相位波动、宽的记录带宽和高度异构的阵列,这些观测对现有的数据处理工具提出了挑战。为此,我们开发了三个独立的相位校准和条纹检测流程,每个流程都针对 EHT 的特定需求进行了定制。最终的数据产品包括校准后的总强度振幅和相位信息。它们通过一系列质量保证测试得到验证,这些测试显示了各流程之间的一致性,并将基线系统误差限制在振幅 2% 和相位 1 度以内。M87 数据揭示了在约 3.4 和约 8.3 Gλ 处相关通量密度存在两个零点,以及闭合量随时间演化,表明致密结构在数天(或对于数十亿太阳质量黑洞而言的几个光行时间)的时间尺度上存在内禀变化。这些测量为首次对 M87 中的视界尺度结构进行成像提供了机会。

关键词

引用

@article{arxiv.1906.11240,
  title  = {First M87 Event Horizon Telescope Results. III. Data Processing and Calibration},
  author = {The Event Horizon Telescope Collaboration},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1906.11240},
  year   = {2019}
}