高维波束推断II：从模拟可见度数据推断受扰动的HERA波束

精确的波束建模在许多射电天文应用中非常重要。本文中，我们专注于使用射电干涉仪进行21厘米强度映射实验的波束建模，尽管这些技术经过微小修改也适用于单碟实验。在21厘米强度映射中，波束模型通常由接收系统的高度详细电磁模拟确定。然而，这些模拟成本高昂，因此描述波束方向图中实际缺陷的能力有限。我们提出了一个完全解析的贝叶斯推断框架，用于从干涉可见度数据推断波束方向图，假设特定的天空模型且所有单元的波束方向图相同，从而能够以相对较低的计算成本捕获与理想波束的偏差。我们使用半球到单位圆盘投影上的稀疏傅里叶-贝塞尔基来表示波束，但该框架适用于主波束的任何线性基展开。我们在来自非偏振天空的模拟可见度数据上测试了该框架，忽略了阵列单元间的互耦。当天空模型完美时，我们成功恢复了模拟的、受扰动的功率波束。简要探索天空模型的不准确性，我们发现波束推断对其敏感，因此建议在相关推断任务中联合建模天空和波束的不确定性。