全球红移21厘米测量中色束效应对前景减除的限制
天体物理仪器与方法
2015-12-09 v1
摘要
全球红移21厘米测量中的前景减除受到天线波束方向图频率依赖（色）结构的限制。色波束将银河前景辐射中的角结构耦合到光滑函数形式可能无法去除的谱结构中。我们报告了基于实验探测全球EoR特征（EDGES）使用的两个偶极天线的模拟结果。模拟前景减除谱中的残差水平在两天线之间发现存在显著差异，表明必须仔细考虑天线设计。残差还高度依赖于天线指向的赤经和赤纬，跨指向的RMS值差异最大达20倍。对于EDGES和其他具有天顶指向天线的地面实验，赤经和赤纬直接对应于地方恒星时和部署站点的纬度，因此在选择站点时应考虑色波束效应。我们引入了“blade”偶极天线，并通过模拟表明其比先前用于EDGES的“fourpoint”天线具有更好的色性能。在从模拟谱中去除5项多项式后，blade天线在整个天空产生1-5~mK残差，而fourpoint天线通常需要6项多项式才能达到可比残差。对于两种天线，在现实热噪声水平下，恢复出的21 cm输入信号的信噪比在5项多项式前景拟合时达到峰值。
引用
@article{arxiv.1510.03477,
title = {Limits on Foreground Subtraction from Chromatic Beam Effects in Global Redshifted 21 cm Measurements},
author = {Thomas J. Mozdzen and Judd D. Bowman and Raul A. Monsalve and Alan E. E. Rogers},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.03477},
year = {2015}
}
备注
12 pages. 9 figures