IGM 自旋温度测绘仪：仪器概述
天体物理仪器与方法
2024-05-27 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
观测由宇宙黑暗时代、宇宙黎明和再电离时期星系际介质（IGM）中中性氢气体产生的整体 21 cm 信号，需要使用经过极好校准的宽带辐射计进行测量。我们描述了 IGM 自旋温度测绘仪（MIST）的设计与表征，这是一种新的地基、单天线、整体 21 cm 实验。MIST 的设计以规避来自天线地平面及天线周围电缆的系统性误差为目标，并最大化仪器的天空效率和便于在偏远地点运行的便携性。我们已建造了两台 MIST 仪器，观测范围为 25–105 MHz。对于 21 cm 信号，该频率范围大致对应红移 55.5 > z > 12.5，涵盖黑暗时代与宇宙黎明。MIST 天线为水平刀形偶极子，长 2.42 m、宽 60 cm、距地面高 52 cm。该天线无金属地平面。仪器由 12 V 电池供电，最大功耗 17 W。电池与电子设备置于天线下方一个接收机箱内。我们给出了利用电磁仿真与实验室测量对仪器的表征。我们还展示了最近在加利福尼亚、内华达和加拿大高北极偏远地点观测的样例天空测量。这些测量表明仪器性能符合预期。对天空测量的详细分析留待未来工作。
引用
@article{arxiv.2309.02996,
title = {Mapper of the IGM spin temperature: instrument overview},
author = {R. A. Monsalve and C. Altamirano and V. Bidula and R. Bustos and C. H. Bye and H. C. Chiang and M. Diaz and B. Fernandez and X. Guo and I. Hendricksen and E. Hornecker and F. Lucero and H. Mani and F. McGee and F. P. Mena and M. Pessoa and G. Prabhakar and O. Restrepo and J. L. Sievers and N. Thyagarajan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.02996},
year = {2024}
}
备注
Matches version published in MNRAS