MIGHTEE-HI: COSMOS 天区的深度谱线观测

MIGHTEE 巡天利用南非 MeerKAT 射电望远镜观测四个河外深场，旨在增进我们对宇宙时标内星系形成和演化的理解。MIGHTEE 的频率覆盖范围包括红移 z ≃ 0.58 的 $\textrm{H}\scriptstyle\mathrm{I}$ 线和红移 z ≃ 0.9 的 OH 超脉泽。我们展示了 COSMOS 天场的 MIGHTEE-$\textrm{H}\scriptstyle\mathrm{I}$ 成像产品，使用了总计 94.2 小时的在线源时间和由 15 个独立指向构成的密排拼接。光谱成像覆盖了 MeerKAT L 波段内两个相对无干扰的宽频区域（960-1150 和 1290-1520~MHz），光谱分辨率高达 26 kHz（在 $z$ = 0 处为 5.5 km s$^{-1}$）。最高光谱分辨率数据的中值噪声为 74 $\mu$Jy beam$^{-1}$，对应于在 $z$ = 0.07 处、宽度为 300 km s$^{-1}$ 的谱线，其 5$\sigma$ 的 $\textrm{H}\scriptstyle\mathrm{I}$ 质量极限为 10$^{8.5}$ M$_{\odot}$。拼接图覆盖了 $>$4 平方度，提供了多种角分辨率/灵敏度配对，其中 $\textrm{H}\scriptstyle\mathrm{I}$ 在 $z$ = 0 处的角分辨率为 12$''$。我们描述了将成为未来 MIGHTEE-$\textrm{H}\scriptstyle\mathrm{I}$ 产品基础的谱线处理流程，以及对 COSMOS 天场光谱成像的验证和一些早期结果。我们发现，在 CHILES 巡天报告的 $z$ = 0.376 \HI~线位置，没有证据表明存在谱线发射，置信度 $>$94%，为该星系的 $M_{\mathrm{HI}}$ 设定了 3$\mathrm{sigma}$ 的上限 8.1 $\times$ 10$^{9}$ M$_{\odot}$。本文附有公开数据发布。