利用 Murchison Widefield Array 观测再电离时期 21 cm 信号的多频角功率谱
宇宙学与河外天体物理
2022-10-19 v1 天体物理仪器与方法
摘要
多频角功率谱(MAPS)是球平均功率谱的一种替代方法，它计算角功率谱中的局部涨落，无需视线光谱变换。为检验不同的 MAPS 方法及前景污染处理，并与球平均功率谱和单频角功率谱比较，我们将 MAPS 应用于 Murchison Widefield Array 再电离时期实验在 获取的 110 小时数据，以计算 21 cm 亮温度涨落的统计功率。在明亮前景存在下，应用一个滤波器在 MAPS 处理前去除大尺度模式，显著降低了由系统误差引起的 MAPS 功率。滤波后，对于 0–4 MHz 的谱分离，MAPS 相对模拟的 21 cm 宇宙学信号呈现出 10–10 的对比度，这与球平均功率谱的结果一致。同时也计算了单频角功率谱。在 与 处，我们得到 53 mK 的角功率，超出模拟宇宙学信号功率一千倍。残存谱结构(为校准数据所固有，而非来自大尺度模式的谱泄漏)是系统功率偏差的主要来源。在应用谱滤波器压制前景后，单频角功率谱相较球平均功率谱结果略差。探索其他滤波器以及考虑更宽带宽或可改善该结果。
引用
@article{arxiv.2208.06082,
title = {Multi-frequency angular power spectrum of the 21~cm signal from the Epoch of Reionisation using the Murchison Widefield Array},
author = {Cathryn M. Trott and Rajesh Mondal and Garrelt Mellema and Steven G. Murray and Bradley Greig and Jack L. B. Line and Nichole Barry and Miguel F. Morales},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.06082},
year = {2022}
}
备注
9 pages, 9 figures; accepted for publication in Astronomy & Astrophysics