HIRAX I. 主波束色差：从仿真到功率谱的表征
宇宙学与河外天体物理
2026-01-26 v3 天体物理仪器与方法
摘要
氢强度与实时分析实验 (HIRAX) 是一项旨在通过测量重子丝度振荡 (BAO) 的 21cm 强度映射来约束暗能量的射电干涉仪器。必须控制和仔细表征仪器系统，以准确测量 21cm 功率谱并实现对宇宙参数的高精度约束。主波束色差是一种复杂的系统，由于主波束和侧瓣的复杂空间和谱结构，可能将 spectrally 平滑的前景泄漏到理想的视界边界之外。本文研究了 HIRAX Stokes I 主波束的色差及其对 21cm 功率谱准确测量的影响。为探讨色差在 21cm 功率谱中的影响，我们提出了一种以传统光学为基础的光束建模技术，该技术使用可灵活的基底，能够考虑主波束中更高阶的径向和方位结构。我们通过在模拟的快照可视性中减去一个简单的前景模型来恢复 H 功率谱，研究了对主波束主瓣和侧瓣色差知情度不足对功率谱空间的影响。此外，我们发现建模到主波束的八极方位特征（即四阶角向变化）即可在最小偏差下有效减少视界之外的泄漏。
引用
@article{arxiv.2412.09527,
title = {Primary Beam Chromaticity in HIRAX: I. Characterization from Simulations and Power Spectrum Implications},
author = {Ajith Sampath and Devin Crichton and Kavilan Moodley and H. Cynthia Chiang and Eloy De Lera Acedo and Simthembile Dlamini and Sindhu Gaddam and Kit M. Gerodias and Quentin Gueuning and N. Gupta and Pascal Hitz and Aditya Krishna Karigiri Madhusudhan and Shreyam Parth Krishna and V. Mugundhan and Edwin Retana-Montenegro and Benjamin R. B. Saliwanchik and Mario G. Santos and Anthony Walters},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.09527},
year = {2026}
}
备注
22 pages, 12 figures. Prepared for submission to the Astrophysical Journal (ApJ)