量化弥散射电发射对EoR延迟谱的污染
天体物理仪器与方法
2020-04-22 v1
摘要
中性氢的21 cm超精细跃迁为探测再电离时期(EoR)之前及期间宇宙的大尺度结构提供了有前景的手段，彼时首批电离源形成。来自前景源的明亮射电发射仍是探测微弱21 cm信号的最大障碍。然而，前景功率的预期平滑性在傅里叶空间留下了一个洁净窗口，EoR信号有望在热噪声之上被观测到。尽管该窗口的边界在原理上明确定义，前景源的光谱结构、仪器的色散特性以及分析中光谱权重的选取都影响多少前景功率溢出到EoR窗口。在本文中，我们运行了一系列宽视场可见度测量的数值模拟，采用多种弥散前景模型与仪器配置，并利用延迟变换方法估计功率谱，测量EoR窗口中受污染傅里叶模的程度。我们还用电磁模拟生成的HERA天线波束模型检验这些效应，以考虑真实仪器中进一步的色散效应。我们发现前景功率溢出由所谓的“干草叉效应”主导，其中弥散前景功率因基线缩短而在地平线附近增亮。因此，EoR窗口中受污染模的程度随时间基本恒定，除非星系靠近指向中心时。
引用
@article{arxiv.1910.10573,
title = {Quantifying EoR delay spectrum contamination from diffuse radio emission},
author = {Adam E. Lanman and Jonathan C. Pober and Nicholas S. Kern and Eloy de Lera Acedo and David R. DeBoer and Nicolas Fagnoni},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.10573},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 13 figures