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射电干涉测量中可扩展的精密宽场成像:I. 在 ASKAP 数据上验证 uSARA

天体物理仪器与方法 2023-09-11 v2 图像与视频处理 信号处理

摘要

作为展示新成像框架的系列论文第一篇,我们考虑近期提出的用于宽场、高分辨率、高动态范围、单色强度成像的无约束稀疏平均重加权分析(uSARA)优化算法。我们利用澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)获得的真实射电干涉观测数据重建图像,并与广泛使用的先进成像器 WSClean 的结果进行比较。所选视场来自 ASKAP 早期科学与宇宙演化图(EMU)先导巡天,包含若干复杂射电源:合并星系团系统 Abell 3391-95、合并星系团 SPT-CL 2023-5535,以及许多延展或弯尾射电源,包括 X 形射电源 PKS 2014-558 和统称为 PKS 2130-538 的“舞动幽灵”。uSARA 背后的现代框架利用并行化与自动化来求解 w 效应并高效计算测量算子,从而实现单个 ASKAP 波束(每个至多 3.3 度)全视场的宽场重建。uSARA 的精密能力生成兼具超分辨率和增强的弥散成分灵敏度的图像,超越了通常需要在这些产出之间折中的传统 CLEAN 算法。我们得到的所选数据单色 uSARA-ASKAP 图像以极高分辨率(高达 2.2 角秒)突出了延展弥散发射与致密丝状发射,揭示了前所未见的结构。在此,我们通过比较重建源的形态、弥散流量测量以及谱指数图与 WSClean 所制图像中的对应结果,对 uSARA-ASKAP 图像进行验证。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.14148,
  title  = {Scalable precision wide-field imaging in radio interferometry: I. uSARA validated on ASKAP data},
  author = {Amanda G. Wilber and Arwa Dabbech and Adrian Jackson and Yves Wiaux},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.14148},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS