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50至100 MHz间弥漫射电背景的谱指数

天体物理仪器与方法 2019-01-08 v2 星系天体物理

摘要

我们基于“探测全球再电离信号实验”(EDGES)低频系统的两种实现所采集的数据,报道了50至100 MHz之间弥漫射电辐射的谱指数。EDGES采用宽波束天顶指向偶极天线,中心赤纬为26.7-26.7^\circ。我们利用2016年9月14日至2017年8月27日期间获取的244个夜晚的数据,测量了EDGES波束平均的作为频率函数的天空亮度温度。我们使用夜间数据与两参数拟合方程,推导了作为本地恒星时(LST)函数的谱指数β\beta。在忽略电离层效应的情况下,我们发现0至12小时LST之间2.59<β<2.54±0.011-2.59<\beta<-2.54 \pm 0.011。当银心位于天空中时,谱指数变平,在18.2小时达到β=2.46±0.011\beta = -2.46 \pm 0.011。测量在观测期间稳定,除7至12小时LST范围外,夜间复现性为σβ<0.004\sigma_{\beta}<0.004。我们将测量结果与各种全球天空模型的预测进行比较,发现与由Guzm{\'a}n和Haslam天空图导出的谱指数最为匹配,类似于EDGES高频仪器在90-190 MHz所得结果。还评估了三参数拟合,结果是谱指数变得更负约0.02,最大总不确定性为0.016。我们还发现第三参数即谱指数曲率γ\gamma被约束在0.11<γ<0.04-0.11<\gamma<-0.04。对预期夜间电离层吸收水平进行修正,使β\beta根据LST不同变得更负0.008至0.016。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.02660,
  title  = {Spectral Index of the Diffuse Radio Background Between 50 and 100 MHz},
  author = {Thomas J. Mozdzen and Nivedita Mahesh and Raul A. Monsalve and Alan E. E. Rogers and Judd D. Bowman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.02660},
  year   = {2019}
}