氢再电离时代阵列天线 I：波束方向图测量与科学意义
天体物理仪器与方法
2016-12-08 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
氢再电离时代阵列 (HERA) 是一种旨在探测来自再电离时代 (EOR) 中性氢的 21 cm 涨落功率谱的射电干涉仪。借鉴 Murchison Widefield Array (MWA) 和 Precision Array for Probing the Epoch of Reionization (PAPER) 的经验，HERA 是由大型（直径 14 m）碟形天线组成的六边形阵列，带有悬挂式偶极馈源。碟形天线不仅决定总体灵敏度，还影响干涉仪中前景的观测频率结构。这是用仿真和测量表征该碟形天线频率和角响应的四篇系列论文中的第一篇。我们在本文中聚焦于角响应（即功率方向图），它设定了高延迟与低延迟天空区域之间的相对权重，从而设定表观源频率结构。我们使用 Neben 等人的 ORBCOMM 波束映射系统在 137 MHz 测量了角响应。我们在最优碟形天线/馈源配置下测得集电面积为 93 m^2，这意味着 HERA-320 在 z~9 处应能以单季观测的前景规避方法以 12.7 的信噪比探测 EOR 功率谱，而以前景扣除方法信噪比为 74.3。最后我们研究了这些波束测量对傅里叶空间中前景分布的影响。
引用
@article{arxiv.1602.03887,
title = {The Hydrogen Epoch of Reionization Array Dish I: Beam Pattern Measurements and Science Implications},
author = {Abraham R. Neben and Richard F. Bradley and Jacqueline N. Hewitt and David R. DeBoer and Aaron R. Parsons and James E. Aguirre and Zaki S. Ali and Carina Cheng and Aaron Ewall-Wice and Nipanjana Patra and Nithyanandan Thyagarajan and Judd Bowman and Roger Dickenson and Joshua S. Dillon and Phillip Doolittle and Dennis Egan and Mike Hedrick and Daniel C. Jacobs and Saul A. Kohn and Patricia J. Klima and Kavilan Moodley and Benjamin R. B. Saliwanchik and Patrick Schaffner and John Shelton and H. A. Taylor and Rusty Taylor and Max Tegmark and Butch Wirt and Haoxuan Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.03887},
year = {2016}
}
备注
13 pages, 9 figures. Replaced to match accepted ApJ version