米波波段的射电天空：使用欧文斯谷长波阵列的 m 模分析成像

许多新型低频射电望远镜试图测量早期宇宙中中性氢的 21 cm 谱线。这些望远镜有潜力直接探测红移 $20 \gtrsim z \gtrsim 7$ 处的恒星与星系形成，但受限于其相对于低频射电发射前景源所能达到的动态范围。因此，对于频率低于 200 MHz 的现代高保真天空地图，用于前景建模与去除的需求日益增长。我们描述了一种用于漂移扫描干涉仪的新型宽视场成像技术——Tikhonov 正则化 $m$ 模分析成像。该技术在单步综合成像中构建整个天空的图像，并精确处理宽视场效应。我们描述了如何调整 CLEAN 算法以对由 $m$ 模分析成像生成的地图进行反卷积。我们利用欧文斯谷长波阵列（OVRO-LWA）演示了 Tikhonov 正则化 $m$ 模分析成像，生成了 $\delta=-30^\circ$ 以北天空的 8 幅新地图，角分辨率为 15 角分，频率在 36.528 MHz 与 73.152 MHz 之间均匀间隔，热噪声约 800 mJy/beam。这些地图在角分辨率上比现有可比频率下的全天空地图（角分辨率 $\ge 2^\circ$）提高了 10 倍。每幅地图仅由干涉观测构建，不代表全球平均天空亮度。未来的改进将纳入总功率辐射测量、改善热噪声以及提高角分辨率——得益于 OVRO-LWA 计划扩展至 2.6 km 基线。这些地图是朝着在 21 cm 宇宙学中采用结合所有前景污染物的实测角与频率结构的更复杂前景滤波器的第一步。