基于可见度的低频射电干涉观测功率谱估计

我们提出了一种基于可见度的估计器，即锥化网格估计器（TGE），用于估计弥漫天空信号的功率谱。TGE具有三个新颖特点。首先，该估计器使用网格化可见度来估计功率谱，这比单独关联可见度在计算上快得多。其次，通过减去导致噪声偏差的可见度自相关，消除了正的噪声偏差。第三，该估计器允许我们对视场进行锥化，以抑制来自外部区域源和望远镜主波束旁瓣的贡献。我们首先考虑二维TGE来估计角功率谱$C_{\ell}$。我们还将TGE扩展到估计宇宙学21厘米信号的三维功率谱$P({\bf k})$。给出了预测分箱功率谱方差的解析公式。使用$150 \, {\rm MHz}$ GMRT观测的模拟验证了估计器及其方差预测。我们已应用二维TGE，利用TIFR GMRT巡天（TGSS）观测的两个视场的可见度数据来估计$C_{\ell}$。我们发现，在扣除点源后，天空信号在角多极范围$240 \le \ell \lesssim 500$内很可能由弥漫银河同步辐射主导。