低周波数アレイで得られた21cm信号パワースペクトルにおける過剰分散の原因の統計的解析【JST・京大機械翻訳】

Gan H.; Koopmans L. V. E; Mertens F. G.; Mevius M.; Offringa A. R.; Ciardi B.; Gehlot B. K.; Ghara R.; Ghosh A.; Giri S. K.; Iliev I. T.; Mellema G.; Pandey V. N.; Zaroubi S.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202210379229661 整理番号：22P0298995

低周波数アレイで得られた21cm信号パワースペクトルにおける過剰分散の原因の統計的解析【JST・京大機械翻訳】

Statistical analysis of the causes of excess variance in the 21 cm signal power spectra obtained with the Low-Frequency Array

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発行年： 2022年03月04日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年03月04日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

再イオン化(EoR)のEpochからの中性水素の21cm信号の検出は,明るい前景源,高周波干渉(RFI),電離層,および機器効果のために挑戦的である。キャリブレーションステップでこれらの効果を修正し,前景除去技術を適用する後でも,観測された21cmパワースペクトルの残留残差は,まだ熱雑音の上にあり,これは「過剰分散」と呼ばれている。低周波数アレイ(LOFAR)で得たデータの13夜に基づくこの過剰分散の潜在的原因を研究した。利得誤差,スカイモデル,および電離層効果を,時間または周波数,局所側実時間(LST),回折スケール,および過剰分散のレベルによる位相構造関数勾配などの関連パラメータを相関させることによって,過剰分散に及ぼす影響に焦点を当てた。この解析は,過剰分散がLST依存性を持ち,それは空からの電力に関係することを示した。そして,輝度源と過剰分散からのシミュレートしたStokes Iパワースペクトルは,LSTが6hから9hに出現する最小電力でLST上で類似の進行を示した。このLST依存性は観測の残留Stokes Iの空画像にも存在する。非常に広い天空画像では,余分な電力が,アレイビームパターンで,明と遠のソースCassieopeia AとCygnus Aの方向から正確に来ることを示した。これらの結果は,21cmの信号パワースペクトルにおける過剰分散のレベルが空の影響に関連し,従ってLSTに依存することを示唆する。特に,Cassieopeia AおよびCygnus Aのような非常に明るいおよび遠い発生源は,その効果を支配することができる。これは,以前の研究と一致し,空関連効果と過剰分散の間の相関が無視できないので,解決策に向けた道筋を提供する。【JST・京大機械翻訳】

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宇宙論

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