Lunar Imaging and Ionospheric Calibration for the Lunar Cherenkov Technique
月球切伦科夫技术是UHE中微子和宇宙线探测的一种很有前途的方法,其目的是探测月球风化层中粒子相互作用过程中产生的纳秒无线电脉冲。对于低频实验,如NuMoon,电离层的频率相关色散效应是一个重要的实验问题,因为它降低了脉冲幅度和随后的检测机会。我们正在继续研究一种新的方法,通过法拉第旋转测量月球的极化发射结合地磁场模型来校准电离层对月球切伦科夫脉冲的色散效应。我们还将这项工作扩展到包括月球表面的无线电成像,它提供了月球表面的物理和化学性质的信息,可能会影响月球切伦科夫技术的实验策略。
2013-06-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Sub-kilometre scale ionospheric studies at the SKA-Low site, using MWA extended baselines
SKA雄心勃勃的科学目标需要具有匹配能力,以校准作为时间、频率和位置函数的仪器和大气传播贡献。开发新的校准算法来满足这些要求是一个活跃的研究领域。在这项工作中{我们的目标是表征}这些,侧重于电离层效应的空间和时间结构尺度,最终,这些提供了设计最佳校准策略的指导方针。我们在SKA-Low将建造的地点使用经验电离层测量,使用MWA第2阶段扩展基线观测和基于台站的低频大气切除并行(LEAP)校准算法。我们已经做到了这一点,通过直接回归分析的电离层屏幕和形成完整的和去趋势的结构功能。我们发现,50%的屏幕在>0.6km的尺度上显示出显著的非线性结构,在>2km的尺度上占主导地位,1%的屏幕显示出显著的亚分钟时间变化,前提是有足够的灵敏度。即使在中等灵敏度和基线长度的MWA,非线性校正需要在88 MHz在温和的天气和154 MHz在恶劣的天气,或高信噪比测量。因此,我们预测,改进将来自MWA第2阶段观测中的高阶散焦效应的校正,以及MWA第3阶段的新发展。由于灵敏度的巨大飞跃,对复杂电离层结构的校正将是SKA-Low上成像和捆绑阵列波束形成的强制性要求。
2022-01-31 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.space-ph
High Dynamic-Range Radio-Interferometric Images at 327 MHz
使用孔径合成望远镜进行射电天文成像需要对点扩散函数进行反卷积,并校准仪器特性(初级射束)和前景(电离层/大气层)效应。这些效应随时间变化,并且在整个视场中变化,从而导致方向相关(DD)的时变增益。在实际情况下,初级光束将偏离理论估计,如果不进行校正,其水平将限制图像的动态范围。电离层电子密度的变化引起源的时变折射和位置变折射。在低频率和足够高的动态范围下,这也将使图像散焦,产生误差图案,该误差图案由于合成望远镜的色差而随位置以及频率变化。这种残留旁瓣的叠加可能导致伪频谱信号。基于实地的电离层校准以及对强源的“剥离”校准导致图像具有更高的动态范围和更低的虚假信号,但将受到必要的短时间尺度上的灵敏度的限制。结果是改进的图像,尽管仍存在一些伪影。
2011-11-23 astro-ph.IM
An improved algorithm for separating clock delays from ionospheric effects in radio astronomy
ASTRON, Netherlands Institute for Radio Astronomy(荷兰射电天文研究所);Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen(格罗宁根大学卡普坦天文研究所)
针对低频射电观测中电离层与时钟延迟难分离的问题,提出基于圆高斯分布建模似然空间的改进算法,在更宽条件下实现更可靠的分离效果,推动相关领域研究。
2025-10-01 astro-ph.IM
Simulations of ionospheric refraction on radio interferometric data
再电离时代(EoR)是中性宇宙过渡到电离宇宙的时期。这一时期仍然没有观察到使用低频无线电干涉仪的目标是21厘米信号的中性氢发射在这个时代。Murchison Widefield Array(MWA)射电望远镜的主要科学目标之一就是探测这种信号。成功探测的最大挑战之一是校准,特别是在地球电离层存在的情况下。电离层由于引入折射源偏移、源形状扭曲和通量密度增大,在低频射电天文学中是一个主要的麻烦。我们介绍了SIVIO,一个软件工具,通过不同的电离层条件估计使用薄屏幕近似模型和传播到vibrium模拟观测的MWA。这使我们能够直接评估电离层对观测到的EoR数据和由此产生的功率谱的影响。我们表明,模拟数据捕捉电离层效应的色散行为。我们表明,模拟电离层介质的空间结构是准确地重建所得到的源位置偏移或从数据校准过程中评估的参数。反过来,这将为进入平方公里阵列时代的EoR数据中识别和有效消除电离层污染的最佳策略提供信息。
2021-05-10 astro-ph.GA astro-ph.IM
Assessment of ionospheric activity tolerances for Epoch of Reionisation science with the Murchison Widefield Array
电离层折射在前景河外点源中留下的结构有可能污染中性氢21 cm发射线的再电离时代(EoR)功率谱。由于电离层中的总电子含量(TEC)梯度,前景测量的空间和光谱结构的改变产生与预期的天空信号的偏离。我们提出了一个一般的框架,了解在二维(2D)中性氢功率谱测量的低频无线电干涉仪的电离层行为的签名。两个主要类别的电离层行为被认为是,对应于Murchison宽场阵列(MWA)EoR数据中观察到的主导模式,即各向异性结构波的行为,和各向同性湍流。功率谱偏置的分析预测,由于这种污染的计算,并与模拟。然后,我们应用Jordan et al.(2017)中描述的电离层度量来研究电离层结构对MWA数据的影响,方法是将MWA EoR数据集分为电离层条件良好和较差的类别,使用2014年9月匹配的30分钟观测数据集。分析和模拟预测的结果进行了比较,展示了观察到的偏差时,电离层是活跃的(显示相干结构或各向同性湍流)的功率谱。分析表明,除非电离层活动可以量化和纠正,积极的数据不应包括在EoR分析,以避免系统性的偏差,在宇宙学功率谱。当用由校准信息形成的模型校正数据时,偏差降低到预期的21 cm信号水平以下。当测得的震源位置偏移中值小于10-15角秒时,数据被认为是“安静”的。
2018-09-18 astro-ph.IM
The effect of the ionosphere on ultra-low frequency radio-interferometric observations
电离层是一系列系统效应的主要驱动力,这些效应限制了我们用无线电干涉仪探索低频(<1 GHz)天空的能力。它的影响对较低频率变得越来越重要,并且在低频望远镜工作的低信噪比状态下特别难以校准。在本文中,我们描述和量化电离层引起的系统误差天文干涉射电观测在超低频(<100 MHz)的影响。我们还提供了在这些频率下使用低频阵列(LOFAR)和未来仪器(如平方公里阵列(SKA))进行观测和数据处理的指南。我们推导出电离层引起的预期系统误差。我们将我们的预测与LOFAR的低波段天线(LBA)系统的数据进行比较。我们表明,我们可以隔离电离层的影响LOFAR LBA数据,我们的结果是兼容的卫星测量,提供了一个独立的方式来测量电离层总电子含量(TEC)。我们还展示了如何电离层腐败的相关振幅通过反褶曲。我们报告的电离层结构函数的值符合文献。LOFAR LBA数据相位上的系统误差可以精确地建模为四种效应(时钟、电离层一阶、二阶和三阶)的总和。这大大减少了所需校准参数的数量,因此能够实现新的有效校准策略。
2018-04-21 astro-ph.IM
Ionospheric modelling using GPS to calibrate the MWA. 1: Comparison of first order ionospheric effects between GPS models and MWA observations
我们比较了一阶(折射)电离层效应所看到的默奇森宽场阵列(MWA)与电离层推断从全球定位系统(GPS)的数据。一阶电离层本身表现为在MWA视场中观测到的源的整体位置偏移。这些影响可根据全球定位系统分析中心,即欧洲轨道确定中心提供的全球电离层图,利用全球分布的全球定位系统接收器提供的数据计算得出。然而,为了对精密射电天文学应用所需的当地电离层进行更准确的估计,需要将当地全球定位系统网络的数据纳入电离层建模。对于GPS观测,电离层参数会受到GPS接收机仪器延迟等因素的影响,也称为接收机差分码偏差(DCB)。对于用于电离层建模的任何非CODE全球定位系统台站,都需要估计接收器DCB,这是在MWA附近任意地点建立密集全球定位系统网络的一项要求。在这项工作中,以10分钟的时间分辨率进行基于单个全球定位系统台站的电离层建模。此外,还估计了位于Murchison射电天文台(MRO 1)、Yarragadee(YAR 3)、Mount Magnet(MTMA)和Wiluna(WILU)的选定澳大利亚地球科学公司(GA)GPS接收机的接收机DCB。从GPS估计的电离层梯度与MWA观测到的无线电源位置偏移推断的电离层梯度进行了比较。所有GPS台站的电离层梯度都与微波辐射计观测到的梯度相关。利用全球定位系统测量获得的电离层估计值显示出为微波辐射计提供校准信息的前景。
2015-07-05 astro-ph.IM
Studying Ionosphere Using SKA-Low and SKA-Mid
Indian Institute of Technology Indore(印度印多尔理工学院);Ludwig-Maximilians-Universität(慕尼黑大学);Indian Institute of Geomagnetism(印度地磁研究所);Institute of Astronomy Space and Earth Science(天体物理、空间与地球科学研究所)
本文通过对比uGMRT、VLA、MWA和LOFAR的观测,量化电离层相位波动、位置偏移和闪烁效应,评估对校准和成像的影响,并预测SKA-Low和SKA-Mid的电离层效应。
2026-07-02 astro-ph.IM
Ionospheric contributions to the excess power in high-redshift 21-cm power-spectrum observations with LOFAR
本文利用端到端模拟研究电离层引起的随基线变化的去相关对LOFAR高红移21厘米功率谱观测的影响,发现方向相关校准会在最大谱尺度上留下显著过量功率,但该过量功率可通过高斯过程回归有效去除,证明电离层误差并非LOFAR再电离纪元观测中过量功率的主导来源。
2024-07-29 astro-ph.CO astro-ph.IM
Probing Equatorial Ionospheric TEC at Sub-GHz Frequencies with Wide-Band (B4) uGMRT Interferometric Data
本研究利用uGMRT对3C48进行10小时宽带观测,精确测量低纬度电离层差分TEC,发现相位结构函数斜率偏离Kolmogorov湍流,衍射尺度为6.66 km,揭示了其对校准和成像的挑战。
2025-06-25 astro-ph.IM
Probing Fine-Scale Ionospheric Structure with the Very Large Array Radio Telescope
低频(150兆赫以下)高分辨率(~1弧分)天文成像只是最近才随着消除电离层失真的新校准算法的发展而变得实用。除了在观测天文学中打开一个新的窗口之外,电离层畸变的校准过程还以前所未有的方式探测电离层结构。在这里,我们探讨这种新型的电离层测量的一个方面,作为其角间距的函数的天体源对的差分折射。该测量探测视线总电子含量(TEC)的空间梯度变化,在10公里以下至100公里以上的空间尺度上达到0.001 TECU/km的精度。我们使用VLA低频巡天(VLSS; Cohen et al. 2007,AJ 134,1245)的数据,这是一个几乎完整的74 MHz巡天,可以通过位于新墨西哥州索科罗的甚大阵(VLA)望远镜看到整个天空。这些数据包括500多个小时的观测,全部以标准方式校准。虽然电离层的空间结构在每次观测中变化很大,但经过数百小时的分析,统计模式变得明显。我们提出了一个详细的描述如何中值差分折射取决于源对分离,海拔和一天中的时间。我们发现,海拔效应是大的,但几何可预测的,可以“删除”分析使用电离层的“薄壳”模型。我们发现白天的电离层空间变化比晚上大得多。这些日变化似乎影响较大的角度尺度,以更大的程度表明,他们来自相对较大的空间尺度(100公里,而不是10公里)的干扰。
2009-05-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
Ionospheric effect on the synthetic Epoch of Reionization observations with the SKA1-Low
本研究利用21cme2e流水线评估电离层效应对SKA1-Low观测21厘米功率谱的影响,发现中位偏移小于0.1角秒时信号不受影响,强调需开发高效校准算法。
2025-02-27 astro-ph.CO astro-ph.IM
Calibrating High-Precision Faraday Rotation Measurements for LOFAR and the Next Generation of Low-Frequency Radio Telescopes
利用当前和下一代低频射电望远镜进行法拉第旋转测量将为天文磁场提供强有力的探测。然而,实现这些测量的全部潜力需要准确地去除时变电离层法拉第旋转的贡献。我们提出了ionFR,一个代码,计算电离层法拉第旋转量为特定的时代,地理位置和视线。ionFR使用了一些公开的、GPS衍生的总电子含量地图和最新发布的国际地磁参考场。我们描述的应用程序的无线电极化观测的校准,并证明其建模的电离层法拉第旋转使用LOFAR脉冲星观测的高精度。这些表明,我们可以准确地确定一些有史以来最高精度的脉冲星旋转措施。精确的旋转测量可用于监测旋转测量的变化--无论是内在的还是由于通过星际介质的视线变化而引起的。这种校准对于附近的源特别重要,因为电离层可以对观测到的旋转测量做出很大的贡献。我们还讨论了ionFR的改进计划,以及电离层法拉第旋转校准对新一代低频射电望远镜(如SKA及其探路者)的重要性。
2013-03-25 astro-ph.IM
Systematic effects in LOFAR data: A unified calibration strategy
新一代低频望远镜正在探索深度和分辨率方面的新参数空间。用这些干涉仪(例如,用低频阵列(LOFAR))获取的数据通常在低信噪比状态下校准,并且消除关键系统效应是具有挑战性的。这个过程需要了解它们的起源和性质。目的:在本文中,我们描述了下一代低频望远镜,如LOFAR固有的主要系统效应。有了这些知识,我们引入了一个数据处理管道,能够隔离和纠正这些系统性的影响。该管道将用于校准校准器观测值,作为全面数据简化过程的第一步。研究方法:我们处理了校准器3C 196的两次LOFAR观测:第一次使用42-66 MHz的低频带天线(LBA)系统,第二次使用115-189 MHz的高频带天线(HBA)系统。结果如下:我们能够隔离和纠正时钟漂移,极化失调,电离层延迟,法拉第旋转,电离层闪烁,波束形状和带通的影响。所设计的校准策略在54 MHz下产生了迄今为止最深的图像。该图像已被用来证实,平均射电源人口的频谱能量分布趋于平坦,在低频率。结论:我们证明了LOFAR系统效应可以用相对较少的参数来描述。此外,这些参数的识别对于在不受强校准器支配的场上进行校准时减少自由度是至关重要的。
2018-11-19 astro-ph.IM
On Identifiability and Estimability of Direction Dependent Calibration of Radio Interferometric Arrays
校准是任何射电天文仪器信号处理流程中的关键步骤。这一步骤所需的天空、电离层和仪器模型可能存在各种不完整性。在本文中,我们分析了几个重要的校准方法,忽略了现在的电离层。其目的是使用已建立的统计和信号处理工具,以提供一个通用的方法来评估仪器的校准。我们展示了目前流行的校准技术如何在他们的假设不同,并讨论了他们的理论共性。我们还研究了只使用基线的子集对校准的影响,并提供了理论方法来分析它可能引入的过量噪声和偏差。为了简化结果的物理解释,我们引入了一个新的信号处理模型,该模型能够模拟仪器方向相关的影响和频谱平滑的波束形成站内的个人接收器增益。通过推导Cramér-Rao界(CRB)研究了该模型的统计性质.最后,我们定义了一个数学框架的基础上使用的模型,这是通用的,可用于研究不同的仪器的仪器的校准。这些理论结果,然后使用数值模拟进行验证。
2019-02-07 astro-ph.IM
Constraining Direction-Dependent Instrumental Polarisation: A New Technique for Polarisation Angle Calibration
方向相关的仪器偏振引入了宽场偏振像差,并限制了低频干涉图像的动态范围。因此,我们提供了一个详细的二维分析的巨型米波射电望远镜(GMRT)的主光束在全斯托克斯在325 MHz和610 MHz。我们发现,方向的依赖性基本上是独立的饲料,并占主导地位的曲率的盘子反射网格。发达的光束模型被用来减少宽场仪器极化在610 MHz的观测减去预期的响应从$uv$ -数据本身。此外,偏振角校准的一种新技术,允许使用非偏振源校准,因此可以在任意低的观测频率。这种技术的优点是,它校准的偏振角独立于电离层法拉第旋转和源的变化。它还消除了对天空中已知极化源的需求-这在低频下是稀缺的。我们使用该技术来恢复脉冲星B1937+21在325 MHz的旋转测量,发现它与以前的独立测量是一致的。这种方法的一个扩展版本可能是有用的,用于验证其他干涉仪的极化测量的校准。
2014-07-02 astro-ph.IM
MWA Tied-Array Processing IV: A Multi-Pixel Beamformer for Pulsar Surveys and Ionospheric Corrected Localisation
Murchison宽场阵列(MWA)是一个低频孔径阵列,能够用于脉冲星研究等高时间和频率分辨率天文学应用。MWA的大视场(数百平方度)也可以用来实现全天空脉冲星搜索应用的快速调查速度,但为了最大限度地提高灵敏度,需要从每个电压捕获观测中形成数千个捆绑阵列波束。使用校准解决方案的必要性,从目标观测分离的时间和空间,使脉冲星观测容易受到电离层的未校正的,频率依赖的位置偏移。这些偏移可能大到足以将源从系结阵列波束的中心移开,从而在第二阶段扩展阵列配置中引起$\sim$ 30-50\%的灵敏度下降。我们分析了脉冲星观测中的这些偏移量,并提出了一种减轻这些偏移量的方法,从而提高了源位置的精度和灵敏度。该分析促使开发了多像素波束形成功能,该功能可以同时生成数十个捆绑阵列波束,与原始单像素版本相比,其运行速度快十倍。这种增强使得在MWA的广阔视场内观测多颗脉冲星成为可能,并支持MWA正在进行的大规模脉冲星调查工作。我们探讨在何种程度上电离层偏移校正将是必要的MWA第三阶段和低频平方公里阵列(SKA-Low)。
2022-03-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
The case of 3C326: VLA 74 MHz observations during a geomagnetic storm
使用下一代仪器(如SKA、LOFAR等)测量低频热噪声将是一个挑战。与传统射电天文学至今所使用的技术相比,它需要开发更先进的校准技术。这场革命已经慢慢开始,从自我校准,经过基于场的校正和SPAM,直到制定和应用一个通用的测量方程。我们将描述和比较到目前为止用于减少低频数据的几种校准方法。我们将提出一些结果的74兆赫VLA观测异常的电离层条件下的巨型射电星系3C326,其中一些方法已成功地应用。
2010-08-30 astro-ph.IM
Scintillation noise in widefield radio interferometry
在本文中,我们认为随机相位波动波传播过程中施加通过湍流等离子体(如电离层)作为一个源的额外的噪声干涉vibrium。通过计算随机等离子体的菲涅耳衍射的统计量,我们推导出宽视场情况下(FOV $\sim10$ deg)的可见性方差的表达式,并提供了一个直观的理解。对于典型的电离层条件(在$150$ MHz的衍射尺度$\sim 5-20$公里),我们表明,由此产生的电离层“闪烁噪声”可以是在低频($ν\lesssim 200$ MHz)的不确定性的主要来源。因此,低频宽场无线电干涉仪在其灵敏度分析中必须考虑到这种不确定性来源。我们还讨论了闪烁噪声的空间,时间和光谱相干特性,这些特性决定了其在深度积分中的大小,并影响了通过校准或滤波缓解闪烁噪声的前景。
2015-12-01 astro-ph.CO astro-ph.IM
A probabilistic approach to phase calibration: I. Effects of source structure on fringe-fitting
本文提出了一种在甚长基线干涉测量(VLBI)观测中同时估计源结构和条纹拟合参数的概率框架。作为第一步,我们证明了这种技术,通过分析合成的短持续时间事件视界望远镜(EHT)的各种几何源模型在230 GHz的观测,在存在基线相关的热噪声。我们进行贝叶斯参数估计和不同的源模型之间的模型选择,以获得可靠的不确定性估计和各种源和条纹拟合相关的模型参数之间的相关性。我们还比较了贝叶斯后验与那些使用广泛使用的VLBI数据简化软件包,如CASA和AIPS,条纹拟合200蒙特卡罗模拟的每个源模型与不同的噪声实现,以获得最大后验(MAP)估计的分布。我们发现,在解决不对称源结构和给定的阵列几何形状的存在下,传统的做法与点源模型的条纹拟合产生可观的偏移估计相位残差,潜在的偏置或限制用于自校准的起始模型的动态范围。同时估计源结构的校准过程中早期的正式不确定性提高了精度和准确性的条纹拟合,并建立了潜在的可用数据,特别是当有很少的先验信息。我们还注意到这种方法的天体测量学和大地测量学的具体科学案例和计划的改进计算性能和分析更复杂的源分布的潜在应用。
2020-05-26 astro-ph.IM
Drone-Based Antenna Beam Calibration in the High Arctic
McGill University(麦吉尔大学);University of Colorado Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);Arizona State University(亚利桑那州立大学);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学)
针对北极高纬度地区ALBATROS射电干涉仪天线波束校准难题,提出用配备校准射频发射器的无人机平台PteroSoar进行现场测量,生成50MHz时二维波束图,精度约10%,并有望将不确定性降至5%以下,为相关实验校准提供途径。
2026-07-28 astro-ph.IM
A Formalism for Calibrating the Instrumental Polarization of Radio Interferometric Arrays at Meter Wavelengths using Unpolarized Sky: A Demonstration using the MWA Observations
本文提出一种利用非偏振天空模型校准米波段射电干涉阵列仪器偏振的新形式化方法,通过主波束引起的表观偏振避免依赖明亮偏振校准源且不受电离层法拉第旋转影响,并用MWA观测验证了其准确性。
2025-05-06 astro-ph.IM
A Probabilistic Calibration Procedure for the CORSAIR Polarimeter
Harvard University(哈佛大学);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(天体物理中心 | 哈佛与史密森尼学会);Solar Scientific LLC(太阳科学有限责任公司);National Solar Observatory(国家太阳天文台);Institute for Astronomy, University of Hawaii at Manoa(夏威夷大学马诺阿分校天体物理研究所)
提出一种基于贝叶斯模型的鲁棒概率校准程序,用于 CORSAIR 偏振仪,可推广至其他偏振仪,通过后验分布推断参数并传播校准不确定性。
2026-05-26 astro-ph.IM astro-ph.SR
Probabilistic learning for pulsar classification
在这项工作中,我们探讨了使用概率学习来识别脉冲星候选者的可能性。我们使用深度高斯过程(DGP)和深度核学习(DKL)。为了避免类不平衡的影响,在平衡的训练集上训练的模型的性能,实现了区分正类和负类的相对高的概率($roc$ - $auc \sim 0.98$),总体上是非常有希望的。我们估计每个模型预测的预测熵,发现DKL在其预测中比DGP更有信心,并提供更好的不确定性校准。在研究使用不平衡数据集训练对模型的影响时,结果表明,每个模型的性能随着训练集中多数类数量的增加而下降。有趣的是,在一些负类$10\times$和正类的情况下,模型仍然提供了相当好的校准不确定性,即预期的不确定性校准误差(UCE)小于$6\%$。在这项研究中,我们还展示了在相对少量的训练数据集的情况下,通过贝叶斯不一致主动学习(BALD)训练的基于卷积神经网络的分类器的性能。我们发现,与优化数量的训练样本,该模型-是最有信心的预测-概括相对较好,并产生最佳的不确定性校准,对应于UCE = $3.118\%$。
2022-05-11 astro-ph.IM
A Python-Based Peeling Framework for Radio Interferometry: Application to uGMRT 650MHz Imaging
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);Nanjing University(南京大学);National Radio Astronomy Observatory, NRAO(美国国家射电天文台);University of Cape Town(开普敦大学);University of the Western Cape(西开普大学)
本文提出基于Python的射电干涉去皮框架,用于解决方向依赖性校准问题,提升成像质量和弱源探测能力,适用于uGMRT 650MHz数据。
2026-05-15 astro-ph.IM
High-precision Astrometric Millimeter Very Long Baseline Interferometry Using a New Method for Multi-Frequency Calibration
在本文中,我们描述了一种新的方法,毫米VLBI校准,提供真正的天体测量对准的毫米波长图像从一个单一的来源,测量频率相关的影响,如“核心位移”附近的活动星系核喷流的黑洞。我们实现我们的天体测量对准首先解决电离层(色散)的贡献,使用宽带厘米波长观测。其次,我们解决了对流层(非色散)的贡献,通过使用快速频率切换在目标毫米波长。这些解决方案可以缩放并从低频转移到高频。为了完成校准链,需要一个额外的步骤来去除每个天线上的残余恒定相位偏移。结果是天体测量校准和测量的核心之间的移动22和43 GHz的喷流在BL Lacertae是-8 $\pm$ 5,20 $\pm$ 6 $μ$,在RA和December分别。通过与cm波长处的常规相位参考相比,我们能够表明,mm波长处的这种芯位移明显小于通过外推低频结果所预测的值,该结果与Blandford \& Königl锥形射流模型的预测密切相关。因此,这将是首次证明VLBI核心与一个平行化激波的关联,由于光学深度的原因,该激波通常隐藏在低频处,这可能是耀变体喷流中产生$γ$射线的原因。
2016-12-09 astro-ph.GA astro-ph.IM
Systematic biases in low frequency radio interferometric data due to calibration: the LOFAR EoR case
中性氢原子21厘米红移谱线是再电离期(EoR)的一个很有前途的探针。然而,它的检测需要彻底了解和控制的系统误差。我们研究了两个系统的偏差,观察到的LOFAR EoR残差数据校准后,减去明亮的离散前景源。第一个效应是扩散前景中的抑制,这可能意味着21 cm信号的抑制。第二个影响是超出热噪声的过量噪声。多余的噪声在小的频率尺度上表现出波动,因此它不能通过前景去除或避免方法容易地去除。我们的分析表明,由于色点扩散函数和电离层闪烁引起的残留源旁瓣不是多余噪声的主要原因。相反,扩散前景的抑制和过量的噪声都可能由于使用主要包含明亮离散源的不完整天空模型进行校准而发生。我们表明,校准只对明亮的来源可能会导致其他信号的抑制,并在数据中引入过量的噪声。抑制和过量噪声的水平取决于未包括在模型中的源的相对通量相对于建模源的通量。我们讨论了可能的解决方案,如只使用长基线校准的干涉仪增益的解决方案,以及同时多频校准以及它们的优点和缺点。
2016-05-24 astro-ph.CO astro-ph.IM
A MeerKAT Polarization Survey of Southern Calibration Sources
本文利用 MeerKAT 对98个南部校准源开展全斯托克斯 L 波段观测,识别适用于宽带绝对偏振校准的源,并通过与 NVSS、SPASS 对比及仪器残差分析指出夜间观测可提升校准精度。
2024-05-07 astro-ph.GA astro-ph.IM
A probabilistic framework for cosmological inference of peculiar velocities
我们提出了一个贝叶斯层次框架的原则数据分析管道的奇特的速度调查,这使得明确的推理问题,约束宇宙学参数的红移无关的距离指标。我们展示了我们的方法为基础的平面调查。我们的方法的本质是与可观测量(例如角大小,表面亮度,红移等)密切合作,通过这种方法,我们通过使用概率分布绕过了汇总统计的使用。分层方法在几个方面改进了通常的分析。特别是,它允许一致的分析,而无需在校准阶段对宇宙学进行事先假设。此外,校准的不确定性正确占参数估计。结果提出了一个新的,充分分析后边缘化的所有潜在变量,我们希望在即将到来的调查中允许更多的原则性分析。最大后验估计也给出了来自基本面数据的特殊速度。
2020-07-23 astro-ph.CO astro-ph.IM