无线电波长太阳图中的噪声,T. S. Bastian 等人。

太阳是一个强大的射电发射源,与大多数天体发射源不同,太阳的发射在许多射电望远镜的系统噪声中占主导地位。由这些来源产生的噪声被称为“自噪声”。最近的两篇论文讨论了使用傅里叶合成成像技术形成的射频太阳图的自噪声。利用这种技术的射电望远镜的例子包括[...]

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太阳是一个强大的射电发射源,与大多数天体发射源不同,太阳的发射在许多射电望远镜的系统噪声中占主导地位。由这些来源产生的噪声被称为“自噪声”。最近的两篇论文讨论了使用傅里叶合成成像技术形成的射频太阳图的自噪声。利用这种技术的射电望远镜的例子包括低频阵列(LOFAR)、扬斯基甚大阵列(JVLA)、南赛射电日光仪和扩展欧文斯谷太阳能阵列(EOVSA)。他们表明,自噪声代表了强源成像动态范围的基本限制。

低频阵列 Jansky 超大数组 Nançay 射电日光图, 扩展欧文斯谷太阳能电池阵列

图 1:EOVSA、JVLA 和提议的 ngVLA 在 6 GHz 标称频率下观测到的模型源的比较。在每个面板中,蓝色虚线代表$\mathcal{I}_D$,蓝色实线代表$|\mathcal{I}_D+S/\sqrt{2n_b}|$,红色虚线代表本底噪声,绿色符号代表$\sigma_n$。顶行:对于 $S = 1$ 的点源观察到的地图和地图均方根;第二行:与通量密度 $S_{\rm pt} = 0.2$ 和总通量 $S_{\rm pt} +S_{\rm bg} = 1$ 的点源相同;第三行:与 $\theta_G = 30″$ 且总通量 $S = 1$ 的高斯源相同。在所有情况下$N=0$。请注意纵坐标比例的差异。

图 1: 论文 I

在前一种情况下,Kulkarni (1989) 已针对 $n$ 天线和任意强度源的一般情况导出了噪声方差,用于快照积分(即,阵列几何形状和源的变化可以忽略不计)。随着 $n$ 变大,均方根噪声大约由

$\sigma_I(\theta_x,\theta_y)\approx \frac{1}{M} \Bigl[ \mathcal{I}_D(\theta_x,\theta_y)+\frac{S+N}{\sqrt{2n_b}} \Bigr].$

结论

论文二 纸张 这里

参考文献