Conceptual design of an L-band dual polarization interferometer for galactic ism studies = Diseño conceptual de un interferometro de polarización dual en banda L para estudios del medio interestelar galáctico.

Abstract

La Universidad de Concepción tiene un radiotelescopio de 3 metros de apertura empleado para la observación de la línea de 21 cm de Hidrogeno neutro con una resolución angular de ∼ 5◦. La línea de HI caracteriza el medio frío, cálido y de baja densidad atómica dentro del ISM. 245 MHz más arriba aproximadamente, en la misma banda de frecuencia (L), es posible detectar la línea de transición radical de Hidroxilo (OH) a 1.665 GHz. Esta se utiliza para caracterizar el medio interestelar molecular de densidad intermedia. Con respecto a esto, ambas líneas se pueden detectar con un sistema receptor de banda L único. Aquí, se informan simulaciones de síntesis de apertura para observaciones a 1,42 GHz y 1,665 GHz con 5 arreglos de antena diferentes. Esta investigación tuvo como objetivo evaluar el rendimiento del beam sintetizado de 5 configuraciones de antenas diferentes de 8 antenas en total de 3 metros de apertura. Se realizaron simulaciones de observaciones de síntesis de apertura y limpieza de imágenes utilizando el paquete Common Astronomy Software Applications. Se evaluaron un total de 12 tiempos de integración y 9 declinaciones de fuente diferentes con un total de 108 escenarios diferentes por configuración. Adicionalmente, se produjeron imágenes limpias con 3 esquemas de peso diferentes por resultados para analizar el efecto en el beam sintetizado. Los resultados de las curvas de fuente de elevación mostraron que las declinaciones de −30◦ a −70◦ presentaron una excelente observabilidad de la fuente durante largas horas de observación. Los largos tiempos de integración y las observaciones de alta declinación de la fuente mejoraron la simetría circular del beam sintetizado, logrando una resolución angular de menos de 2 minutos de arco en 3 de las 5 configuraciones evaluadas. Configuraciones orientadas NE y NO produjeron beams alargados con ángulos de posición altos, sin embargo, la configuración abierta reorganizada produjo beams uniformes durante la mayoría de los escenarios probados. En conclusión, es posible lograr una resolución angular de menos de 2 minutos de arco con 3 de las 5 configuraciones evaluadas.