Calibração do mapa de emissão síncrotron do radiotelescópio GEM utilizando os dados de temperatura absoluta do experimento ARCADE 2

• Main Author: Mariana Chinaglia
• Other Authors: Carlos Alexandre Wuensche de Souza
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais 2011
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2011/02.10.18.55

A motivação deste trabalho é produzir um mapa de emissão síncrotron dentro de um intervalo de frequências ainda não mapeadas, de modo a auxiliar o processo de separação de \textit{foregrounds} (contaminantes astrofísicos) na análise de dados da Radiação Cósmica de Fundo (RCF). No trabalho utilizamos os dados do experimento GEM (\textit{Galactic Emission Mapping}), cujo processo de emissão dominante nas frequências medidas é o síncrotron. Seu mapa foi calibrado com o experimento Rhodes/HartRAO, no entanto, este radiotelescópio não possui uma calibração tão acurada quanto a calibração do experimento ARCADE 2 (\textit{Absolute Radiometer for Cosmology, Astrophysics and Diffuse Emission}). Esse projeto de mestrado foi desenvolvido com o intuito de fazer uma segunda calibração no mapa de emissão Galáctica produzido com o radiotelescópio GEM, com medidas de temperatura (intensidade total) do experimento ARCADE 2 . Foram utilizados os dados do GEM, que mede o céu na frequência de 2,3 GHz em potência total com resolução de $\sim$2° e do ARCADE 2 nas frequências de 3 GHz, 8 GHz e 10 GHz, todos com a mesma resolução angular (11,6°). O ARCADE 2 possui dois canais de observação para cada frequência, utilizados para produzir mapas de temperatura média que foram extrapolados em um mapa sintético de 2,3 GHz. Em seguida, degradamos o mapa do GEM (resolução de $\sim$2°) para a resolução do ARCADE 2 (resolução de 11,6°) e estudamos as diferenças entre os dois mapas. A partir desses dados geramos mapas combinados (utilizando os templates de 408 MHz de Haslam e de 23 GHz do WMAP 7 anos). A fim de fazer uma calibração melhor, o mapa GEM foi dividido em três regiões: plano Galáctico, região fora do plano Galáctico - com alta emissão, região fora do plano Galáctico - com baixa emissão. Comparações entre essas regiões no GEM e no ARCADE resultaram em 3 constantes de calibração. Após calibrado, o mapa GEM ficou com uma boa relação sinal/ruído na região do plano, 1,51597 e com relações mais baixas na região de baixa emissão fora do plano,0,275537, e de alta emissão fora do plano, 0,279175. Esses resultados serão utilizados para produzir um novo template de emissão síncrotron. === The motivation of this work is to produce a synchrotron emission map in a range of frequencies not yet well mapped, between 408 MHz and 23 GHz, in order to assist the foreground separation process on the data analysis of the Cosmic Microwave Background (CMB) radiation. We used the data from GEM (Galactic Emission Mapping) telescope, whose dominant processes in the frequencies mesured is the synchrotron emission. Its map was calibrated with the Rhodes/HartRAO experiment. However, this radiotelescope is not as well calibrated as is the ARCADE 2 (\textit{Absolute Radiometer for Cosmology, Astrophysics and Diffuse Emission}). Our goal is to make a second calibration in the Galactic emission map produced with the GEM radiotelescope using the ARCADE 2 experiment temperature data. We used the GEM experiment in 2,3 GHz with an angular resolution of $\sim$2° and the ARCADE 2 frequencies at 3 GHz, 8 GHz, and 10 GHz, all of them with an angular resolution of (11,6°). In order to do a better calibration, the GEM map was divided into three regions: Galactic plan, region outside the Galactic plan - with high emission, region outside the Galactic plan - with low emission. Comparisons between these regions in GEM and in ARCADE maps resulted in three calibration constants. Once calibrated, the GEM map was with a good signal to noise ratio in Galactic plan region, 1.51597, and lowest in the region of low emission outside the plan, 0.275537, and high emission outside the plan, 0.279175. These results will be used to produce a new template for synchrotron emission.