基于叠加的河外星系中性氢(HI)谱线数据处理方法
Abstract
中性氢(HI)巡天是探测宇宙气体大尺度结构的重要手段. 在对河外星系进行HI巡天的过程中, 由于信号本身非常弱, 再加上望远镜灵敏度的限制, 导致观测数据中大量星系的HI谱线信号被湮没在噪声之中, 无法直接观测到. 但是利用谱线叠加技术就可以通过叠加一些已知光学红移和位置的星系来提高谱线的信噪比. 本文所要介绍的就是将一个星系群中所有成员星系的HI谱线进行叠加得到合成HI谱线的方法. 通过这种方法获得的叠加谱线就是该星系群中总的HI辐射. 叠加后的谱线由于rms水平的降低而获得比单一成员星系的谱线更高的信噪比, 从而使一些在原来单条谱线中并不明显的HI信号在叠加后的合成谱线中显现出来, 达到S/N$>4.5$的水平. 谱线叠加过程涉及了大量数据的批量处理, 因此我们开发了相关的自动化软件, 用来处理美国Arecibo望远镜ALFALFA中性氢巡天观测的数据, 成功得到了80多个选自SDSS观测星表的星系群样本的叠加谱线. 预计未来我国的 FAST望远镜巡天将产生大量的中性氢谱线数据, 这一软件将会在大批量处理FAST河外星系HI谱线叠加方面发挥重要作用.
