@PhDThesis{Ferreira:2009:InMeMa,
author = "Ferreira, Ivan Soares",
title = "Polariza{\c{c}}{\~a}o da radia{\c{c}}{\~a}o gal{\'a}ctica em
5 GHz: instrumenta{\c{c}}{\~a}o, medidas e mapas",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2009",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2008-03-28",
keywords = "polarimetria, instrumenta{\c{c}}{\~a}o, emiss{\~a}o
gal{\'a}ctica, emiss{\~a}o s{\'{\i}}ncrotron, cosmologia
observacional, radioastronomia, polarimetry, instrumentation,
galactic emission, synchroton emission, observational cosmology,
radioastronomy.",
abstract = "O projeto GEM (Galactic Emission Mapping) tem o prop{\'o}sito de
caracterizar a emiss{\~a}o da Via L{\'a}ctea na faixa de
r{\'a}dio e de microondas, visando, entre outros, fornecer dados
para a limpeza dos mapas da Radia{\c{c}}{\~a}o C{\'o}smica de
Fundo em Microondas. O projeto conta com uma antena de 5,5 m de
di{\^a}metro, atualmente instalada no s{\'{\i}}tio de Cachoeira
Paulista, SP (22°41'8, 74{"}S, 44°59'54, 34{"}W), onde se mapeia
uma faixa em declina{\c{c}}{\~a}o, com 60° de largura, que varre
a regi{\~a}o do Centro Gal{\'a}ctico, cobrindo uma {\'a}rea de
47,14% do c{\'e}u. Ao longo do projeto, j{\'a} foram produzidos
mapas de intensidade total nas frequ{\^e}ncias de 408, 1465 e
2300 MHz. Neste trabalho, um novo receptor polarim{\'e}trico
pseudo-correlacionador em 5 GHz {\'e} apresentado. Contando com
um transdutor de modo ortogonal original, o qual possibilita um
alto grau de separa{\c{c}}{\~a}o dos modos de
polariza{\c{c}}{\~a}o, em torno de 50 dB, e um par de
amplificadores criog{\^e}nicos FET, com ganho de 30 dB, este
receptor atinge uma sensibilidade de 1,64 mK/\√s, com
temperatura de sistema de 25,5 K, em uma banda de 400 MHz em torno
de 5 GHz. A an{\'a}lise a partir de simula{\c{c}}{\~o}es
computacionais de diferentes aspectos do comportamento deste
polar{\'{\i}}metro {\'e} exposta, juntamente com os dados de
diferentes testes de bancada utilizando novas t{\'e}cnicas de
calibra{\c{c}}{\~a}o. S{\~a}o discutidos os resultados da
temporada preliminar de medidas, na qual foram coletadas cerca de
800 h de dados usados na caracteriza{\c{c}}{\~a}o e
otimiza{\c{c}}{\~a}o do instrumento, assim como os dados da
primeira temporada de observa{\c{c}}{\~o}es, quando 2500 h de
observa{\c{c}}{\~o}es foram realizadas. A an{\'a}lise dos dados
{\'e} exposta, dando-se {\^e}nfase aos algoritmos de
processamento dos dados respons{\'a}veis pelas filtragens e
limpeza das s{\'e}ries temporais e dos mapas. Por fim, os mapas
de intensidade polarizada e das componentes Q e U da emiss{\~a}o
celeste em 5 GHz s{\~a}o mostrados, com uma resolu{\c{c}}{\~a}o
de 0,75° e um erro m{\'a}ximo de apontamento de 0,2°, sendo estes
os primeiros nesta frequ{\^e}ncia reportados na literatura.
C{\'a}lculos preliminares do {\'{\i}}ndice espectral s{\~a}o
realizados, mostrando que em v{\'a}rias regi{\~o}es do c{\'e}u
ele {\'e} coerente com o esperado para emiss{\~a}o
s{\'{\i}}ncrotron, enquanto que no Plano Gal{\'a}ctico
encontram-se regi{\~o}es onde h{\'a} a depolariza{\c{c}}{\~a}o
de Faraday. Uma estimativa do espectro de pot{\^e}ncia {\'e}
feita, a qual mostra que os modos EE e BB de
polariza{\c{c}}{\~a}o s{\~a}o igualmente produzidos, tal como o
esperado. ABSTRACT: The Galactic Emission Mapping (GEM) project
was proposed in the late 1990's, aiming to characterize the
microwave emission of the Milk Way, in order to provide high
quality data and models to allow a better foreground substraction
of Cosmic Microwave Background maps. The project employs a 5.5 m -
diameter antenna, currently operating at the Cachoeira Paulista' s
observational site (22°41'8.74{"}S, 44°59'54.34{"}W), where a 60°
declination band, encompassing the Galactic Center and covering an
arca of 47.14% of the sky, is scanned everyday. Since the
beginning of this project, total power maps in 408, 1465 e 2300
MHz were produced. In this work, the developing of a new
pseudo-correlation polarimetric receiver at 5 GHz is shown. Using
a high-isolation Orthomode Transducer and a pair of FET cryogenic
amplifiers, this polarimeter reaches a sensibility of 1.64
mK/\√s, when the system temperature is about 25.5 K and the
observation band is 400 MHz centered in 5 GHz. Computer
simulations of different aspects of this instrument are exposed,
including the thermal and clectromagnetic behavior of several
components. We also show the results from bench tests and
calibrations of the polarimeter. The data from the preliminary
season of measurements, an amount of about 800 h, and from the
first observation season, totalizing about 2500 h, are exhibited
and analyzed. The data processing algorithms are shown, with
emphasis given to the de-striping and cleaning tools. Maps of the
polarized intensity and the U and Q components of the sky emission
at 5 GHz are shown. These are the first maps at this frequency
reported in the literature. Preliminary calculations of the
spectral index were made, showing several synchrotron dominated
regions in the sky. On the other hand, several regions in the
Galactic plane are dominated by Faraday depolarization. An
estimate of the power spectrum is calculated, showing that EE and
BB polarization modes are equally produced.",
committee = "Villela Neto, Thyrso (presidente/orientador) and Wuensche, Carlos
Alexandre and Rodrigues, Cl{\'a}udia Vilega and Abraham, Zulema
and L{\'e}pine, Jacques Raymond Daniel",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "Polarization of the galactic emission at 5 GHz: instrumentation,
measurements and maps",
language = "pt",
pages = "139",
ibi = "6qtX3pFwXQZGivnK2Y/Tjaef",
url = "http://urlib.net/ibi/6qtX3pFwXQZGivnK2Y/Tjaef",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "04 maio 2024"
}