Análise de um feixe complexo na aquisição de dados do telescópio BINGO
| Ano de defesa: | 2026 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-06042026-135743/ |
Resumo: | Este trabalho apresenta uma metodologia para a modelagem de feixes no telescópio BINGO (Baryon Acoustic Oscillations from Integrated Neutral Gas Observations), um radiotelescópio de dois refletores em configuração crossed-Dragone dedicado ao mapeamento de intensidade do Hidrogênio neutro (HI intensity mapping). Os feixes foram inicialmente simulados no GRASP e, em seguida, modelados com polinômios de Zernike, cuja semelhança com padrões ópticos típicos permite descrever o feixe de forma compacta e eficiente. Foram realizados testes variando o raio da máscara e o grau radial máximo, estabelecendo critérios que asseguram resíduos inferiores a 0,25% sem inflar o custo computacional. Comparações com modelos gaussianos mostraram que, embora estes sejam adequados para feixes centrais, falham em representar os periféricos mais assimétricos. Os feixes reconstruídos foram integrados ao pacote HIDE & SEEK, adaptado para o BINGO, permitindo gerar time-ordered data e mapas sintéticos do céu. A análise final dos espectros de potência revelou que até multipolos em torno de 50 os resultados se mantêm similares, mas em escalas menores (no intervalo de multipolos entre 50 e 500) a modelagem gaussiana subestima os efeitos de assimetrias e lóbulos laterais, produzindo interpretações artificiais de estruturas não cosmológicas. A abordagem com Zernike, em contraste, captura tais peculiaridades e garante maior robustez para as análises cosmológicas previstas com o BINGO. |
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Análise de um feixe complexo na aquisição de dados do telescópio BINGOComplex beam analysis at BINGO telescope data acquisitionCosmologiaCosmologyData ModelingFeixes ÓpticosModelagem de DadosOptical BeamsProcessamento de SinaisRadioastronomiaRadioastronomySignal ProcessingEste trabalho apresenta uma metodologia para a modelagem de feixes no telescópio BINGO (Baryon Acoustic Oscillations from Integrated Neutral Gas Observations), um radiotelescópio de dois refletores em configuração crossed-Dragone dedicado ao mapeamento de intensidade do Hidrogênio neutro (HI intensity mapping). Os feixes foram inicialmente simulados no GRASP e, em seguida, modelados com polinômios de Zernike, cuja semelhança com padrões ópticos típicos permite descrever o feixe de forma compacta e eficiente. Foram realizados testes variando o raio da máscara e o grau radial máximo, estabelecendo critérios que asseguram resíduos inferiores a 0,25% sem inflar o custo computacional. Comparações com modelos gaussianos mostraram que, embora estes sejam adequados para feixes centrais, falham em representar os periféricos mais assimétricos. Os feixes reconstruídos foram integrados ao pacote HIDE & SEEK, adaptado para o BINGO, permitindo gerar time-ordered data e mapas sintéticos do céu. A análise final dos espectros de potência revelou que até multipolos em torno de 50 os resultados se mantêm similares, mas em escalas menores (no intervalo de multipolos entre 50 e 500) a modelagem gaussiana subestima os efeitos de assimetrias e lóbulos laterais, produzindo interpretações artificiais de estruturas não cosmológicas. A abordagem com Zernike, em contraste, captura tais peculiaridades e garante maior robustez para as análises cosmológicas previstas com o BINGO.This work presents a methodology for beam modeling in the BINGO telescope (Baryon Acoustic Oscillations from Integrated Neutral Gas Observations), a two-mirror crossed-Dragone radio telescope dedicated to HI intensity mapping. The beams were first simulated with GRASP and then modeled using Zernike polynomials, whose resemblance to typical optical patterns allows for a compact and efficient description. Tests were carried out varying the mask radius and the maximum radial degree, establishing criteria that ensured residuals below 0.25% without inflating computational cost. Comparisons with Gaussian models showed that, while they are adequate for central beams, they fail to represent the more asymmetric peripheral ones. The reconstructed beams were integrated into the HIDE & SEEK package, adapted for BINGO, enabling the generation of time-ordered data and synthetic sky maps. The final analysis of power spectra revealed that results remain similar up to multipoles around 50, but at smaller scales (in the multipole range between 50 and 500) Gaussian modeling underestimates the effects of asymmetries and sidelobes, producing artificial interpretations of non-cosmological structures. In contrast, the Zernike-based approach captures these peculiarities and ensures greater robustness for the cosmological analyses planned with BINGO.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAbdalla, ElcioBarretos, João Alberto de Moraes2026-03-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-06042026-135743/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-04-06T19:36:02Zoai:teses.usp.br:tde-06042026-135743Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-04-06T19:36:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Este trabalho apresenta uma metodologia para a modelagem de feixes no telescópio BINGO (Baryon Acoustic Oscillations from Integrated Neutral Gas Observations), um radiotelescópio de dois refletores em configuração crossed-Dragone dedicado ao mapeamento de intensidade do Hidrogênio neutro (HI intensity mapping). Os feixes foram inicialmente simulados no GRASP e, em seguida, modelados com polinômios de Zernike, cuja semelhança com padrões ópticos típicos permite descrever o feixe de forma compacta e eficiente. Foram realizados testes variando o raio da máscara e o grau radial máximo, estabelecendo critérios que asseguram resíduos inferiores a 0,25% sem inflar o custo computacional. Comparações com modelos gaussianos mostraram que, embora estes sejam adequados para feixes centrais, falham em representar os periféricos mais assimétricos. Os feixes reconstruídos foram integrados ao pacote HIDE & SEEK, adaptado para o BINGO, permitindo gerar time-ordered data e mapas sintéticos do céu. A análise final dos espectros de potência revelou que até multipolos em torno de 50 os resultados se mantêm similares, mas em escalas menores (no intervalo de multipolos entre 50 e 500) a modelagem gaussiana subestima os efeitos de assimetrias e lóbulos laterais, produzindo interpretações artificiais de estruturas não cosmológicas. A abordagem com Zernike, em contraste, captura tais peculiaridades e garante maior robustez para as análises cosmológicas previstas com o BINGO. |
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