Abstract
The Korean VLBI Network (KVN) will open a new field of research in astronomy, geodesy and earth science using the newest three Elm radio telescopes. This will expand our ability to look at the Universe in the millimeter regime. Imaging capability of radio interferometry is highly dependent upon the antenna configuration, source size, declination and the shape of target. In this paper, imaging simulations are carried out with the KVN system configuration. Five test images were used which were a point source, multi-point sources, a uniform sphere with two different sizes compared to the synthesis beam of the KVN and a Very Large Array (VLA) image of Cygnus A. The declination for the full time simulation was set as +60 degrees and the observation time range was -6 to +6 hours around transit. Simulations have been done at 22GHz, one of the KVN observation frequency. All these simulations and data reductions have been run with the Astronomical Image Processing System (AIPS) software package. As the KVN array has a resolution of about 6 mas (milli arcsecond) at 220Hz, in case of model source being approximately the beam size or smaller, the ratio of peak intensity over RMS shows about 10000:1 and 5000:1. The other case in which model source is larger than the beam size, this ratio shows very low range of about 115:1 and 34:1. This is due to the lack of short baselines and the small number of antenna. We compare the coordinates of the model images with those of the cleaned images. The result shows mostly perfect correspondence except in the case of the 12mas uniform sphere. Therefore, the main astronomical targets for the KVN will be the compact sources and the KVN will have an excellent performance in the astrometry for these sources.
한국우주전파관측망(Korean VLBI Network: KVN)은 우리나라 최초의 초장기선 전파간섭계로 새로운 천문우주 연구 분야 및 측지, 지구물리 등의 연구를 위하여 3기의 21m 최첨단 밀리미터파 전파 안테나를 이용하여 우주를 바라보는 새로운 영역을 개척할 예정이다. 전파간섭계의 성능은 안테나 배열 및 관측 대상 천체의 적위, 그리고 천체와 크기 및 형태에 따른 의존성이 매우 크다. 본 연구는 현재 설정되어있는 KVN관측소 및 시스템 자료를 근거로 단일 점광원, 다중 점광원, 원형광원 2개, Cygnus A의 5개 모델 영상에 대하여 가상관측을 수행하였다. 적위에 따른 KVN의 UV 궤적 분포로부터 가장 이상적이라고 여겨지는 적위 60도인 천체에 대하여 22GHz의 관측 파장으로 12시간 동안 가상관측을 수행하여 얻어진 UV데이터를 가지고 간섭계 표준 영상처리를 하였다. 그 결과 22GHz에서 예상되는 KVN의 빔 크기에 의해 분해가 되지 않는 모델들의 RMS 대비 최대밝기 강도(Jy/Beam)가 대략 점광원의 징우 l0000:1, 지름 6mas(milli arcsecond) 원형 광원의 경우 5000:1 정도로 매우 높은 반면, 빔 크기보다 큰 모델에서는 115:1 및 34:1정도로 현저하게 감소하였으며 영상의 복원 정도도 이와 같은 결과를 보였다. 이것은 KVN이 상대적으로 적은 기선의 개수로 인하여 UV평면을 충분히 채우지 못하며, 동시에 짧은 기선이 부족하여 넓은 분포를 가지는 천체들에 대한 영상화능력이 떨어지기 때문이다. 그러나 각 모델과 CLEAN 영상과의 픽셀 좌표비교에서는 12mas 원형광원을 제외하고는 정확하게 일치함을 보였다. 그러므로 KVN의 주요한 관측 대상은 콤팩트한 천체들이 적당할 것이며, 이러한 천체들에 대하여 KVN은 위치측정에 우수한 성능을 보였다.
