Почему в преобразовании Фурье этого изображения реликтового излучения есть дыра?

Пустынный телескоп Би-би-си нацелен на то, чтобы состарить нашу Вселенную. Он содержит изображение космического микроволнового фона , полученное космологическим телескопом Атакама или ACT. Похоже, что это построено с расходящейся цветовой картой , что имеет смысл, поскольку они, вероятно, вычли из средней температуры и, вероятно, по крайней мере ее дипольную составляющую, если не больше ( дипольная анизотропия CMBR (ℓ = 1)

Но, внимательно изучив его, я подумал, что заметил странную закономерность в пространственном масштабе, поэтому я скачал его, импортировал в Python и применил преобразование Фурье, чтобы посмотреть, что я найду.

Несмотря на то, что это уродливый и очень ненаучный анализ, я все еще вижу как резкий срез ниже пространственной частоты в 1,0 инверсных градусах, так и «звон» или Дж 1 Бесселеподобные пульсации на более высоких частотах.

Являются ли одно или оба из них глубокими и важными для анализа, инструментальным артефактом или чем-то еще?

Изображение в новостях BBC представляет собой JPEG, и вы можете видеть разрывы подполей (часть способа реализации вейвлетов JPEG) после разделения трех цветовых каналов RGB, но это квадратная сетка, не связанная с явно круглым закономерности в преобразовании Фурье.

ненаучный анализ взлома

Попробуйте и посмотрите, что вы получите с изображением белого шума?

Ответы (2)

Посмотрев на статью Aiola et al. (2020) выясняется, что для этой карты они отфильтровали данные, чтобы исключить низкочастотные мультиполи с | л | < 150 , что соответствует примерно 1 градусу. Эта фильтрация была применена ко всем картам в документе и будет отвечать за драматическую «дыру» в вашем преобразовании Фурье.

Что касается высокочастотных колец, то они могут соответствовать высокочастотным л пики в угловом спектре мощности реликтового излучения, но следует учитывать и другие моменты:

Я не знаю, прошло ли изображение уже какой-либо процесс деконволюции. Если нет, то ваша сигнатура CMB также будет умножена на FT функции углового отклика телескопов (вероятно, функция, подобная Бесселю, с некоторыми высокочастотными особенностями).

Конечный размер карты привнесет эффекты аподизации, в результате чего ваше преобразование Фурье представляет собой свертку преобразования CMB с FT функции аподизации (узкий 2D с я н с функция.

У вас также есть размер пикселя, о котором нужно беспокоиться. Пикселизация будет сверткой истинного сигнала с ядром квадратного цилиндра. Это также введет мультипликативную функцию в чистое преобразование Фурье FT ядра пикселя (т. е. умножение на широкое двумерное число). с я н с функция). Я думаю, что вижу это как крестообразный узор на изображении.

Это карта Е-режима , а не Т-режима. Пики в спектре мощности EE более заметны, чем в спектре мощности TT, который вы рисуете.
Спектр CMB TT на самом деле не имеет дыры на низких l, как это выглядит на графике, который вы показываете. Тот сюжет действительно показывает l²*C(l), а не просто так C(l). Это создает впечатление, что около l=200 мощность больше, чем l=10, но это не так.
Согласен (о л 2 фактор).

Для этой конкретной карты режима E мы применили фильтр Винера, чтобы выделить режимы с высоким SN (эти «кольца»).

Я также дополнительно применяю следующий фильтр: ( ( 1 + ( к Икс / 5 ) − 4 ) − 1 ) * ( ( 1 + ( к / 150 ) − 4 ) − 1 ) . Этот второй фильтр дает «дырку» и «тонкую» вертикальную линию в вашем 2D PS. Изображение выше предназначено только для пиара.

В Aiola et al. (2020) показанные карты созданы с применением фильтров kx и k, но мы не применяем никаких фильтров Винера (опять же, фильтрация выполняется для целей визуализации).

Исходные необработанные карты, использованные для анализа, доступны здесь: https://lambda.gsfc.nasa.gov/product/act/actpol_prod_table.cfm .

Как указывает amaurea, это карта режима E, а не карта температуры.

Я понимаю! 1 , 2 :-) Большое спасибо и добро пожаловать в Stack Exchange!
Почему в преобразовании Фурье этого изображения реликтового излучения есть дыра?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v