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@MastersThesis{Merícia:2019:SiPrSe,
               author = "Mer{\'{\i}}cia, Eduardo Jubini de",
                title = "Simula{\c{c}}{\~o}es do processo de separa{\c{c}}{\~a}o de 
                         componentes e recupera{\c{c}}{\~a}o do Sinal de 21 cm do HI 
                         aplicadas ao radiotelesc{\'o}pio BINGO",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2019",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2019-03-07",
             keywords = "oscila{\c{c}}{\~o}es ac{\'u}sticas de b{\'a}rions, cosmologia 
                         de 21 cm, mapeamento de intensidade, radioastronomia, 
                         separa{\c{c}}{\~a}o de componentes, baryonic acoustic 
                         oscillations, 21 cm cosmology, intensity mapping, radio astronomy, 
                         component separation.",
             abstract = "Explicar a expans{\~a}o acelerada {\'e} um dos maiores desafios 
                         da cosmologia atual. Segundo o modelo padr{\~a}o CDM, um 
                         poss{\'{\i}}vel causador desse efeito seria a energia escura, 
                         respons{\'a}vel por cerca de 70% da densidade de energia total do 
                         universo. Entre os diversos meios de medir os efeitos da energia 
                         escura na evolu{\c{c}}{\~a}o c{\'o}smica, a 
                         observa{\c{c}}{\~a}o das oscila{\c{c}}{\~o}es ac{\'u}sticas 
                         de b{\'a}rions (do ingl{\^e}s, baryonic acoustic oscillations - 
                         BAO) tem se mostrado muito eficiente. Elas j{\'a} foram 
                         detectadas no {\'o}ptico e podem ser rastreadas em diversas 
                         faixas de r{\'a}dio, incluindo a linha de emiss{\~a}o em 21 cm 
                         do HI. O radiotelesc{\'o}pio BINGO (BAO from Integrated Neutral 
                         Gas Observations) tem como objetivo detectar essas 
                         oscila{\c{c}}{\~o}es de b{\'a}rions na faixa de r{\'a}dio e 
                         produzir mapas tridimensionais da distribui{\c{c}}{\~a}o de HI, 
                         contribuindo de forma direta para a caracteriza{\c{c}}{\~a}o da 
                         energia escura. As medidas ser{\~a}o realizadas com a 
                         t{\'e}cnica conhecida como mapeamento de intensidade, aplicada 
                         {\`a} linha de emiss{\~a}o em 21 cm do HI (corrigida pelo 
                         redshift), feita sobre grandes {\'a}reas do c{\'e}u. O sinal 
                         captado pelo BINGO ser{\'a} uma combina{\c{c}}{\~a}o de 
                         emiss{\~o}es origem atmosf{\'e}rica, gal{\'a}ctica e 
                         extragal{\'a}ctica, bem como do ru{\'{\i}}do instrumental. 
                         Somados, esse sinais podem ser cerca de quatro ordens de grandezas 
                         mais intensos que o sinal de HI. Essa caracter{\'{\i}}stica 
                         exige um processo de separa{\c{c}}{\~a}o de componentes 
                         eficiente, com par{\^a}metros bem ajustados, de forma a garantir 
                         a recupera{\c{c}}{\~a}o do sinal de HI medido. Com intuito de 
                         testar e otimizar os par{\^a}metros construtivos, operacionais e 
                         o pr{\'o}prio processo de an{\'a}lise de dados, foi desenvolvido 
                         pela colabora{\c{c}}{\~a}o um conjunto de rotinas computacionais 
                         e procedimentos que simulam a opera{\c{c}}{\~a}o do BINGO, 
                         conhecida como pipeline, cuja entrada {\'e} composta por mapas de 
                         diferentes mecanismos de emiss{\~a}o, produzidos por modelos 
                         te{\'o}ricos ou por observa{\c{c}}{\~o}es, bem como pelos 
                         ru{\'{\i}}dos inerentes ao equipamento e ao ambiente. A esses 
                         s{\~a}o acrescentadas caracter{\'{\i}}sticas construtivas do 
                         radiotelesc{\'o}pio, como n{\'u}mero e arranjo de cornetas, 
                         projeto {\'o}ptico e caracter{\'{\i}}sticas dos receptores. A 
                         pipeline produz como sa{\'{\i}}da mapas de temperatura e 
                         s{\'e}ries temporais que simulam o sinal captado pelo instrumento 
                         durante um dado per{\'{\i}}odo de opera{\c{c}}{\~a}o. Em 
                         seguida esses dados de sa{\'{\i}}da precisam passar por um 
                         processo de separa{\c{c}}{\~a}o de componentes, com intuito de 
                         recuperar a distribui{\c{c}}{\~a}o de HI. No contexto do que foi 
                         descrito anteriormente, o objetivo desse trabalho {\'e} entender 
                         o funcionamento da pipeline e utiliz{\'a}-la para experimentar 
                         diferentes cen{\'a}rios construtivos e operacionais do 
                         instrumento, produzindo mapas de observa{\c{c}}{\~a}o e com 
                         esses testar um m{\'e}todo de separa{\c{c}}{\~a}o de 
                         componentes (GNILC), medindo sua efici{\^e}ncia no processo de 
                         recupera{\c{c}}{\~a}o do sinal de HI. ABSTRACT: Explaining the 
                         accelerated expansion is one of the greatest challenges of todays 
                         cosmology. According to the standard model CDM, one of the 
                         possible causes of this effect would be the dark energy, 
                         responsible for about 70% of the total energy density of the 
                         universe. There are several ways of measuring the effects of dark 
                         energy on cosmic evolution and the baryon acoustic oscillations 
                         (BAO) is a very efficient one. BAO have already been detected in 
                         the optic band and can be screened in various radio frequencies, 
                         including the emission line at 21 cm from HI. The BINGO radio 
                         telescope (BAO from Integrated Neutral Gas Observations) aims to 
                         detect these oscillations in the frequency and intensity range of 
                         three-dimensional HI images, directly contributing to the 
                         characterization of dark energy. The measurements will be 
                         implemented through intensity mapping of the 21 cm emission line 
                         of neutral H, corrected by the redshift, over large areas of the 
                         sky. The signal collected by BINGO will be a combination of 
                         atmospheric, galactic and extragalactic origin emissions as well 
                         as instrumental noise. In addition, these signals are about four 
                         orders of magnitude more intense than the HI signal. Disentangling 
                         those emissions requires an efficient component separation process 
                         with well-adjusted parameters to ensure recovery of the measured 
                         HI signal. In order to test and optimize the constructive and 
                         operational parameters and the data analysis process itself, a set 
                         of computational routines and procedures that simulate the BINGO 
                         operation was implemented. Its input is composed by maps of 
                         different emission mechanisms, produced by theoretical models or 
                         by observations, as well as by the inherent noise of the equipment 
                         and the environment. The number and arrangement of horns, optical 
                         design and receiver characteristics are also input as constructive 
                         features of the radio telescope. The pipeline produces, as output, 
                         temperature maps and time series that simulate the signal picked 
                         up by the instrument during a given period of operation. Then, 
                         these output data must pass through a component separation 
                         process, in order to recover the desired HI component. In the 
                         context of what has been described previously, the purpose of this 
                         work is to understand the operation of the pipeline and to use it 
                         to test different constructive and operational scenarios of the 
                         instrument, generating sky maps as they should be seen by the 
                         instrument and use them to evaluate the efficiency of a component 
                         separation method (GNILC) to recover the HI signal.",
            committee = "Miranda, Oswaldo Duarte (presidente) and Wuensche, Carlos 
                         Alexandre (orientador) and Vilas Boas, Jos{\'e} Williams dos 
                         Santos and Abraham, Zulema",
         englishtitle = "Simulation of the component separation process and reconstruction 
                         of the 21cm HI signal applied to the BINGO radio telescope",
             language = "pt",
                pages = "145",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34R/3SQ8UHS",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34R/3SQ8UHS",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "26 nov. 2020"
}


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