21cm强度映射与星系巡天的交叉相关：SKAO当前与预测宇宙学参数估计

我们给出了一套关于21cm强度映射与星系红移巡天之间交叉相关信号的全面预测。我们聚焦于SKAO将提供的21cm信号数据集，以及DESI和Euclid的星系成团性数据。我们构建了一个似然函数，其考虑了射电观测的波束效应、Alcock-Paczynski效应、天体物理干扰项的简单参数化，并在线性及温和非线性尺度（$k<0.25 h/$Mpc）上充分利用了$z=0.7-1.8$范围内此类观测的层析能力。在贝叶斯框架下通过蒙特卡洛马尔可夫链技术获得的、针对标准$\Lambda$CDM模型六个基本参数的预测约束是令人鼓舞的。在$z\sim 1$和$k\sim 0.1 h/$Mpc处，交叉相关的预测信噪比可达$\sim 50$。当交叉相关信号与当前来自Planck的宇宙微波背景（CMB）数据结合时，由于两个观测量提供了物质成团性的测量，$\Omega_{\rm c}\,h^2$和$H_0$的误差棒相比仅用CMB数据分别减小了3倍和6倍。交叉相关信号的约束能力与自相关相当，结合所有成团性测量可对$H_0$实现0.33%的亚百分误差棒，比仅用CMB测量约好2倍。最后，作为概念验证，我们在MeerKat合作组实测数据（Cunnington et al. 2022）上测试了完整流程，给出了一些（较弱的）宇宙学参数约束。