使用波束因子校正光谱仪数据色度的贝叶斯方法——II：模型先验与后验几率
天体物理仪器与方法
2025-11-26 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
可靠探测全球21厘米信号（宇宙黎明和再电离时代的关键示踪物）需要精细的数据建模和稳健的统计框架用于模型验证与比较。在本系列论文I中，我们提出了基于波束因子的色度校正（BFCC）模型，用于处理经BFCC处理以抑制仪器引入光谱结构的光谱仪数据。我们证明了，通过贝叶斯因子模型比较（BFBMC）校准复杂度的BFCC模型，能够从模拟数据中无偏地恢复出与EDGES报告一致的21厘米信号。在此，我们将BFCC模型的评估扩展到更低振幅的21厘米信号场景，在这些场景下，使用BFBMC得出关于模型恢复无偏21厘米信号估计能力的可靠结论更具挑战性。利用色度校正后的EDGES-low光谱仪数据的真实模拟，我们评估了三种信号振幅区间——零、中等和高。然后，我们对BFCC模型和先前应用于EDGES数据21厘米信号估计的三种替代模型进行了贝叶斯比较。为减轻21厘米信号模型拟合中系统误差引入的偏差，我们整合了贝叶斯零检验证据比（BaNTER）验证框架，并基于验证模型的后验几率实现了一个贝叶斯推断工作流。我们证明，与单独使用BFBMC不同，该方法在所有振幅区间内均能一致地恢复与真实信号一致的21厘米信号估计，从而推进了稳健的全球21厘米信号探测方法学。
引用
@article{arxiv.2506.20042,
title = {A Bayesian approach to modelling spectrometer data chromaticity corrected using beam factors -- II. Model priors and posterior odds},
author = {Peter H. Sims and Judd D. Bowman and Steven G. Murray and John P. Barrett and Rigel C. Cappallo and Colin J. Lonsdale and Nivedita Mahesh and Raul A. Monsalve and Alan E. E. Rogers and Titu Samson and Akshatha K. Vydula},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.20042},
year = {2025}
}
备注
25 pages, 6 figures; submitted for publication in MNRAS