存在前景时21cm功率谱估计方法

21cm层析成像有望成为估计宇宙学参数、限制再电离时代以及探测所谓黑暗时代的有力工具。然而，要实现这一前景，需要从压倒性的前景污染源之下提取出宇宙学功率谱。在本文中，我们开发了一个用于前景扣除和功率谱估计的统一基于矩阵的框架，该框架允许我们量化因前景扣除而在功率谱中产生的误差和偏差。我们发现，现有的视线方向前景扣除方案会导致显著的模混合以及残余噪声和前景偏差，而我们提出的逆方差前景扣除消除了噪声和前景偏差，给出了更小的误差棒，并产生了相关性更小的功率谱测量结果。我们还从数值上证实了文献中的直观信念，即21cm前景扣除最好利用频率而非角度信息来进行。