分离高红移 21cm 波动中物理与天文学成分的方法

宇宙氢在 z > 6 处的 21cm 亮度波动来源于气体早期密度涨落以及来自星系的辐射。我们提出一种基于 21cm 波动功率谱角度依赖性进行分离的方法。异常速度会使功率谱约为密度波动alone的 2 倍，并在傅里叶空间中引入角度依赖性。这种角度结构相对于视线方向促进将功率谱分为多个分量，使我们能够无歧义地确定密度波动的原始功率谱，以及所有 21cm 波动的天文学来源的详细特性。我们还展示了在大角尺度上，21cm 测量几乎没有显著信息。因此，观测分析可以局限于小角度区域，其中投影效应可忽略不计，理论预测应聚焦于 21cm 波动的三维功率谱。