星系团聚类和21厘米线强度映射交叉相关的宇宙学意义

星系团聚类和21厘米映射在红移空间中的表观各向异性提供了一个独特的机会，可通过Alcock-Paczynski（AP）效应和红移空间畸变（RSD）同时探测宇宙学尺度上的宇宙膨胀和引力。尽管针对各向异性聚类已有改进的理论模型，但其适用性受到相对速度随机性引起的非微扰模糊效应的限制。这里，我们考虑一种利用星系团聚类与21厘米线强度映射之间交叉相关统计功率的替代方法。基于Fisher矩阵分析，充分纳入非线性RSD，我们估算了结合两种观测量的收益。我们发现，对于DESI等光谱巡天与21厘米线强度映射巡天的结合，结构增长约束的改善幅度是星系自相关的两倍，而宇宙膨胀约束仅略有改善。至关重要的是，此类观测可以将中性氢（HI）含量Omega_HI约束到亚百分比水平。这一精度水平释放了该方法以更高精度探测再电离后天体物理学的潜力。它将远超现有来自堆叠21厘米发射的约束（导致约50%–100%的不确定性），并打破线性区功率谱分析中Omega_HI与HI偏差b_HI之间的简并。这种交叉相关方法有效补偿了单独使用星系聚类时约束力的损失。