利用角功率谱对HI强度映射实验进行宇宙学参数预测

HI强度映射是一种利用中性原子氢（HI）的21 cm发射线来探测物质大尺度结构的新观测技术。在本工作中，我们模拟了在自相关模式下运行的BINGO（BAO from Integrated Neutral Gas Observations）和SKA（Square Kilometre Array）相位1碟形阵列。对于无前景污染的BINGO最优情况，将HI角功率谱与Planck结果结合允许以 $4\%$ 的精度测量 $w$，而将BAO声学尺度与Planck结合给出的精度为 $7\%$。我们考虑了若干潜在的复杂效应，包括前景污染和依赖于红移的偏置，它们增加了 $w$ 的不确定性但并不显著；在所有情况下，发现BINGO的最终不确定性为 $\Delta w < 8\%$。对于自相关模式下的SKA-MID与Planck的结合，我们发现在理想条件下，对于红移范围 $0.35 < z < 3$（即带宽 $\Delta \nu = [350, 1050]$ MHz），$w$ 可以 $4\%$ 的精度被测量，而对于 $0 < z < 0.49$（即 $\Delta \nu = [950, 1421]$ MHz），精度为 $2\%$。将模型扩展至包含中微子质量之和，得出BINGO的 $95\%$ 上限为 $\sum m_\nu < 0.24$ eV，SKA相位1为 $\sum m_\nu < 0.08$ eV，在BINGO的情况下与当前最佳约束相当，而在SKA的情况下则显著优于它们。