宇宙学21厘米图的去污染

我们提出了一种方法，用于提取来自再电离时期的预期宇宙学21厘米信号，同时考虑污染辐射和随机仪器噪声。该方法基于最大后验概率（MAP）形式体系，利用污染辐射沿视线方向的相干性以及宇宙学信号的三维相关性。我们使用详细的宇宙学21厘米信号和污染辐射的综合建模对该方法进行了测试。信号通过高分辨率N体模拟获得，其中气体被假设追踪暗物质，并通过来自半解析星系形成模型的恒星辐射进行再电离。我们对宇宙学信号的污染进行了建模，包括同步辐射和自由-自由银河前景以及河外源，包括活动星系核、射电晕和遗迹、恒星形成星系的同步辐射和自由-自由辐射，以及暗物质晕和星系际介质的自由-自由辐射。我们为从 $\sigma_{N}=1$ 到 250 mK 的几个rms值的仪器噪声提供了重建方法的测试。对于低仪器噪声，沿单独视线恢复的信号与真实宇宙学信号的均方根差异为 $d_{rms}\approx 1.7\pm 0.6$（$\sigma_{N}=1$ mK）和 $d_{rms}\approx 4.2\pm 0.4$（$\sigma_{N}=5$ mK）。一维功率谱对所有考虑的 $\sigma_{N}$ 值都能很好地重建，而二维功率谱和Minkowski泛函的重建仅在mK量级的噪声水平下良好。