利用交叉双谱提取偏置因子：一个 EoR 与 21 cm-[CII]-[CII] 案例研究
宇宙学与河外天体物理
2018-11-06 v2
摘要
再电离时期（EoR）期间红移 21 cm 涨落的幅度，预期随红移减小而呈现独特的“先升后降”行为，随着再电离进行。在大尺度上（k <~ 0.1 Mpc^{-1}）这主要可由平均 21 cm 亮温度与偏置因子 b_21(z) 之乘积的演化来刻画。该量的演化方式独特，有助于从即将到来的 21 cm 涨落数据集中确定星系际介质（IGM）的平均电离历史。此处我们考虑利用未来的红移 21 cm 与 [CII] 谱线强度映射数据集之组合来提取 <T_21> b_21(z)。我们的方法利用了 21 cm-[CII]-[CII] 交叉双谱对傅里叶空间中三角形构型形状的依赖性。这使得人们能够确定 <T_21> b_21(z)，且重要的是，其对前景污染不如 21 cm 自谱敏感，因而可提供有价值的交叉检验。我们将模拟双谱与二阶微扰理论进行比较：在大尺度上，对于 <x_i> <~ 0.8，<T_21> b_21(z) 的微扰估计与真值在 10% 以内吻合。我们考虑了 21 cm 自双谱，并表明该统计量也可用于提取 21 cm 偏置因子。最后，我们讨论了测量交叉双谱的巡天要求。尽管我们聚焦于再电离期间的 21 cm-[CII]-[CII] 双谱，我们的方法可能具有更广泛的意义，并可应用于整个宇宙历史中的任意两个场。
引用
@article{arxiv.1806.02796,
title = {Extracting bias using the cross-bispectrum: An EoR and 21 cm-[CII]-[CII] case study},
author = {Angus Beane and Adam Lidz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.02796},
year = {2018}
}
备注
14 pages, 10 figures, ApJ accepted; comments welcome; updated to match accepted version