从干涉强度映射中提取中性氢天体物理信息

我们提出了一个在红移$z\sim0.1$和$z\sim1.0$处校准于星系形成模拟的中性氢（HI）新晕模型，并用以研究干涉HI强度映射对HI天体物理的约束能力。我们证明，对小尺度HI功率谱的约束可以打破HI密度$\Omega_{\rm HI}$与HI偏置$b_{\rm HI}$之间的简并。对于$z\sim0.1$，我们预测利用来自MeerKAT和澳大利亚SKA探路者（ASKAP）的Square Kilometre Array（SKA）探路者数据，可以实现高达6%精度的$\Omega_{\rm HI}$准确测量，以及高达1%精度的大尺度HI偏置$b_{\rm HI}^0$。我们还提出了晕模型框架中HI散粒噪声的新描述，其中考虑了星系HI质量与其宿主晕质量之间关系的弥散。此外，给定高于某HI质量阈值的HI星系数密度，未来巡天也将能够仅利用HI散粒噪声约束HI质量函数。使用标准Schechter函数这将带来10%水平的约束。该技术将潜在地提供一种测量HI质量函数的新方法，独立于现有方法。我们预测SKA将能够进一步将低红移约束提高3倍，并开创更高红移处HI天体物理的测量。