利用 uGMRT 在 z = 1.96 - 3.58 上对再电离后(post-EoR)21 cm 信号的首个多红移限制
宇宙学与河外天体物理
2021-01-27 v1 星系天体物理
摘要
测量再电离后时期(z < 6)弥漫 HI 21 cm 背景辐射的涨落是探测宇宙大尺度结构和理解星系演化的有前景途径。我们利用升级版巨型米波射电望远镜(uGMRT)在 300-500 MHz 观测欧洲大天区 ISO 巡天-北 1(ELAIS-N1)场,并采用“前景规避”技术估计红移范围 z = 1.96-3.58 的 HI 21 cm 功率谱。鉴于数据中可能残留的系统误差,我们发现球平均 21 cm 功率谱在 k~1.0 Mpc 处最严格的上限分别为(58.87 mK)、(61.49 mK)、(60.89 mK)、(105.85 mK)(对应 z = 1.96、2.19、2.62 和 3.58)。我们据此约束中性 HI 质量密度(Omega_HI)与 HI 偏倚(b_HI)相对于 underlying 暗物质密度场的乘积 [Omega_HI*b_HI] 分别为 0.09、0.11、0.12、0.24(对应 z=1.96、2.19、2.62、3.58)。据我们所知,这些是红移范围 z = 1.96 - 3.58 上 HI 21 cm 功率谱的首个限制,并将在约束星系形成与演化模型中发挥重要作用。
引用
@article{arxiv.2012.04674,
title = {First multi-redshift limits on post-Epoch of Reionization (post-EoR) 21 cm signal from z = 1.96 - 3.58 using uGMRT},
author = {Arnab Chakraborty and Abhirup Datta and Nirupam Roy and Somnath Bharadwaj and Tirthankar Roy Choudhury and Kanan K. Datta and Srijita Pal and Madhurima Choudhury and Samir Choudhuri and Prasun Dutta and Debanjan Sarkar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.04674},
year = {2021}
}
备注
Accepted for publication in the Astrophysical Journal Letters (APJL)