基于 Fisher 矩阵的利用 Ooty Wide Field Array (OWFA) 测量 z = 3.35 分箱 21 cm 功率谱的预测

我们使用 Fisher 矩阵形式，预测利用即将运行的 Ooty Wide Field Array (OWFA) 观测在不同 $k$ 分箱中测量红移 21 cm 功率谱的前景，该阵列将工作在 $326.5 {\rm MHZ}$。这对应于 $z=3.35$ 处的中性氢 (HI)，测量 21 cm 功率谱提供了一种探测该红移处大尺度结构的独特方法。我们的分析表明，在 $1,000$ 小时的观测下，可在 $k$ 范围 $0.05 \leq k \leq 0.3 \, {\rm Mpc}^{-1}$ 内实现分箱功率谱的 $5 \sigma$ 探测。我们发现，信噪比 (${\rm SNR}$) 在 $k$ 范围 $0.1- 0.2\, {\rm Mpc}^{-1}$ 内达到峰值，在该范围内观测 $2,000$ 小时有望实现 $10 \sigma$ 探测。我们的分析还表明，在单一视场内观测时间远超 $1,000$ 小时并不十分有利，因为在许多小 $k$ 分箱中，超过此时长后 ${\rm SNR}$ 的增长相当缓慢。此处报告的整个分析均假设前景已被完全去除。