利用未来HI巡天进行暗能量测量的预测

我们使用两种独立的方法来预测，通过结合基于射电HI发射线的未来星系红移巡天与{\sl Planck}卫星的宇宙微波背景（CMB）数据，所能实现的暗能量测量。在第一种方法中，我们关注由重子声学振荡（BAO）长度尺度提供的“标准尺”。在第二种方法中，我们利用星系功率谱中编码的额外信息，包括来自速度空间畸变的星系偏差和宇宙结构的增长。我们发现，一个具有平方千米阵列（SKA）约10%收集面积、配备宽视场（10–100平方度）的射电综合孔径阵列，有能力进行20000平方度的红移巡天，最大红移$z_{\rm max} \sim 0.8$，从而产生与2015年左右光学望远镜可能进行的巡天相竞争的暗能量测量。由于HI巡天的巡天速度与望远镜灵敏度的平方律标度关系，相比于光学红移巡天的线性标度，有强有力的论据支持为此类“第一阶段”SKA增加收集面积。完整的SKA望远镜应在2020年左右通过进行20000平方度、最大红移$z_{\rm max} \sim 2$的HI红移巡天，独立于CMB数据集提供宇宙学参数的精确测量。结合CMB（{\sl Planck}）和星系功率谱（SKA）测量，将使暗能量状态方程参数$w$的误差远低于1%水平。这些预测中主要的系统不确定性在于缺乏关于高红移HI发射星系质量函数的直接信息。