SKA观测宇宙黎明与再电离时期的前景表征与抑制
宇宙学与河外天体物理
2026-07-01 v1 天体物理仪器与方法
摘要
平方公里阵列（SKA）凭借其前所未有的灵敏度、频率覆盖范围和巨大的收集面积，有望彻底改变我们对宇宙黎明（CD）和再电离纪元（EoR）的理解，这两个时期标志着第一批发光源的形成以及随后星系间介质（IGM）的再电离。然而，探测来自中性氢的微弱红移21厘米信号仍然是观测宇宙学中最大的挑战之一，因为它被来自银河系同步辐射、自由-自由辐射和河外点源的明亮前景所掩盖，这些前景比宇宙学信号强4-5个数量级。在本章中，我们重点介绍了这些前景的关键组成部分和特征，并回顾了建模、表征和抑制它们的持续努力。我们强调了SKA-Low AA*配置如何通过其优化的阵列设计、宽视场和改进的校准精度，增强我们抑制前景污染和恢复宇宙学信号的能力。SKA天文台前景挑战在这一努力中发挥了关键作用，它将全球EoR/CD社区聚集在一起，使用逼真的模拟数据集来开发、比较和验证前景去除流程。基于LOFAR、MWA和HERA等现有先导望远镜的经验，这些合作举措正在帮助完善基于统计和机器学习的方法以进行信号恢复。总之，这些进展正在为SKA以前所未有的精度探测早期宇宙的热历史和电离历史奠定基础。
引用
@article{arxiv.2607.01048,
title = {Foreground Characterization and Mitigation in the Observations of the CD/EoR with the SKA},
author = {Jacob Burba and Philip Bull and Emilio Ceccotti and Arnab Chakraborty and Samir Choudhuri and Abhirup Datta and Khandakar Md Asif Elahi and Sambit K. Giri and Vibor Jelic and Yi Mao and Florent Mertens and Satyapan Munshi and Ridhima Nunhokee and Andre R. Offringa and Samit Kumar Pal and Rashmi Sagar and Peter H. Sims and Huanyuan Shan and Takumi Ito and Anshuman Tripathi and Emma Tolley and Le Zhang and Zhenghao Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2607.01048},
year = {2026}
}
备注
Published in Advancing Astrophysics with the SKA II (AASKAII), 2026 (arXiv:2606.20366). Report-no:AASKAII/Burba01. Advancing Astrophysics with the SKA II (AASKAII) outlines the transformative scientific advances that will be enabled by the SKA telescopes