基于谱空间 ILC 方法的 21 cm 信号前景消除与角功率谱估计

通过其 21 cm 发射线映射中性原子氢（HI）的分布，为宇宙中的大尺度结构提供了强大的宇宙学探针，并为各种宇宙现象提供了线索。低红移处的联合波动可以被敏感的 HI 强度映射实验探测到，从而约束暗能量的属性。然而，21 cm 信号检测面临着由于各种天体物理前景的优势带来的巨大挑战，这些前景可能强烈数个数量级。我们当前的工作引入了一种新颖且模型无关的内部线性组合（ILC）方法，应用于谱空间，以实现对 21 cm 信号的准确前景消除和功率谱估计。我们通过纳入 21 cm 协方差矩阵的理论先验知识来估计主成分。我们通过包含同步辐射、自由辐射、外部星系点源和热噪声的射电观测详细模拟来测试方法。我们使用对全天 21 cm 角功率谱的模式-模式耦合矩阵进行估计，在对全天清洁 21 cm 信号应用掩模后进行。这些全天角谱估计可以直接用于测量宇宙学参数。我们首次演示了在谱空间中实现的模型无关 ILC 方法在重建 21 cm 信号方面的有效性。