HI 21 厘米强度映射下频率相关束失真的前景移除
宇宙学与河外天体物理
2026-02-03 v2
摘要
中性氢 (HI) 强度映射以单反射天线实验为为探索后复合化时代的宇宙学提供了强大的方法。然而，前景信号比 HI 信号强四个数量级，其提取高度具有挑战性。虽然所有方法在假设束被退化至最差分辨率的高斯束时都表现良好，但在更真实的束模型下，大多数方法会显著退化。在本工作中，我们研究了 SDecGMCA 的性能。该方法将 DecGMCA 扩展到球面数据，结合稀疏分量分离与束去卷积。我们的目标是评估该方法与 established 前景移除技术的性能，评估其在单反射天线强度映射观测中在不同束条件下恢复宇宙学 HI 信号的能力。我们使用覆盖 MeerKAT 和 SKA-Mid 相关频率范围的模拟 HI 信号和前景。所测试的前景移除技术分为两大类别：模型拟合方法 (多项式和参数化) 和盲源分离方法 (PCA、ICA、GMCA 和 SDecGMCA)。它们的效果基于 HI 角向和频率功率谱的恢复情况，在逐步更加真实的束条件下进行评估。尽管所有方法在均匀退化束下表现尚可，但 SDecGMCA 在引入频率相关束失真时仍保持稳健。在振荡束情况下，SDecGMCA 抑制了 处的伪造频谱峰，并在中间角向尺度 () 达到 的精确度，超越其他方法。然而，束反演在 以上仍固有不可稳定，这设定了该方法的实用限制。
引用
@article{arxiv.2511.13328,
title = {Foreground removal in HI 21 cm intensity mapping under frequency-dependent beam distortions},
author = {Athanasia Gkogkou and Victor Bonjean and Jean-Luc Starck and Marta Spinelli and Panagiotis Tsakalides},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.13328},
year = {2026}
}