21 cm 强度图的全天透镜重构

21 cm 辐射的弱引力透镜效应有望成为再电离后物理学的重要宇宙学探针。我们研究了使用二次最小方差估计子重构物质密度扰动的方法。HIRAX 和 CHIME 等下一代谱线强度映射（LIM）巡天将覆盖更大的天区比例，这要求我们考虑天空的曲率。因此，我们将平面平行平坦天空透镜重构形式扩展为使用球面 Fourier-Bessel（SFB）展开的全天巡天形式。以 HIRAX 21 cm 巡天为基础，我们预测了该形式下的透镜重构噪声，并将结果与平面平行形式的预测进行了比较。我们发现在小尺度上与平面平行噪声功率谱一致，但在 $L\lesssim \ell_{\rm res}-k_{\rm eq}R$ 尺度上存在显著偏差，其中 $R$ 是壳体积半径，$k_{\rm eq}$ 是物质-辐射相等波数，$\ell_{\rm res}$ 是角分辨率尺度。此外，我们推导了 SFB 平坦天空重构噪声，并将其与全天 SFB 情形及平面平行情形进行比较，发现由于球面性导致与全天噪声存在微小偏差。我们还确定，在强度场无非高斯统计但考虑前景的情况下，使用我们的 SFB 估计子得到的 $C_\ell^{\phi\phi}$ 信噪比（SNR）增加了 107%。这表明在 LIM 弱透镜中考虑弯曲天空对大尺度宇宙学至关重要。