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变化环境条件下的全球 21 厘米信号恢复

宇宙学与河外天体物理 2024-09-18 v2

摘要

宇宙中性氢的红移 21 厘米谱线是解读早期宇宙最有前景的工具之一。恢复该信号仍然是该领域宇宙学家面临的一个持续性问题,因为该信号被比其亮约五个数量级的前景信号所掩盖。传统的正向建模数据分析流程,采用贝叶斯数据分析和物理动机明确的前景模型来寻找该信号,在环境条件不变的情况下显示出巨大潜力。然而,我们在本文中证明,当天线下方土壤的介电特性随时间变化,或观测远场土壤温度变化时,这些传统方法将难以奏效。本文详细介绍了一种使用掩码自回归流的工具,该工具在试图于变化的环境条件下恢复该信号时,优于以往基于物理动机的前景模型。我们证明,在这些参数变化的情况下,我们的工具能够以比传统数据分析流程大得多的贝叶斯证据一致地恢复信号,将注入信号恢复的均方根误差降低多达 45%。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.06012,
  title  = {Global 21 cm Signal Recovery Under Changing Environmental Conditions},
  author = {Joe H. N. Pattison and Jean Cavillot and Harry T. J. Bevins and Dominic J. Anstey and Eloy de Lera Acedo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.06012},
  year   = {2024}
}

备注

12 Pages, 8 Figures