利用 MIGHTEE 巡测进行 HI 强度映射：功率谱估计

利用中性氢进行强度映射（IM）是探测宇宙大尺度结构的一条有前景的途径。在本文中，我们证明使用 64 面天线的 MeerKAT 射电望远镜作为连接干涉仪，可以对再电离后宇宙中的 HI 进行统计探测。借助在 L 波段（$856 < \nu < 1712$ MHz，$z < 0.66$）观测的 MIGHTEE（MeerKAT International GHz Tiered Extragalactic Exploration）巡测项目，我们能够实现测量准线性尺度上 HI IM 功率谱所需的灵敏度，这将为单碟 IM MeerKAT 观测提供重要的互补。我们提出了一个专门构建的模拟流水线，用于仿真 MIGHTEE 观测，并预测利用前景规避方法在 $z = 0.27$、$k > 0.3$ $\rm{Mpc}^{-1}$ 处对 HI 功率谱可实现的约束。我们给出了当前在 COSMOS 场上模拟的功率谱估计，其中包含由观测到的 MIGHTEE 数据构建的 HI、噪声和点源模型的贡献。我们基于可见度的流水线结果与已有的 MIGHTEE 数据在定性上一致。本文证明，MeerKAT 能以全 MIGHTEE 巡测在准线性尺度上实现极高灵敏度探测 HI（在 $k=0.49$ $\rm{Mpc}^{-1}$ 处信噪比 $> 7$），这对于探测诸如涨落谱指数、温暗物质约束、准线性红移空间畸变以及测量直至 $z\sim 0.5$ 的宇宙 HI 含量等宇宙学量具有重要作用。