21 厘米实验对前景的测量与理解能有多好？
宇宙学与河外天体物理
2012-01-16 v3 天体物理仪器与方法
摘要
在成为再电离纪元、黑暗时代和基础物理的灵敏探针之前，21 厘米层析成像必须成功应对前景污染问题。宽带前景源预计比任何宇宙学信号大约四个数量级，因此需要精确的前景模型。这类前景模型通常包含大量参数，反映了支配前景源的复杂物理过程。在本文中，我们专注于频谱建模（例如，忽略空间图中的亮源去除），并证明 21 厘米层析成像实验很可能无法在没有严重简并的情况下测量这些参数，这仅仅是因为前景频谱非常缺乏特征且具有普适性。然而，我们证明这也是一个优势，因为这意味着一旦测量了少量参数（可能三到四个，取决于仪器的具体规格），前景就可以被高精度地刻画。这为理解为什么 21 厘米前景扣除方案能够通过仅抑制少数几种简单的频谱形态来移除大部分污染物提供了一个简单的解释。此外，这表明前景建模过程应相对简单，并且很可能不会成为成功的 21 厘米层析成像实验所需的前景扣除方案的障碍。
引用
@article{arxiv.1106.0007,
title = {How well can we measure and understand foregrounds with 21 cm experiments?},
author = {Adrian Liu and Max Tegmark},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.0007},
year = {2012}
}
备注
15 pages, 9 figures, 2 tables; Replaced with accepted MNRAS version (slight quantitative changes to plots and tables, no changes to any conclusions)