基于 21 cm 功率谱的再电离参数隐式似然推断
宇宙学与河外天体物理
2022-07-22 v2 星系天体物理
天体物理仪器与方法
摘要
来自再电离时代的 21 cm 亮温度功率谱的首次测量很可能将在不久的将来由氢再电离阵列（HERA）和平方公里阵列（SKA）等射电干涉阵列实验实现。标准 MCMC 分析使用显式似然近似从 21 cm 功率谱推断再电离参数。在本文中，我们提出了一种再电离参数的新贝叶斯推断方法，其中似然通过前向模拟使用密度估计无似然推断（DELFI）隐式定义。包括热噪声和前景规避在内的真实效应也被应用于来自 HERA 和 SKA 的模拟观测。我们证明该方法能准确恢复再电离参数的后验分布，并且在可信参数区域的位置和大小方面优于标准 MCMC 分析。一旦网络训练完成，该技术的处理时间在分钟级别，是未来 21 cm 功率谱观测数据科学解释的一种有前景的方法。我们的代码 21cmDELFI-PS 在该链接公开可用。
引用
@article{arxiv.2203.15734,
title = {Implicit Likelihood Inference of Reionization Parameters from the 21 cm Power Spectrum},
author = {Xiaosheng Zhao and Yi Mao and Benjamin D. Wandelt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.15734},
year = {2022}
}
备注
15 pages, 8 figures, 4 tables. Accepted for publication in ApJ. Comments welcome