利用21厘米双谱改进再电离参数的限制

Himanshu Tiwari; Abinash Kumar Shaw; Suman Majumdar; Mohd Kamran; Madhurima Choudhury

doi:10.1088/1475-7516/2022/04/045

利用21厘米双谱改进再电离参数的限制

宇宙学与河外天体物理 2022-05-04 v3 天体物理仪器与方法

作者: Himanshu Tiwari , Abinash Kumar Shaw , Suman Majumdar , Mohd Kamran , Madhurima Choudhury

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摘要

射电干涉实验旨在通过测量21厘米信号统计量（主要是功率谱）来限制再电离模型参数。然而再电离时期(EoR)的21厘米信号高度非高斯，此种非高斯性编码了关于该时代的重要信息。双谱是能够捕捉此固有非高斯性的最低阶统计量。在此，我们首次证明：与大尺度和中尺度以及所有唯一 $k$ -三角形形状对应的双谱，相比功率谱或有限数量 $k$ -三角形形状的双谱，对EoR参数提供了更紧的限制。我们使用贝叶斯推断技术来限制EoR参数。我们还开发了基于人工神经网络(ANN)的EoR 21厘米功率谱与双谱模拟器，借此极大加速我们的参数推断流程。此处我们考虑了对应于SKA-Low的 $1000$ 小时观测的样品方差与系统噪声不确定性，以估计信号统计中的误差。我们发现，使用所有唯一 $k$ -三角形双谱相比仅用功率谱所得限制，将参数的限制提高了 $2-4$ 倍（取决于再电离阶段）。

关键词

21厘米信号再电离时期双谱功率谱贝叶斯推断人工神经网络 SKA-Low

引用

@article{arxiv.2108.07279,
  title  = {Improving constraints on the reionization parameters using 21-cm bispectrum},
  author = {Himanshu Tiwari and Abinash Kumar Shaw and Suman Majumdar and Mohd Kamran and Madhurima Choudhury},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.07279},
  year   = {2022}
}

备注

27 pages, 9 figures, Accepted for publication in JCAP

利用21厘米双谱改进再电离参数的限制

摘要

关键词

引用

备注

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