无宇宙方差的强度映射

当前与未来的强度映射巡天有望极大增进我们对星系演化和大尺度结构的理解。强度映射提供了给定天区与红移处所有星系累积辐射的普查，包括单独不可探测的暗弱天体。此外，谱线强度映射与星系红移巡天之间的交叉关联对谱线强度与成团偏置敏感，且不受宇宙方差限制。利用 Fisher 信息矩阵，我们推导出描述交叉关联巡天可获得的强度与偏置灵敏度的简单表达式，重点关注宇宙方差规避。基于这些表达式，我们得出结论：通过匹配两次巡天的巡天深度（由给定模中成团功率谱与噪声之比定义）可获得最优灵敏度。我们发现中远红外空间望远镜可通过与即将开展的星系红移巡天（如 Nancy Grace Roman 空间望远镜所计划者）交叉关联而受益于该技术，从而实现超越宇宙方差极限的灵敏度。因此，我们的技术可应用于巡天设计与需求开发，以最大化未来强度映射实验对星系演化示踪物及大尺度结构宇宙学的灵敏度。