基于 COMAP 的 CO 光度函数功率谱与体素强度分布联合预测

我们开发了一个基于功率谱(PS)与体素强度分布(VID)对 CO 光度函数进行联合约束的框架，并将其应用于 CO 强度映射实验 COMAP 的模拟。该贝叶斯框架基于马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)采样器，结合高斯似然，其联合 PS + VID 协方差矩阵由大量基准模拟计算而得，并在每个 MCMC 步用少量模拟重新校准。模拟基于快速峰值斑块模拟得到的暗物质晕，以及 Li et al. (2016) 的 $L_\text{CO}(M_\text{halo})$ 模型。我们发现，约束 CO 光度函数的相对能力取决于所关注的光度范围。具体而言，VID 在较小和较大光度处更敏感，而 PS 在中等光度处更敏感。联合分析优于单独使用任一观测量。当对 COMAP 第二阶段 10 个宇宙学实现、在 $L_\text{CO} = 10^4-10^7L_\odot$ 的 CO 光度范围内取平均时，与联合分析(PS + VID)相比，PS 和 VID 的不确定性(以 dex 计)分别高出 58% 和 30%。该方法普遍适用于任何具有复杂似然的其他随机场，只要存在快速模拟过程即可。