精确21厘米宇宙学的成图方法

为了通过21厘米层析成像研究“宇宙黎明”和再电离纪元，我们需要在统计上将宇宙学信号与已知亮数个数量级的前景分离。在过去几年中，我们了解了很多关于望远镜在创建所谓“再电离窗口”这一假定无前景区域中的作用。在这项工作中，我们研究如何考虑干涉仪的影响，以便能够从干涉测量图中严格估计21厘米功率谱，同时减轻前景污染从而提高灵敏度。这需要精确理解我们制作的图像与真实天空之间的统计关系。虽然其中一些计算如果精确执行在计算上不可行，但我们探索了几个控制良好的近似，使得成图和图统计计算更快，特别是对于专门为21厘米宇宙学设计的紧凑且高度冗余的干涉仪。我们使用即将建成的氢再电离阵列作为案例研究，展示了这些方法的实用性以及精度与速度之间的参数化权衡。