21厘米模拟的最小尺度要求
宇宙学与河外天体物理
2022-03-23 v2 星系天体物理
摘要
宇宙 21 厘米干涉测量将彻底改变我们对再电离纪元（EoR）与宇宙黎明（CD）的理解。然而，该信号在极广尺度范围内具有结构，需要大模拟盒子以统计地捕捉相关场。本工作中，我们量化了模拟宇宙 21 厘米信号功率谱（PS）所需的最小盒子尺寸。我们对一系列盒子尺寸执行了多组初始条件实现。针对长度为 1.1 Gpc 的模拟观测（热噪声由 SKA1-low 的 1000 小时观测算出），我们量化了收敛性。我们发现，200-300 Mpc 盒子长度的模拟在 CD 期间平均低估了约 7-9% 的大尺度功率。我们得出结论：需要 Mpc 的盒子长度，才能以总噪声 <~1 的水平收敛。
引用
@article{arxiv.2004.06709,
title = {Minimum size of 21-cm simulations},
author = {Harman Deep Kaur and Nicolas Gillet and Andrei Mesinger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.06709},
year = {2022}
}
备注
9 pages, 6 figures, published in MNRAS