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Needlet Karhunen-Loève (NKL):一种从 21cm 强度图中清洗前景的方法

宇宙学与河外天体物理 2023-11-03 v1

摘要

本文介绍了一种名为 NKL 的技术,该技术通过对 needlet 系数应用 Karhunen-Loève 变换,从 HI 强度图中清洗极化和非极化前景。在 NKL 中,人们不仅利用沿视线方向的关联,还利用不同角区域(称为“块”)之间的关联。与文献中应用于图空间且不考虑此类空间关联的许多标准技术相比,这提供了明显的优势。此外,NKL 技术不需要关于前景性质的任何先验,这在考虑极化前景时非常重要。我们还引入了 GNILC 的改进版本,称为 MGNILC,它结合了前景的近似以改善性能。NKL 和 MGNILC 技术在包含极化前景的模拟图上进行了测试。它们的性能与 GNILC、GMCA、ICA 和 PCA 技术进行了比较。进行了两次独立的测试:一次在 1.84<z<2.551.84 < z < 2.55 处,另一次在 0.31<z<0.450.31 < z < 0.45 处。在两次测试中,NKL 均表现出最佳性能,在高红移情况下 k<0.1hMpc1k < 0.1\,{\rm hMpc^{-1}} 处和低红移情况下 k<0.03hMpc1k < 0.03 \,{\rm hMpc^{-1}} 处,性能比 GNILC 提高了 10 到 50 倍。然而,没有一种方法能够在所有 BAO 尺度上令人满意地恢复功率谱。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.01290,
  title  = {Needlet Karhunen-Lo\`eve (NKL): A Method For Cleaning Foregrounds From 21cm Intensity Maps},
  author = {John Podczerwinski and Peter Timbie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.01290},
  year   = {2023}
}

备注

21 pages, 18 figures, accepted for publication by MRNAS