利用干涉阵列测量宇宙黎明21厘米全局谱的研究
宇宙学与河外天体物理
2023-03-29 v2
摘要
我们从理论上研究了由干涉阵列测量的可见度(仅互相关)恢复全局谱(单极子)以及提取宇宙黎明21厘米信号的可行性。在我们的方法中,全局谱是通过利用多达数千条基线测量的可见度同时求解单极子和高阶分量得到的。使用该算法,在前体和21厘米信号的单极子均可在广泛条件下被正确恢复。我们发现,三维基线分布比二维(平面)基线分布具有更好的性能,尤其是在缺少较短基线时。我们对地面二维和三维阵列构型,以及位于日地L2点、可通过轨道进动形成三维基线的十字形空间阵列进行了模拟。在所有模拟中,我们都获得了良好的恢复全局谱,并从中成功提取了21厘米信号,且所需天线数量和观测时间合理。
引用
@article{arxiv.2301.12223,
title = {On Measuring the 21 cm Global Spectrum of the Cosmic Dawn with an Interferometer Array},
author = {Xin Zhang and Bin Yue and Yuan Shi and Fengquan Wu and Xuelei Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.12223},
year = {2023}
}
备注
18 pages, 23 figures, accepted for publication in ApJ