通过中性氢的射电干涉观测探测宇宙再电离
宇宙学与河外天体物理
2009-06-04 v1
摘要
再电离时期是宇宙演化史中最为未知的篇章之一。本论文研究了利用HI 21厘米图揭示宇宙再电离历史的两种主要方法。最受关注的方法是研究再电离HI 21厘米的全局统计特性。我们发展了计算多频角功率谱(MAPS)的形式体系，并将HI信号的统计特性量化为角多极矩l和频率间隔Δν的联合函数。我们采用了一个包含斑块状再电离的简单HI分布模型，并利用它来研究电离泡在MAPS上的特征。我们还研究了前景扣除的影响。论文的主要部分探讨了在21厘米图中探测单个源周围电离泡的可能性。我们提出了一种基于可见度的匹配滤波技术，以最优方式组合来自电离泡的信号，并最小化噪声和前景贡献。该形式体系对在射电图内探测到电离泡或明确排除其存在的能力做出了明确预测。给出了针对GMRT和MWA的结果。利用模拟的HI图，我们分析了电离泡外部HI涨落对其可探测性的影响。还讨论了其他各种问题，例如(i) 电离泡尺寸确定，(ii) 电离泡的盲搜索，(iii) 电离泡探测的最佳红移。
引用
@article{arxiv.0906.0665,
title = {Probing Cosmological Reionization through Radio-interferometric Observations of Neutral Hydrogen},
author = {Kanan K. Datta},
journal= {arXiv preprint arXiv:0906.0665},
year = {2009}
}
备注
PhD Thesis. 176 pages, 37 figures, 1 table, Accepted by IIT Kharagpur, India