用 21cm-LAE 交叉功率谱探测延迟结束的再电离历史
宇宙学与河外天体物理
2020-04-01 v2 星系天体物理
摘要
我们模拟了再电离时期的 21 cm 信号与 LAE 种群演化，以预测 21cm-LAE 交叉功率谱。我们采用 IGM 的高动态范围模拟来构建与来自 CMB、Lyman- 森林和 LAE 种群统计的约束相一致的模型。利用这些模型，我们考虑了若干真实再电离历史下交叉功率谱的演化，并预测了当前与未来巡天测量该信号的灵敏度。我们发现，再电离延迟结束的印记可被未来巡天观测到，并且利用 Subaru-SKA 巡天可在晚至 处对再电离进程施加强约束。我们针对 Subaru/PFS 与 MWA、LOFAR、HERA 和 SKA 干涉仪组合在 1000 小时积分时间下可达成的信噪比做出了预测。我们发现 Subaru-SKA 巡天可在 处以大于 5 的总信噪比测量晚期再电离的交叉功率谱，从而能够约束再电离结束时的时序与气泡尺寸。此外，我们发现将当前 Subaru/PFS 巡天面积与深度扩大三倍可使总信噪比翻倍。
引用
@article{arxiv.1911.11783,
title = {Probing delayed-end reionization histories with the 21cm-LAE cross-power spectrum},
author = {Lewis H. Weinberger and Girish Kulkarni and Martin G. Haehnelt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.11783},
year = {2020}
}
备注
17 pages, 10 figures, 3 tables, 4 appendices. Accepted by MNRAS