通过 tau-21cm 相关统计探测斑块状再电离

我们考虑了再电离时期自由电子与中性氢之间的互相关。自由电子由再电离光学深度 tau 示踪，而中性氢可通过 21 cm 光子发射进行观测。正如预期，这种相关性对再电离的详细物理过程敏感。首要的是，如果再电离是通过合并容纳电离源的大相对较大晕发生的，那么在再电离历史的大部分时间里，自由电子与中性氢呈负相关。当能够形成电离源的晕较小时，可能会出现对相关的正贡献。测量这种互相关中的符号变化将直接测量气泡偏置，从而测量晕质量。我们利用 Dvorkin 和 Smith (2009) 提出的非均匀再电离估计量 tau_{lm} 估算了互相关的信噪比。我们发现，利用即将到来的射电干涉仪和 CMB 实验，互相关在高达多极矩 l ~ 1000 的范围内是可测量的。我们还推导了参数约束，并得出结论：尽管存在前景干扰，互相关证明了其是对 EoR 参数的补充测量，可与未来十年预期观测到的 21 cm 和 CMB 偏振自相关互为补充。