利用 21 厘米 - 星系互功率谱探测再电离

高红移星系与高红移星际介质 (IGM) 的 21 厘米发射之间的互相关有望成为探测再电离时期 (EoR) 的绝佳手段。在大尺度上，21 厘米场和星系场在再电离的大部分时期呈反相关。然而，在小于可探测星系周围 H II 区尺度的范围内，这两个场大致变得不相关。因此，21 厘米 - 星系互功率谱提供了再电离过程中气泡增长的示踪，随着再电离的进行，信号转折发生在 progressively 更大的尺度上。精确的转折尺度取决于可探测星系的最小宿主质量以及星系选择技术。测量作为星系光度函数的转折尺度，可以约束不同光度星系周围的特征气泡大小。如果电离光子未能从低质量星系逃逸，且这些星系在氢电离边缘长波方向可被探测到，则互谱在小尺度上变为正值，因为在这种情况下，一些可识别的星系位于电离区之外。LOFAR 有可能结合对现有 Subaru 巡天中 $z=6.6$ Lyman-alpha 发射体的适度扩展来测量 21 厘米 - 星系互谱，而 MWA 在探测互谱方面的灵敏度略低。一个覆盖 MWA 视场相当大比例（$\sim 800$ deg$^2$）的未来星系巡天可以探测互谱的尺度依赖性，约束再电离期间不同红移处 H II 区的填充因子，并为再电离模型提供其他有价值的约束。