21 厘米强度映射实验测量暗能量的前景：一种联合巡天策略

21 厘米强度映射（IM）技术为我们提供了一种观测宇宙大尺度结构（LSS）的高效途径。从 LSS 数据中，可利用重子声学振荡与红移空间畸变追踪宇宙的膨胀与增长历史，从而测量暗能量参数。本文对借助三项 21 厘米 IM 实验协同作用进行宇宙学参数估计作出预测。具体地，我们采用一种新颖的联合巡天策略 FAST（$0<z<0.35$）+SKA1-MID（$0.35<z<0.8$）+HIRAX（$0.8<z<2.5$）来测量暗能量。我们在前景去除理想的前提下模拟了 21 厘米 IM 观测。发现三项实验的协同可对宇宙学参数给出相当严格的约束。例如，在 $\Lambda$CDM 模型中其提供 $\sigma(\Omega_{\rm m})=0.0039$ 与 $\sigma(H_0)=0.27\ \rm km\ s^{-1}\ Mpc^{-1}$。值得注意的是，在约束动力学暗能量模型时，该协同可打破宇宙学参数简并。具体而言，联合观测在 $w$CDM 模型中给出 $\sigma(w)=0.019$，在 $w_0w_a$CDM 模型中给出 $\sigma(w_0)=0.085$ 与 $\sigma(w_a)=0.32$。这些结果优于或等于 CMB+BAO+SN 给出的结果。此外，当前景去除效率较低时，该策略仍表现良好。因此，21 厘米 IM 联合巡天策略颇具前景且值得推进。