恢复因 21 厘米前景而丢失的楔模式
宇宙学与河外天体物理
2024-02-27 v5 天体物理仪器与方法
摘要
再电离时期 (EoR) 的 21-cm 信号成像研究面临的关键挑战之一是天体物理前景污染的分离。已知这些前景位于 傅里叶空间的楔形区域。移除这些傅里叶模式虽剔除前景,却严重损害图像保真度,因为楔滤波同时移除了这些模式下的宇宙学信息。然而,21-cm EoR 信号是非高斯的,意味着丢失的楔模式通过某协方差矩阵与幸存模式相关。我们开发了一种基于机器学习的方法,利用该信息在楔滤波图像中识别电离区。我们的方法可靠地识别最大的电离区,并能重建其形状、尺寸与位置。我们进一步证明,当计入仪器效应时,以 Hydrogen Epoch of Reionization Array 与 Square Kilometre Array 作为基准仪器,本方法依然可行。从楔滤波图像中恢复空间信息的能力,释放了使用当前及下一代仪器开展成像研究、而无需依赖天体物理前景详细模型的潜力。
引用
@article{arxiv.2102.08382,
title = {Recovering the Wedge Modes Lost to 21-cm Foregrounds},
author = {Samuel Gagnon-Hartman and Yue Cui and Jacob Kennedy and Adrian Liu and Siamak Ravanbakhsh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.08382},
year = {2024}
}
备注
15 pages, 15 figures, 2 tables. Appended erratum in v5 to describe necessary adjustment to reproduce performance in the face of overfitting, updated to match erratum accepted by MNRAS