利用稀疏成分分离恢复 21 cm 强度图
宇宙学与河外天体物理
2020-09-30 v2 天体物理仪器与方法
摘要
21 cm 强度映射已成为绘制宇宙大尺度结构的一种有前景的技术。然而,幅度比宇宙学信号大数个量级的前景存在构成了关键挑战。在此,我们测试基于稀疏性的算法广义形态学成分分析(GMCA)作为此类实验的盲成分分离技术。我们针对逼真的全天空模拟温度图测试 GMCA 性能,这些图除天体物理前景外,还包含了泄漏到非偏振信号中的一部分偏振信号——一种极难扣除的前景,通常称为偏振泄漏。据我们所知,这是首次在无先验假设下对该成分进行去除。我们通过比较真实与恢复出的功率谱(角方向与径向方向)来评估清洗的成功与否。在所考察的最佳情景中,即便存在偏振泄漏,GMCA 也能以平均偏差 (对 )恢复输入角功率谱,以及平均偏差 (对 Mpc)恢复径向功率谱。当多达 的通道缺失(模拟数据的射频干扰(RFI)标记)时,我们的结果同样稳健。在量化了偏振泄漏对我们结果的显著影响后,我们主张在未来测试 21 cm 强度映射能力时使用更逼真的模拟。
引用
@article{arxiv.2006.05996,
title = {Recovery of 21 cm intensity maps with sparse component separation},
author = {Isabella P. Carucci and Melis O. Irfan and Jérôme Bobin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.05996},
year = {2020}
}
备注
16 pages and 17 figures. This manuscript matches the published paper. Code and demonstrative notebooks are available at https://github.com/isab3lla/gmca4im and data-set to reproduce our results is available at https://doi.org/10.5281/zenodo.3991818