21厘米再电离巡天中前景去除的系统效应
宇宙学与河外天体物理
2015-05-20 v2
摘要
众所周知，21厘米巡天中的前景扣除会移除大尺度功率。我们研究了相关的系统偏差。我们表明，移除大尺度上的视线方向波动会混叠到三维功率谱在广泛尺度范围内的抑制中。这种偏差可以通过在一维功率谱中对小进行边缘化来消除；然而，无偏估计量将不可避免地具有更大的方差。我们还表明，功率谱的高斯实现允许进行精确且极快的蒙特卡洛模拟以进行误差分析；无需重复实现完全非高斯场。我们对前景扣除进行了蒙特卡洛最大似然模拟，得到了与Fisher矩阵估计一致的无偏最小方差功率谱估计。前景扣除还会扭曲21厘米PDF，降低中性区和电离区之间的对比度。我们表明，正是大尺度模式的扣除导致了这种扭曲，并且在再电离的早期阶段这种扭曲不那么严重。可以通过使用更大的带宽进行前景扣除来减少这种扭曲。在再电离的后期阶段，最大的电离区（仅由前景发射组成）提供了校准点，可能允许恢复大尺度模式。最后，我们还表明：(i) 同步辐射和自由-自由发射的宽频率响应会抹平电子动量分布中的任何特征，并确保光谱平滑的前景；(ii) 河外射电复合线应该是可忽略的前景。
引用
@article{arxiv.1010.4109,
title = {Systematic Effects of Foreground Removal in 21cm Surveys of Reionization},
author = {Nada Petrovic and S. Peng Oh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1010.4109},
year = {2015}
}
备注
Minor editorial changes (including title) to match published version; conclusions unchanged. 20 pages, 18 figures