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用于 HI 强度映射信号重建的前景传递函数:MeerKLASS 与精确宇宙学应用

宇宙学与河外天体物理 2023-05-31 v2

摘要

盲清洗方法目前是单碟 HI 强度映射巡天中处理前景污染的首选策略。尽管盲技术日益精细,所有尺度上仍不可避免地出现一定程度的信号损失。利用将模拟信号注入受污染数据来构建校正传递函数,一直是 HI 强度映射实验所依赖的做法。然而,评估该方法对于以精确宇宙学为目标的未来强度映射巡天是否可行,仍属未探索领域。本工作中,我们利用模拟,首次验证了使用前景传递函数重建前景清洗后的低红移强度图功率谱,并试图揭示其局限性。我们揭示,即便需要激进的前景清洗(导致最大尺度上 >50%{>}\,50\% 的负偏置),也可利用传递函数将功率谱重建至亚百分精度以内。我们具体给出了构建无偏传递函数的步骤,强调了偏离该步骤的陷阱,并正确指出了在自相关功率谱中应如何应用传递函数。我们验证了一种利用传递函数方差对前景清洗后功率谱进行误差估计的方法。最后,我们展示了在构建传递函数所用的模拟生成中,错误的示踪参数假设(高达 ±100%{\pm}100\% 偏置)不会显著偏置信号重建或参数推断(在恢复值中引入 <5%{<}\,5\% 的偏置)。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.07034,
  title  = {The foreground transfer function for HI intensity mapping signal reconstruction: MeerKLASS and precision cosmology applications},
  author = {Steven Cunnington and Laura Wolz and Philip Bull and Isabella P. Carucci and Keith Grainge and Melis O. Irfan and Yichao Li and Alkistis Pourtsidou and Mario G. Santos and Marta Spinelli and Jingying Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.07034},
  year   = {2023}
}

备注

25 pages, 20 figures. See Figure 4 for the main demonstration of the transfer function's performance for reconstructing signal loss from foreground cleaning. Accepted for publication in MNRAS