基于 21 cm 强度图 Minkowski 泛函在红移 $z \sim 1$ 处的 HI-晕质量关系
宇宙学与河外天体物理
2021-06-21 v2 星系天体物理
摘要
暗物质晕的 HI 含量均值和弥散作为晕质量的函数，是可用于检验结构与星系形成模型的有用统计量。我们研究了利用红移 21 cm 谱线的强度图来约束此 HI-晕质量关系（HIHMR）的可能性。具体而言，我们利用单频通道中亮度温度等值线的几何与拓扑，并以 Minkowski 泛函加以量化。首先，我们由大型 N 体模拟生成模拟图，考虑热噪声与前景去除的影响。随后使用 Fisher 信息形式体系对 HIHMR 的参数化模型进行约束预测。我们考虑一项 20,000 平方度巡天（最初为暗能量科学提出），由平方公里阵列第一阶段（SKA-1）MID 天文台以单碟模式开展。对于 2 MHz 的通道带宽，我们表明每指向积分数 秒足以在红移 处对平滑 HI 分布成像，并以近乎最优的方式由 Minkowski 泛函测量 HIHMR。利用独立的 HI 平均密度测量可对部分参数给出更紧的约束。结合不同频率通道的结果可对 HIHMR 的演化给出极精确的约束，尤其在数据立方体的中心频率范围内。
引用
@article{arxiv.2101.09288,
title = {The HI-halo mass relation at redshift $z \sim 1$ from the Minkowski functionals of 21 cm intensity maps},
author = {Benedetta Spina and Cristiano Porciani and Carlo Schimd},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.09288},
year = {2021}
}
备注
13 pages, 9 figures. Section 6 added to address the comments of the reviewer, no changes in the results