LoReLi数据库：基于三维辐射流体动力学模拟的21厘米信号推断

Romain Meriot; Benoit Semelin

LoReLi数据库：基于三维辐射流体动力学模拟的21厘米信号推断

宇宙学与河外天体物理 2023-12-04 v2

作者: Romain Meriot , Benoit Semelin

摘要

平方公里阵列有望在未来十年测量再电离纪元(EoR)的21厘米信号，其探路者甚至可能更早提供统计探测。当前报道的上限对EoR模型的天体物理参数给出了初步约束。为了利用贝叶斯推断通过三维辐射流体动力学模拟解释此类数据，我们展示了\textsc{Licorice}代码的最新进展。依靠对未分辨恒星形成采用晕条件质量函数的实现，该代码现在允许以 $256^3$ 分辨率精确模拟EoR。我们使用此版本\textsc{Licorice}生成了\textsc{LoReLi}的首次迭代，这是一个公开数据集，现包含数百个由辐射流体动力学模拟计算的21厘米信号。我们在\textsc{LoReLi}上训练神经网络以提供\textsc{Licorice}功率谱的快速模拟器\textsc{LorEMU}，其相对于模拟信号的均方根误差约 $5\%$ 。\textsc{LorEMU}被用于马尔可夫链蒙特卡洛框架执行贝叶斯推断，首先对由模拟信号和与SKA 100小时观测对应的热噪声组成的模拟观测进行推断。我们然后将推断流程应用于HERA干涉仪的最新测量。我们报道了对X射线发射率的约束，并确认冷再电离图景不太可能准确代表我们的宇宙。

关键词

21厘米信号再电离纪元辐射流体动力学贝叶斯推断 Licorice代码 LoReLi数据集神经网络模拟器马尔可夫链蒙特卡洛

引用

@article{arxiv.2310.02684,
  title  = {The LoReLi database: 21 cm signal inference with 3D radiative hydrodynamics simulations},
  author = {Romain Meriot and Benoit Semelin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.02684},
  year   = {2023}
}

备注

15 figures, 15 pages. Accepted by A&A

LoReLi数据库：基于三维辐射流体动力学模拟的21厘米信号推断

摘要

关键词

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