在HI 21厘米图中探测电离泡的最佳红移
宇宙学与河外天体物理
2015-05-13 v2
摘要
在HI 21厘米图中探测单个电离泡是研究再电离纪元(EoR)最有前景的直接探针之一。使用目前运行的GMRT或即将建成的MWA进行此类探测，至少需要1000小时的观测时间。考虑到望远镜时间的大量投入，确定探测前景最有利的“最佳红移”至关重要。我们发现，最佳红移由仪器相关因素和中性分数x_HI的演化共同决定。我们发现，对于GMRT和MWA，探测电离泡的最佳红移范围分别为8.1 ± 1.1和9.8 ± 1。我们发现，在晚期再电离情景（x_HI ≈ 0.5 at z ≈ 7.5）下，探测前景比早期再电离模型（x_HI ≈ 0.5 at z ≈ 10）更为有利。在晚期再电离情景下，对于两种仪器，通过1000小时的观测，可以对共动半径R_b ≥ 30 Mpc的电离泡实现3σ探测。未来的观测要么将探测到电离泡，要么在未探测到的情况下，将对观测体积内的乘积x_HI R_b^γ给出约束，其中对于GMRT和MWA，γ分别取1.5和2。
引用
@article{arxiv.0906.0360,
title = {The optimal redshift for detecting ionized bubbles in HI 21-cm maps},
author = {Kanan K. Datta and Somnath Bharadwaj and T. Roy Choudhury},
journal= {arXiv preprint arXiv:0906.0360},
year = {2015}
}
备注
5 pages, 4 figures, 2 tables, minor changes, typos corrected, accepted by MNRAS LETTERS