PAU 巡天：Ly$\alpha$ 强度映射前景预测

在本工作中，我们探索应用强度映射，通过 PAUS 图像与来自 eBOSS 和 DESI 的 Ly$\alpha$ 森林数据交叉相关来探测来自 IGM 的延展 Ly$\alpha$ 发射。考虑了七个窄带（FWHM=13nm）PAUS 滤光片，范围从 455 到 515 nm，步长 10 nm，可在 $2.7<z<3.3$ 范围内观测 Ly$\alpha$ 发射。首先在一个 100 deg$^2$ 区域（PAUS 预计覆盖面积）模拟交叉相关，其次在两个假设情景下模拟：更深的 PAUS（完备至 $i_{\rm AB}<24$ 而非 $i_{\rm AB}<23$，观测时间 x6），以及扩展至 225 deg$^2$ 的 PAUS 覆盖（观测时间 x2.25）。使用尺寸 400 Mpc/h 的流体动力学模拟来模拟延展 Ly$\alpha$ 发射与吸收，而 PAUS 图像中的前景使用光锥模拟星表生成。采用对 PAUS 不相关噪声的乐观估计，在 1000 次具有不同仪器噪声与类星体位置实现的交叉相关模拟中，PAUS-eBOSS 与 PAUS-DESI 的非伪探测总概率分别估计为 1.8% 和 4.5%。假设 PAUS 情景将该概率提升至 15.3%（更深 PAUS）和 9.0%（扩展 PAUS）。使用直接从 PAUS 图像测得的实际相关噪声时，这些概率变得可忽略。尽管结果消极，一些证据表明该方法可能更适用于宽带巡天。