再电离 21 厘米功率谱测量中的楔形偏差

对于即将到来的再电离时期 21 厘米观测，一种处理前景辐射的提议方法是将观测限制在傅里叶空间中无污染窗口内。前景辐射因此可被避免，因为它局限于 $k_{\parallel}, k_{\perp}$ 空间中的楔形区域。然而，由于本动速度引起的红移空间畸变，功率谱是各向异性的。因此，在前景规避窗口中测量的 21 厘米功率谱——其仅采样靠近视线方向的有限角度范围——不同于需要对所有角度取平均的完整球平均功率谱。本文首次计算了这种“楔形偏差”的大小。我们发现该偏差在较高红移处最强，此时使用前景规避的测量将高估功率谱约 100%，可能掩盖球平均 21 厘米功率谱预期的独特升降特征。在再电离后期，偏差变为负值且幅度较小（$\lesssim 20$ 百分比）。该效应仅表现出对空间尺度和再电离拓扑的微弱依赖。