释放基于可见度的 21 cm 再电离功率谱估计器的灵敏度

旨在测量宇宙学 21 cm 功率谱的射电干涉仪需要极高的灵敏度。几台现代低频干涉仪采用布置在规则网格上的漂移扫描天线，以最大化瞬时相干（冗余）测量的数量。然而，即使对于这种最大冗余阵列，显著的灵敏度也来自于基线之间的部分相干。当前的基于可见度的功率谱处理流程虽然被证明易于控制系统误差，却无法利用这种部分冗余。我们引入了一种方法，在漂移扫描阵列的此类功率谱处理流程中利用部分冗余。我们的方法对特定时间延迟下的基线对进行交叉相乘，并量化每对基线的灵敏度贡献。利用 128 单元 Donald C. Backer 再电离时代探测精密阵列（PAPER-128）的配置与波束，以及氢再电离时代阵列（HERA）的分阶段部署，我们阐明了该方法如何应用于不同的阵列，并预测了配对部分相干基线所带来的灵敏度提升。我们发现，随着天线数量的增加，部分冗余在释放未来阵列全部灵敏度方面的重要性日益凸显。