利用HI和EMBER-2 揭示暗物质宇宙

下一代射电望远镜将提供对宇宙时期中中性氢(HI)分布的前所未有的大数据。HI的空间和运动分布是底物场的偏导子，因而包含关于暗物质在广泛尺度上的分布信息。然而，从HI中提取暗物质性质并不容易，因为与星系形成相关的气体动力学过程显著修改了HI分布。此外，依赖经验关系的方法——通常通过数值模拟校准——不利用全场级信息来建模HI与暗物质之间复杂的关系。我们使用最近引入的EMBER-2模型，直接从HI探测器预测在z=0-6的广泛红移范围内的暗物质分布。该方法在基于 FIRE-2 运行的宇宙学星系形成模拟上进行训练，能够准确恢复关键统计量，包括暗物质质量分数、面积密度轮廓和交叉相关，其中后者在k=100 h/cMpc 的尺度上以20%的精度重建，显著优于传统方法。该方法可能成为未来射电调查推断管道中的关键要素，因为它可以轻松集成到射电调查的下游分析任务中。