红移0.8的氢21厘米强度图

用21 cm强度映射自相关方法测定z~0.8中性氢涨落

Determination of z~0.8 neutral hydrogen fluctuations using the 21 cm intensity mapping auto-correlation

宇宙中中性氢的大尺度分布将通过其21厘米的发射而发光。在这里，我们第一次使用21 cm强度波动的自功率谱来约束z~0.8处的中性氢波动。我们的数据是用绿岸望远镜获得的，在两个总共约41度的视场上跨越了红移范围0.6 < z < 1。平方和190小时的无线电集成时间。占主导地位的同步加速器前景超过信号约10^3，但自由度较少，可以有效地去除。即使在存在剩余前景的情况下，自动功率仍然可以被解释为21 cm信号的上限。我们以前的测量21厘米的强度和WiggleZ星系调查的互相关提供了一个下限。通过信号和前景的贝叶斯处理，我们可以将自动和交叉功率中的两个场组合成Omega_HI b_HI = [0.62^{+0.23}_{-0.15}] * 10^{-3}的测量值，置信度为68%，系统校准不确定度为9%，其中Omega_HI是中性氢（HI）分数，b_HI是HI偏差参数。我们描述了目前数据集的观测挑战和克服这些挑战的计划。

氢谱线强度图之间的协同作用

Synergies between intensity maps of hydrogen lines

我们研究了HI 21 cm和H $α$强度图观测之间的协同作用，重点是SKA 1和SPHEREx调查。我们预测如何以及这样的组合可以测量功能的角功率谱的最大尺度上，所产生的原始非高斯性和广义相对论效应。我们第一次考虑多普勒，萨克斯-沃尔夫和综合SW的影响分开。我们确认，单示踪剂调查本身不能检测广义相对论效应，可以约束非高斯参数$f_{\rm NL}$只有稍微好于普朗克。使用多跟踪器技术，可以将对$f_{\rm NL}$的约束下推到$\sim1$。在广义相对论效应中，多普勒项可以用多示踪剂探测到。Sachs-Wolfe项和积分SW效应仍然不可检测。

从一氧化碳强度图看高红移恒星的形成历史

The high redshift star-formation history from carbon-monoxide intensity maps

我们演示了如何宇宙恒星形成的历史可以测量一点统计的一氧化碳强度图。使用P（D）分析，可以从测量的单点强度PDF推断CO发射源的光度函数。恒星形成率密度（SFRD）可以从CO光度密度中得到，在几个红移处。我们研究了仪器噪声、谱线前景和目标红移的影响，得到了CO光度密度为10%的约束条件。我们表明，SFRD的不确定性是由连接CO光度和恒星形成的模型。对于这个模型的不确定性的悲观估计，我们得到了一个错误的顺序50%的SFRD的调查目标红移之间的2和7合理的噪音和前景。然而，强度图和星系之间的比较可以大大减少这种模型的不确定性。在这种情况下，我们在这些红移上对SFRD的限制提高到大约5- 10%，这与当前的测量非常具有竞争力。

利用21 cm强度映射的近期测量：z<2时的中性氢分数和BAO

Near term measurements with 21 cm intensity mapping: neutral hydrogen fraction and BAO at z<2

它表明，21厘米强度映射可以在短期内使用，使宇宙学有用的测量。大尺度结构可以用现有的射电望远镜或专用的红移巡天望远镜的原型来探测。这将提供平均中性氢密度的测量，使用红移空间扭曲来打破线性偏置的简并性。我们发现，在绿岸望远镜上仅用200小时的观测时间，就可以在红移0.54<z<1.09处测量到25%的中性氢密度。这与目前的测量相比是有利的，使用独立的技术，并将解决对影响星系形成研究的一个重要参数的争议。此外，4000小时的巡天将允许探测到重子声学振荡，给出3.5%精度的宇宙学距离测量。这些观测时间的要求可以大大减少与多个像素接收器的建设。类似的结果是可能的，使用原型的专用圆柱形望远镜在月的时间尺度，或SKA探路者孔径阵列在天的时间尺度。这样的测量有望提高我们对这些量的理解，同时为未来几代的氢调查开辟道路。

暗物质通过伽马射线与中性氢强度映射的互相关进行搜索

Dark Matter searches through cross-correlations of gamma rays with neutral-hydrogen intensity mapping

在这项工作中，我们得到了第一个理论预测的交叉相关信号之间的未解决的伽玛射线背景和21厘米线起源的自旋翻转跃迁的中性氢原子，通过将伽马射线空间望远镜{ \it Fermi}-LAT和下一代射电望远镜平方公里阵列（SKA）及其前身MeerKAT作为基准实验，cm发射。在暗物质（DM）参数空间中可达到的边界被设想为已经与组合{ \it费米}-LAT $\times$ MeerKAT竞争，但是SKA将允许更深地探测高达130 GeV的热DM粒子。未来的伽马射线探测器具有更好的角分辨率和更大的曝光与未分级的射电望远镜将有可能探测DM候选人的热湮灭截面和质量高达TeV的规模。

用21厘米强度图和星系红移巡天互相关偶极子测量宇宙速度

Measuring cosmic velocities with 21cm intensity mapping and galaxy redshift survey cross-correlation dipoles

研究了利用红移-空间交叉关联函数的偶极子测量大尺度结构中奇异速度效应的可行性。我们结合星系的数量计数与亮度温度波动从21厘米强度映射，表明偶极子可以测量在适度的意义（$\lesssim 2σ$）相结合，即将到来的无线电调查CHIME与未来的红移调查DESI和欧几里得。通过将来自SKA的强度图与DESI或欧几里得的强度图相结合，可以进行更显著的测量（$\lesssim~10σ$），并且通过将完全内部的可观测量结合到SKA，可以进行甚至更高显著性的测量（$\lesssim 100σ$）。我们占的影响，如污染的广角条款，干涉仪噪声和光束的强度图，非线性增强的功率谱，堆叠多个人口，放大率斜率的敏感性，以及数量计数和强度图探测相同的示踪剂的可能性。我们还推导出一个新的表达式的协方差矩阵的多示踪剂红移空间关联函数估计与任意方向的权重，这可能是有用的，为即将到来的调查，旨在测量红移空间聚类与多个示踪剂。

利用中性氢强度映射与星系巡天的高灵敏度交叉相关性揭示暗能量特性

Unveiling dark energy properties with high-sensitivity cross-correlations of neutral hydrogen intensity mapping and galaxy surveys

研究利用中性氢强度映射与星系巡天交叉相关性揭示暗能量特性，通过模拟未来低红移氢原子观测和窄带光学巡天，获得交叉功率谱并进行贝叶斯分析推断宇宙学参数，为21厘米强度映射的宇宙学研究提供重要方法。

在再电离时期氢在IGM中的自屏蔽

Self-shielding of hydrogen in the IGM during the epoch of reionization

我们研究星系际氢对电离辐射的自屏蔽辐射转移模拟宇宙再电离仔细校准莱曼α森林数据。虽然自屏蔽区域在后再电离宇宙中表现为莱曼极限系统，但在这里，我们专注于它们在再电离过程中的演化（红移z=6-10）。在这些红移下，氢电离辐射的空间分布是高度不均匀的，宇宙的某些区域仍然是中性的。在模拟中屏蔽了中性区和电离源后，我们发现氢的光电离率与局部氢密度的关系与再电离后宇宙中的情况非常相似。在这些红移中，自屏蔽变得重要的物理氢密度约为平均氢密度的$\mathrm{n_H \sim 3 \times 10^{-3} cm^{-3}}$或$\sim$的20倍，反映了这样一个事实，即在再电离过程中，光电离率通常足够低，以至于宇宙网中的细丝经常是自屏蔽的。典型的自屏蔽密度的值在红移z=3和10之间减小了3倍，并且以简单的方式遵循电离区域中的平均光电离率的演变。我们提供了一个简单的参数化的光电离率作为密度的函数在自屏蔽区域的再电离时代。

中性氢强度映射和隐谷模拟

Intensity mapping with neutral hydrogen and the Hidden Valley simulations

本文介绍了隐谷模拟，一套万亿粒子N体模拟在千兆秒差距的体积，旨在强度映射科学。我们提出的模拟和他们的收敛的细节，然后专门研究21厘米之间的红移波动2和6。中性氢被分配到晕使用三个处方，我们调查的集群在实和红移空间的2点水平。与早期的工作一样，我们发现HI的偏差从z = 2时的接近2增加到z = 6时的4，在高z时变得更加依赖于尺度。与物质场的尺度相关和去相关程度与微扰理论所预测的一样。由于宿主晕的质量较低，上帝的手指对拟议的21厘米仪器相关范围的影响很小。我们表明，重子声学振荡和红移空间扭曲可以很好地测量这样的仪器。利用大的模拟量，我们评估的影响波动的紫外线背景下，改变HI聚类主要是在大尺度上。

用中性氢21厘米辐射强度映射的超大尺度宇宙学：原初非高斯性的极限

Cosmology on Ultralarge Scales with Intensity Mapping of the Neutral Hydrogen 21 cm Emission: Limits on Primordial Non-Gaussianity

宇宙的大尺度结构提供了有关早期物理过程的关键信息。红移z~1-5的中性氢HI的21 cm发射强度的未分辨地图是获得与早期宇宙直接相关的超大尺度信息的最佳希望。一个专门建造的HI强度实验可以用来检测原始非高斯性的大尺度效应，对不同的暴胀模型施加严格的限制。我们认为，它可能是有可能的地方严格的约束非高斯参数f_NL，误差接近~1。

CSST光谱星系巡天与MeerKAT中性氢强度映射巡天的互相关预报

Cross-Correlation Forecast of CSST Spectroscopic Galaxy and MeerKAT Neutral Hydrogen Intensity Mapping Surveys

本研究模拟了MeerKAT中性氢强度映射与CSST光谱星系巡天的互相关，通过PCA算法去前景并补偿信号损失，发现参数乘积约束精度可达约1%，全巡天后提升至<0.3%，为探测宇宙HI性质及演化提供有力工具。

宇宙学中性氢晕模型的约束

Constraining a halo model for cosmological neutral hydrogen

我们描述了一个组合的晕模型来约束中性氢（HI）在后再电离宇宙中的分布。我们结合约束条件，从各种探头的HI在不同的红移：低红移21厘米发射线调查，强度映射实验在中间的红移，和阻尼莱曼α（DLA）的观测在较高的红移。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）的方法来结合的意见，并在模型中的自由参数的限制。我们的最佳拟合模型涉及中性氢质量$M_{\rm HI}$和晕质量$M$之间的关系，具有非单位斜率，以及上限和下限截止值。我们发现，该模型适合所有的观测值，但导致预测不足的偏置参数的DLAs在$z \sim 2.3$。我们还发现了一个可能的张力之间的HI柱密度分布和质量函数的HI选择星系在$z\sim 0$的迹象。我们提供的最佳拟合模型的参数的中心值，因此派生。给出了暗物质晕中HI浓度参数演化的拟合形式，并讨论了HI-晕质量关系的红移演化.

中性气体的完全电离：为什么在高红移射电星系和类星体中很少探测到21厘米氢

Complete ionisation of the neutral gas: why there are so few detections of 21-cm hydrogen in high redshift radio galaxies and quasars

从第一次发表的z > 3射电星系和类星体宿主内21厘米吸收的调查中，我们发现在高红移处明显缺乏冷中性气体。从测光的详细分析，每个对象被发现有超过L ~ 1 e23 W/Hz，一个临界值以上的21厘米从未被检测到在任何红移1216 A连续光度。在这些波长和以下，氢被激发到高于基态，使得它不能吸收21-cm。为了应用光电离平衡方程，我们证明了这个临界值也适用于电离（< 912 A）辐射。我们用它来表明，对于各种气体密度分布，当将类星体放置在气体星系内时，总是有一个紫外线光度，高于该光度，星系中的所有气体都被电离。在这种状态下，氢不能被探测到，也不能参与恒星的形成。应用平均电离光子率的所有来源的搜索，我们发现，使用正则值的气体密度和重组率系数，所观察到的临界光度给出了一个尺度长度（3千秒差距）类似的中性氢（HI）在银河系中，一个大的螺旋星系。因此，这个简单的，但物理动机，模型可以解释临界光度，超过中性气体是检测不到的。这表明这些星系可能缺乏恒星形成物质，而不是由于当前射电望远镜的灵敏度限制而无法检测到21厘米。

从中性氢强度映射的多频观测中探测超轻轴子

Detecting ultralight axions from multifrequency observations of neutral hydrogen intensity mapping

本研究探讨了超轻轴子对再电离后中性氢信号的影响，揭示了其在不同质量范围内的暗物质或暗能量特性，并利用未来强度映射巡天的角相关函数探索了暗能量、中微子与ULAs之间的参数空间及简并性。

星族II恒星源对氢再电离的热约束

Thermal constraints on the reionisation of hydrogen by population-II stellar sources

星系际介质（IGM）温度的测量提供了一个潜在的强大的约束的再电离的历史，由于由中性氢的光电离留下的热印记。然而，直到最近IGM温度测量仅限于红移2 < z < 4.8，限制了这些数据探测z > 6时再电离历史的能力。在这项工作中，我们使用最近的测量IGM温度在近区的7个类星体在z ~ 5.8 - 6.4，结合半数值模型的非均匀再电离，建立新的约束的红移氢再电离完成。我们校准的模型，以重现观测的电子散射光学深度和HI光电离率的限制，并计算所产生的空间不均匀的温度分布在z ~ 6的各种再电离的情况。在对星族II源电离光谱的标准假设下，近区温度测量将氢再电离完成的红移限制在z > 7.9（6.5），置信度为68%（95%）。我们的结论是，未来的温度测量周围的其他高红移类星体将显着增加这种技术的力量，使这些结果被收紧和推广。

中等红移下HI的晕占据分布

The Halo Occupation Distribution of HI from 21cm Intensity Mapping at Moderate Redshifts

HI星系的空间成团性质可以用晕占据分布（HOD）的形式来研究。由此产生的参数约束描述了气体丰富度与环境等属性。不幸的是，基于单个HI星系的聚类研究在可预见的未来将仅限于本地宇宙，即使是最深的HI调查。在这里，我们将讨论如何集群研究的HI HOD可以扩展到中等红移，通过观察未解决的星系的组合21厘米强度的波动。特别是，我们在HOD的HI的聚类分析估计。我们的共同目标是估计i）信号的幅度，ii）像澳大利亚SKA探路者这样的望远镜对HOD参数的灵敏度。我们发现，红移21厘米强度的功率谱可以用来研究在z>0.5的暗物质晕中的HI分布，在那里无法探测到单个星系。除了HI的HOD外，21厘米功率谱的振幅还可以估算出在本地宇宙和阻尼Ly-alpha吸收体探测的红移之间的宇宙HI含量。

一氧化碳发射线和红移21厘米线的强度作图

Intensity Mapping with Carbon Monoxide Emission Lines and the Redshifted 21 cm Line

我们量化的前景使用CO分子的旋转跃迁的发射线进行“强度映射”观察在高红移的再电离时代（EoR）。CO强度测绘的目的是观察来自许多未解析星系的CO组合发射，测量这种发射的空间波动，并将其用作我们宇宙历史早期大尺度结构的示踪剂。这种测量将有助于确定分子云的性质-恒星形成的地点-在星系中，宇宙。我们进一步考虑了相互关联的CO强度图与未来观测的红移21厘米线的可能性。交叉谱比自功率谱对前景污染不太敏感，因此可以帮助确认每个信号的高红移来源。此外，交叉光谱测量将有助于提取关于EoR的关键信息，特别是关于电离区域的尺寸分布。我们讨论了在预测高红移的CO信号的不确定性，并讨论了改善这些预测的策略。在有利的假设和可行的规范CO调查映射的CO（2-1）和CO（1-0）线，CO排放波动的功率谱和它的交叉频谱与未来21厘米测量从MWA是可检测的高意义。

使用宇宙流体动力学模拟模拟星系中的中性氢

Modelling neutral hydrogen in galaxies using cosmological hydrodynamical simulations

高红移星系的原子和分子氢含量的表征是一个主要的观测挑战，将在未来几年内通过新一代射电望远镜来解决。我们研究这个重要的问题，考虑在高分辨率宇宙流体动力学模拟的结构范围内的氢的状态。此外，我们的模拟使我们能够调查我们的结果的灵敏度，数值分辨率和次网格重子物理（特别是从超新星和活动星系核的反馈）。我们发现，中性氢分布建模中最重要的不确定性来自于我们需要在中等密度区域建模自屏蔽校正。未来的模拟结合辐射转移计划将是至关重要的，以改善我们的经验自屏蔽阈值。无论阈值的确切性质，我们发现，虽然原子氢质量函数的演变只有温和的红移2到零，分子氢质量函数增加，特别是在高质量端的红移。有趣的是，中性氢质量函数的弱演化对所使用的反馈方案不敏感，但对于分子气体则相反，这与模拟中的恒星形成更密切相关。

再电离后宇宙中的中性氢

Neutral hydrogen in the post-reionization universe

中性氢的跨红移演化是研究宇宙学、宇宙大尺度结构和星系际介质的有力工具。使用数据驱动的晕模型来描述HI在后再电离宇宙中的分布（$z \sim $ 5到0），我们从丰富的观测数据样本中获得最佳拟合参数：低红移21厘米发射线研究，中等红移强度测绘实验，和更高的红移阻尼莱曼阿尔法（DLA）的观测。我们的模型描述了丰度和集群的中性氢在红移0 - 5，是有用的，研究星系演化的不同方面，并与流体动力学模拟比较。该框架可以应用于预测未来的观测与中性氢，并扩展到强度映射的情况下，与分子和其他线跃迁在中间红移。

在红移z ~ 1处探测发射中的中性氢

Detecting neutral hydrogen in emission at redshift z ~ 1

我们使用一个大的N体模拟来研究在红移z ~ 1的发射中HI的可探测性，以及当前观测对该时期星系中性氢质量函数的约束。我们考虑三种不同的模型填充暗物质晕HI，旨在包括在这个红移的不确定性。这些模型与最近在z ~ 0.8的发射中检测HI的观察结果一致。虽然检测21厘米的发射从个人晕需要极长的集成与现有的无线电干涉仪，如巨米射电望远镜（GMRT），我们表明，堆叠的21厘米信号从大量的晕可以很容易地检测到。然而，叠加过程需要精确的星系红移。我们表明，在观测时间适中的情况下，对DEEP 2光谱星系红移巡天的射电观测应该能够在5-12 σ水平上探测到质量范围为10^（11.4）M_sun/h < M_halo < 10^（12.5）M_sun/h的HI质量函数。假设对应于GMRT的预期噪声的上限的较大噪声水平，HI质量函数的检测显著性仍处于1.7-3西格玛水平。我们发现，光学未检测到的卫星星系增强HI发射轮廓的母晕，导致更广泛的翅膀以及更高的峰值信号的堆叠配置文件中的大量的晕。我们表明，它是在原则上可以辨别未检测到的卫星的总HI信号的贡献，即使宇宙方差的限制，使我们的一些模型的挑战。

Extreme Spheres：21 cm强度映射的单元计数

Extreme Spheres: Counts-in-cells for 21cm intensity mapping

强度测绘调查将提供在高红移下以前所未有的大体积获得宇宙大尺度结构的粗略视图。鉴于大部分的天空可以有效地使用宇宙中性氢（HI）的发射进行扫描，强度映射非常适合探测广泛的密度环境，从而限制宇宙学和基础物理学。为了有效地从超过平均值的21 cm强度中提取信息，需要捕获与平均HI密度的大偏差的非高斯统计。细胞计数统计非常适合这个目的，因为球体中物质密度的统计可以在其方差低于1的尺度上准确预测。我们使用一个大的国家的最先进的磁流体动力学模拟从IllustrisTNG项目，以确定中性氢和细胞中的物质密度之间的关系。我们演示了如何我们的理论知识的问题PDF为一个给定的宇宙学可以用来提取一个参数独立的HI偏置函数从测量的中性氢PDF。当将预测的物质PDF与模拟的简单偏置拟合相结合时，我们在从红移z=5到z=1的尺度R=5 Mpc/h下以百分之几的精度获得了中性氢PDF的预测。此外，我们发现了一个密度依赖的HI聚类信号，这与理论预期是一致的，并可以允许联合约束的HI偏置和物质波动的幅度或结构的增长。

红移z≥4时WEAVE-QSO测量莱曼α森林功率谱中斑块状氢再电离的可探测性预测

Forecast for the detectability of patchy hydrogen reionization in WEAVE-QSO measurements of the Lyman-$α$ forest power spectrum at redshift $z \geq 4$

本研究预测WEAVE-QSO巡天的一维莱曼α森林功率谱测量，可在z≥4时以约4.5σ显著性直接探测并表征斑块状氢再电离的大尺度残余印记。

在z = 2.56的三叶草类星体中发现氟化氢

Discovery of Hydrogen Fluoride in the Cloverleaf Quasar at z = 2.56

本文报道了在一个高红移类星体中首次探测到氟化氢。使用加州理工学院亚毫米波天文台（CSO），我们检测到HF J = 1 - 0跃迁的吸收向立体式，宽吸收线（BAL）准恒星物体（QSO）在z=2.56。检测在~ 6 sigma水平具有统计学显著性。我们估计HF柱密度的下限为4 \times × 10 14 cm-2，并使用先前对氢柱密度的估计，我们获得HF丰度的下限为1.7 \times × 10-9。这个值表明，假设银河系的N（HF）/NH比率，在立体式类星体的视线范围内，HF至少占气相中氟的10%。这一观察结果证实了HF应该是高红移分子气体的良好探针的预言。迫切需要测量HF丰度作为红移的函数，以更好地约束氟核合成机制。

用高红移谱线强度映射解透镜度尺度$B$模偏振

Delensing Degree-Scale $B$-Mode Polarization with High-Redshift Line Intensity Mapping

限制张量-标量比$r$的宇宙微波背景（CMB）实验现在正接近去透镜的灵敏度-去除由大尺度结构的引力透镜引起的$B$模式-是必要的。我们认为，在脱透镜，从断层扫描线强度映射（IM）实验针对$2 < z < 10$可以提供的地图的大尺度结构的改进。与宇宙红外背景的标称基线和CMB-S4灵敏度的内部脱透镜相比，我们发现增加高红移IM数据可以将脱透镜性能提高约11%。在IM数据中实现必要的灵敏度是可行的，现在正在计划的下一代实验。然而，这些结果取决于沿视线测量低$k$模式的能力。如果没有这些模式，IM数据集无法与透镜化内核相关联，并且无助于去透镜化。

一个相互作用的高红移星系中冷气体的丝状侵入和Lyman α与氢电离辐射的逃逸

Filamentary Infall of Cold Gas and Escape of Lyman Alpha and Hydrogen Ionizing Radiation from an Interacting High-Redshift Galaxy

我们目前的观测一个特殊的莱曼α发射星系在红移3.344，发现在一个深，盲光谱调查微弱莱曼α发射器与麦哲伦II望远镜在哈勃超深场（HUDF）。该星系表现出复杂的莱曼α发射，包括一个扩展的，不对称的组成部分，部分抑制阻尼莱曼α吸收，和两个空间拉长，狭窄的发射功能。存档的HST ACS成像显示了恒星成分潮汐破坏的证据。这个V=27的星系似乎给了我们前所未有的见解，在高红移结构的形成中的两个基本阶段：气体流入普通星系，和逃逸到星系际介质的电离辐射。中性氢，部分落在一个狭窄的灯丝的形式，似乎发出荧光莱曼α光子引起的恒星电离通量逃离扰动星系。下落的物质可能代表一次冷吸积或相互作用触发的流入。观测到的莱曼α辐射所需的电离光子的速率与观测到的恒星星族产生的光子的速率是一致的，大约50%的电离光子从邻近的星系逃逸并遇到了下落的气体。星系的观测特性支持星系间的相互作用促进莱曼α和电离辐射逃逸的观点。我们认为，像目前的对象的星系可能是常见的高红移。因此，这个星系可能是一个较晚的例子，相互作用的矮星系人口显着贡献的宇宙再电离。

场星系中z ~ 0.1和z ~ 0.2的中性原子氢（HI）气体演化

Neutral atomic hydrogen (HI) gas evolution in field galaxies at z ~ 0.1 and 0.2

利用Westerbork综合射电望远镜（WSRT）观测到的氢21-cm发射谱线，测量了场星系在中等红移z ~ 0.1和z ~ 0.2处的中性氢（HI）气体含量。为了实现高信噪比探测，采用了HI信号叠加技术：将由hocC 2红移巡天计划光学选择的多个星系的HI发射光谱叠加，以测量两个红移仓中星系的平均HI质量。我们计算了两个红移区域的宇宙HI气体密度（Ω HI），并与其他红移区域的测量结果进行了比较，以研究HI气体密度随宇宙时间的整体演化。在z ~ 0.1时，我们发现59个星系的Ω_{HI} =（0.33 $\pm$ 0.05）~ $\times$ 10 $^{-3}$;在z ~ 0.2时，我们发现96个星系的Ω_{HI} =（0.34 $\pm$ 0.09）~ $\times$ 10 $^{-3}$。这些测量有助于弥合高z阻尼莱曼- $α$观测和$z=$ 0处盲测21 cm之间的差距。我们发现，我们在z ~ 0.1和0.2处测量的Ω_{HI}与z ~ 0处的HI气体密度是一致的，而在$z \la$ ~ 0.2处的21厘米发射观测中的所有Ω_{HI}测量都与在最后2.4 Gyr期间星系中HI气体含量没有演化相一致。

z=1~4时21 cm光强起伏测量的OH谱线污染

The OH line contamination of 21 cm intensity fluctuation measurements for z=1~4

宇宙的大尺度结构可以用21厘米线上未分辨的强度起伏来绘制。强度涨落的功率谱已被提出作为探测低到中等红移的重子声学振荡的探针，目前正在考虑进行干涉实验。我们讨论了18 cm OH线产生的低红移21 cm强度功率谱的污染，因为在稍高的红移产生的OH线的强度波动有助于在实验中观察到的强度波动。我们假设OH超脉泽的光度与恒星形成率相关，并利用模拟来估计OH信号和空间各向异性。我们还使用半解析模拟来预测21厘米的功率谱。在z=1 ~ 3的范围内，我们发现在重子声学振荡的第一个峰的尺度上，OH污染可以达到21 cm均方根涨落的0.1%~ 1%.当z>3时，OH信号迅速下降，因此在高红移时，21-cm上的污染变得可以忽略不计。

来自黑暗时代与宇宙黎明的红移氢21厘米线的全局信号：对暗物质性质与第一缕光建模的依赖

Global signal in the redshifted hydrogen 21-cm line from the Dark Ages and Cosmic Dawn: Dependence on the nature of dark matter and modeling of first light

本文研究黑暗时代与宇宙黎明时期红移21厘米线全局信号对暗物质自湮灭/衰变参数及第一批源光谱能量分布的敏感性，指出需结合十米和米波段兼容观测才能约束暗物质与第一缕光模型。

高红移射电源中缺氢的考察

A survey for the missing hydrogen in high redshift radio sources

与在较低的红移，那里有40%的检测率，调查21厘米吸收产生的主机内z > 1射电星系和类星体已经显着不成功。Curran等人（2008）认为这是由于高红移选择偏向于光学上最亮的天体（那些在紫外线下最亮的静止坐标系），那里的气体被活动星系核电离。因此，他们认为，一定有一群较暗的天体，其中氢没有电离，并且在较低的红移下表现出类似的探测率。为了找到这种在高红移下“失踪”的气体，我们因此对z > 2的射电源进行了调查，通过光学模糊来选择。尽管具有指示目标具有低于所有气体被电离的阈值的紫外线光度的光学量值，但是在获得可用数据的八个源中的任何一个中没有检测到。在对光谱能量分布进行分析后，只能确定其中三个的电离光子速率，所有这些都表明这些物体高于当前21厘米探测的最高光度。不能排除其他五个可能位于较低光子速率的可能性，尽管五个中的零检测并不具有统计学意义。未检测到的另一个可能原因是我们的选择使样本偏向于在无线电频带中非常陡峭的源，平均光谱指数=-1.0，参见。-0.3对于21 cm检测和UV发光非检测。这进一步增加了源具有非常扩展的发射的可能性，这将具有减少推定的吸收气体的覆盖范围的效果，从而降低观察的灵敏度。

宇宙学红移线辐射未分辨强度的解释

Interpreting the unresolved intensity of cosmologically redshifted line radiation

强度测绘实验调查光谱的漫射线辐射，而不是检测个别对象在高信噪比。未解析的原子和分子线辐射的光谱图包含关于发射气体的密度和环境的三维信息，并有效地探测宇宙学体积到高红移。强度测绘测量体积还包含感兴趣频率的所有其他辐射源。连续统前景的亮度通常是宇宙学信号的10^2-10^3倍。仪器对明亮前景的响应将产生新的光谱自由度，这些自由度事先不知道，也不一定是光谱平滑的。前景的固有光谱也可能事先不为人所知。我们描述了一个一般类的二次估计分析数据从单碟强度映射实验，并确定污染的光谱模式从数据本身。前景的关键属性不是它们在光谱上是平滑的，而是它们比宇宙学信号具有更少的明亮光谱自由度。信号和前景之间的虚假相关会产生额外的偏差。信号衰减的补偿必须估计和校正这种偏差。一个成功的强度映射实验将控制仪器系统学，传播到新的模式的变化，它必须观察到足够大的体积，污染物模式可以独立于感兴趣的尺度上的信号确定。

第一批氢原子恒星在红移20处的特征

The signature of the first stars in atomic hydrogen at redshift 20

暗物质和重子物质在早期宇宙中以不同的速度运动，这强烈抑制了某些区域的恒星形成。据估计，这在与恒星相关的21厘米谱线上留下了约2 mK的大尺度波动信号，红移为20，尽管这一估计忽略了由于X射线和抑制的主要增强而导致的气体加热的关键贡献。巨大的速度差减少了晕的丰度，并要求第一批恒星形成大约100万太阳质量的晕，大大超过先前的预期。在这里，我们报告了第一批恒星在z=20（宇宙年龄~ 1.8亿年）的分布模拟，将所有这些成分在一个400 Mpc的盒子。我们发现，这些恒星的21厘米签名是一个增强的（10 mK）的波动信号在100 Mpc的规模，其特征在于一个平坦的功率谱与突出的重子声学振荡。使用Murchison宽场阵列或低频阵列等仪器，但设计为在50-100 MHz范围内工作，可以在1000小时的积分时间内实现看到该信号所需的灵敏度。

The neutral hydrogen distribution in large-scale haloes from 21-cm intensity maps

We detect the neutral hydrogen (HI) radial brightness temperature profile in large-scale haloes by stacking 48,430 galaxies selected from the 2dFGRS catalogue onto a set of 21-cm intensity maps obtained with the Parkes radio telescope, spanning a total area of $\sim$1,300 $\text{deg}^2$ on the sky and covering the redshift range $0.06\lesssim z\lesssim 0.10$. Maps are obtained by removing both 10 and 20 foreground modes in the principal component analysis. We perform the stack at the map level and extract the profile from a circularly symmetrised version of the halo emission. We detect the HI …

宇宙学一致性还是化学巧合？高红移氘代分子氢丰度

Cosmological concordance or chemical coincidence? Deuterated molecular hydrogen abundances at high redshift

本文报道了在$z > 2$上对类星体吸收线系统中氘分子氢（HD）的两次探测。对于J2123-0500，我们发现具有金属性$\simeq 0.5Z_{\odot}$的亚DLA的$N$（HD）$= 13.84 \pm 0.2$，并且在$z = 2.0594$处$N$（H $_2$）= $17.64 \pm 0.15$。对于FJ 0812 +32，我们发现$N$（HD）$= 15.38 \pm 0.3$对于太阳金属丰度DLA，$N$（H $_2$）= $19.88 \pm 0.2$ at $z = 2.6265$。这些系统的HD与H之比$_2$高于在银河系盘内的致密云中观察到的比率，并且显然与从宇宙学的D/H比率进行的简单转换一致。这些比例不容易解释任何可用的模型HD化学和有没有明显的趋势与金属或分子含量。两者合计，这两个系统和两个已发表的$z > 2$ HD轴承DLAs表明，HD要么是不太有效地解离或更有效地产生高红移星际气体，即使在低分子分数和/或太阳金属丰度。令人困惑的是，如此不同的系统应该显示如此一致的HD/H $_2$比率。在没有对HD化学的所有方面有清楚的了解的情况下，我们得出结论，这些系统可能比D/H本身更能揭示气体化学，并且使用这样的系统来限制高红移的D/H还为时过早。

一氧化碳谱线强度图中氰化氢污染的估算

On estimation of contamination from hydrogen cyanide in carbon monoxide line intensity mapping

线强度测绘巡天通过未分辨宇宙学源群体中分子线发射的空间变化来探测大尺度结构。未来对一氧化碳谱线排放，特别是CO（1-0）谱线的这种调查，面临来自在氰化氢排放谱线HCN（1-0）中排放的不相交的源群的潜在污染。本文探讨了HCN发射强度的潜在范围及其对CO自功率谱的影响，使用模拟与CO/HCN-晕连接的经验模型。我们发现，对所观察到的CO功率谱的影响取决于建模假设，但我们的基准模型是非常小的，基于我们对星系晕连接的理解，由于HCN的整体CO检测意义的偏差预计小于1%。

Alcock Paczynski试验，21 cm强度野

The Alcock Paczynski test with 21cm intensity field

本文介绍了在21厘米线强场中堆积空区的Alcock Paczynski（AP）检验的可行性。我们分析Illstris-TNG模拟以获得21 cm信号图。然后，我们根据21厘米的强度场随机分布颗粒，通过使用公开可用的代码VIDE找到空隙。与星系团一样，在21厘米的场中，由于红移空间中的特殊速度，堆叠空洞的形状沿着视线被挤压，尽管它在实空间中变成球形。堆叠空洞的红移空间失真弱依赖于红移，我们表明，依赖性可以很好地描述的线性预测，偏移的振幅是自由参数。我们发现，利用21 cm强度图中的堆积空洞进行AP检验是可行的，并且对$Ω_{\rm m}$和$w$的参数估计是无偏的。

再电离阵氢历元及其建立阶段对红移21厘米观测一点统计的敏感性

Sensitivity of the Hydrogen Epoch of Reionization Array and its Build-out Stages to One-point Statistics from Redshifted 21 cm Observations

我们提出了一个基线敏感性分析的氢时代的再电离阵列（HERA）和它的构建阶段的一点统计（方差，偏度和峰度）的红移21厘米强度波动的再电离时代（EoR）的基础上现实的模拟观测。通过开发一个全天空21厘米光锥模型，考虑到适当的视野和频率带宽，利用一个现实的测量方案，并假设完美的前景去除，我们表明，HERA将能够恢复统计的天空模型与高灵敏度的平均测量从多个领域。所有构建阶段都将能够检测方差，而HERA128和更大的偏度和峰度应该是可检测的。我们确定样本方差作为方差测量的限制约束，而偏度和峰度测量将主要受到热噪声的限制。可以通过执行频率合并和加窗来提高灵敏度。此外，我们发现，强样本方差波动的峰度测量从一个单独的领域的观察表明，存在边远的冷或热区域的基础波动，一个功能，可以潜在地被用作EoR泡沫指标。这份手稿是从原来发表的论文修改，以反映更正的勘误表。

HI强度功率谱的理论和观测约束

Theoretical and observational constraints on the HI intensity power spectrum

中性氢（HI）21厘米强度起伏的红移映射承诺一个新的和强大的宇宙学探测。中性氢气的质量密度，$Ω_{\rm HI}$和偏置参数，$b_{\rm HI}$的HI强度波动功率谱的关键天体物理输入。我们汇编了最新的理论和观测约束$Ω_{\rm HI}$和$b_{\rm HI}$在不同的红移后再电离宇宙。约束纳入星系调查，HI强度映射实验，阻尼莱曼- $α$系统的观测，分配HI到暗物质晕的理论处方，和数值模拟的结果。利用最小方差插值方法，我们得到了三种不同置信度情况下红移0-3.5范围内HI强度起伏功率谱的预测不确定度。给出了$Ω_{\rm HI}$、$b_{\rm HI}$和HI功率谱幅值的内插值及其不确定度的方便表格。我们讨论了目前和未来的强度映射实验的功率谱测量的后果。

强度测绘中的谱线解混

Spectral Line De-confusion in an Intensity Mapping Survey

谱线强度映射是一种有效探测宇宙再电离和大尺度结构的工具。在不检测单个源的情况下，线强度映射利用所有可用的光子并测量源混淆极限中的积分光，以有效地映射由给定发射线跟踪的大尺度上的三维物质分布。一个特殊的挑战是从天体物理连续体前景和线闯入者中分离所需信号。在这里，我们提出了一种提取由来自不同红移的发射线追踪的大尺度结构信息的技术，嵌入到三维强度映射数据立方体中。线红移的区别是各向异性形状的功率谱投影到一个共同的坐标系。我们考虑的情况下，高红移[CII]线与多个低红移CO旋转线混淆。我们提出了一个半解析模型[CII]和CO线估计的基础上宇宙红外背景测量，并表明，与适度的仪器噪声水平和调查几何，大规模的[CII]和CO功率谱振幅可以成功地提取从混淆有限的数据集，没有外部信息。我们讨论的影响和限制，这种技术可能的线强度映射实验。

平方公里阵列中性氢分布的拓扑

Topology of neutral hydrogen distribution with the Square Kilometer Array

复杂HI气体分布的形态可以通过统计学（如Minkowski泛函）来量化，并且可以提供一种方法来统计地研究HI图中的大尺度结构，无论是在低红移还是在再电离（EoR）时期。在低红移时，21厘米的辐射追踪了底层的物质分布。用属数测量HI气体分布的拓扑结构，可以作为“标准尺”。这使得距离-红移关系的确定以及各种暗能量模型和修正引力模型的鉴别成为可能。拓扑分析对某些原始非高斯特征也很敏感。与两点统计量相比，拓扑统计量对非线性引力演化、偏差和红移空间畸变具有更强的鲁棒性。HI强度图观测自然避免了稀疏采样失真，是光学星系巡天的重要系统。SKA可访问的大宇宙体积将提供前所未有的精度使用这样的测量. [删节]

An HI intensity mapping survey with a Phased Array Feed

We report results from a neutral hydrogen (HI) intensity mapping survey conducted with a Phased Array Feed (PAF) on the Parkes telescope. The survey was designed to cover ~ 380 deg^2 over the redshift range 0.3 < z < 1 (a volume of ~ 1.5 Gpc^3) in four fields covered by the WiggleZ Dark Energy Survey. The results presented here target a narrow redshift range of 0.73 < z < 0.78 where the effect of radio frequency interference (RFI) was less problematic. The data reduction and simulation pipeline is described, with an emphasis on flagging of RFI and correction for signal loss in the data reducti…

Lensing contribution to the 21cm intensity bispectrum

Intensity maps of the 21cm emission line of neutral hydrogen are lensed by intervening large-scale structure, similar to the lensing of the cosmic microwave background temperature map. We extend previous work by calculating the lensing contribution to the full-sky 21cm bispectrum in redshift space. The lensing contribution tends to peak when equal-redshift fluctuations are lensed by a lower redshift fluctuation. At high redshift, lensing effects can become comparable to the contributions from density and redshift-space distortions.

前景对HI强度映射与光学测量交叉相关的影响

Impact of Foregrounds on HI Intensity Mapping Cross-Correlations with Optical Surveys

精确宇宙学的未来可能受益于未解析中性氢（HI）强度图和更传统的光学星系调查之间的交叉相关性。需要克服的一个主要挑战是去除污染宇宙学HI信号的21 cm前景发射。使用N体模拟，我们模拟HI强度地图和光学目录共享相同的基本宇宙学。添加模拟的前景污染和使用国家的最先进的重建技术，我们调查的影响，21厘米前景和其他系统对这些互相关。我们发现，影响FASTICA 21厘米前景清洁的交叉相关与光谱光学调查约束良好的红移是最小的。然而，问题出现时，测光调查被认为是：我们发现，红移的不确定性σ_z { \geq } 0.04的交叉功率谱信号造成显着的退化。我们诊断这些问题的主要根源，这涉及到任意幅度变化沿视线的强度图所造成的前景清洁，并提出解决方案，应适用于实际数据。这些解决方案涉及使用可用的重叠光学数据以及通过红移对HI数据的人工扩展来重建视线温度装置以解决边缘效应。然后，我们把这些解决方案通过进一步的测试在模拟实验中，使用基于聚类的红移估计技术来约束的光学样品的光度红移。我们发现，与我们建议的重建，互相关可以用来作出准确的预测的光学红移分布。

21厘米功率谱上的暖暗物质特征：SKA的强度映射预报

Warm dark matter signatures on the 21cm power spectrum: Intensity mapping forecasts for SKA

我们调查的影响，温暖的暗物质（WDM）的21厘米强度映射在后再电离宇宙在z = 3 - 5。我们对冷暗物质和WDM（热遗迹）质量分别为1，2，3，4 keV的5种不同模型进行了流体动力学模拟，并使用两种不同的方法对中性氢进行了后验分配，这两种方法都再现了中性氢系统柱密度分布函数的观测结果。与天真的预期相反，线性和非线性物质功率谱中存在的功率抑制导致中性氢和21 cm功率谱的功率增加。这是因为在WDM模型中，冷暗物质缺乏小质量的晕：为了在两个宇宙学模型中分配中性氢的总量，必须在最大质量的晕中放置更大的量，这与冷暗物质宇宙学相比更有偏见。我们量化这种影响，并解决望远镜SKA 1-LOW的意义，包括一个现实的噪声建模。结果表明，我们将能够排除一个4 keV的WDM模型与5000小时的观测在z > 3，统计显著性> 3 sigma，而一个较小的质量为3 keV，相当于目前的限制，可以排除在2 sigma以上的置信水平与1000小时的观测在z > 5。

中等红移的一氧化碳强度图

Carbon Monoxide Intensity Mapping at Moderate Redshifts

我们提出了一个针对115 GHz的CO（1-0）旋转跃迁在$z\sim3$的强度映射调查的可行性研究。我们考虑四种可能的模型，并估计空间和角功率谱的CO波动预测的每一个。大多数建议的CO强度映射光谱仪的频率带宽太小，使用Limber近似计算角功率谱，所以我们提出了一种替代方法来计算角功率谱。我们考虑的模型跨越信号幅度的两个数量级，因此在该信号的理论预测中存在大量的不确定性。然后，我们考虑一组参数化的假设摄谱仪设计来测量这个功率谱，并预测这些模型下预期的信噪比。与摄谱仪，我们认为，我们发现，三个四个模型给出的SNR大于10在一年的观察。我们还研究了不同的参数的调查，以证明仔细考虑调查参数时，规划这样的实验的重要性对信噪比的影响。

在$z \sim 2-3$上使用21 cm强度映射的弱透镜效应

Weak lensing with 21cm intensity mapping at $z \sim 2-3$

我们研究如何21厘米强度映射可以用来测量引力透镜在很宽的红移范围。这可以将弱透镜测量扩展到比传统星系调查更高的红移。我们构造了一个收敛估计器，考虑到星系的离散性，并计算了预期的噪声水平作为红移和望远镜参数的函数。在$z \sim 2-3$中，我们发现，如果望远镜阵列的收集面积$\sim 0.2 \, {\rm km}^2$分布在直径为$\sim 2 \, {\rm km}$的区域上，那么对于10到1，000之间的多极子来说，它就足以高精度地测量会聚功率谱。我们表明，这些测量可以用来约束相互作用的暗能量模型。

Using the Sun to Measure the Primary Beam Response of the Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment

We present a beam pattern measurement of the Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) made using the Sun as a calibration source. As CHIME is a pure drift scan instrument, we rely on the seasonal North-South motion of the Sun to probe the beam at different elevations. This semiannual range in elevation, combined with the radio brightness of the Sun, enables a beam measurement which spans ~7,200 square degrees on the sky without the need to move the telescope. We take advantage of observations made near solar minimum to minimize the impact of solar variability, which is observed t…

来自红移6以下的极端Ly $α$槽的斑片状氢再电离的证据

Evidence of patchy hydrogen reionization from an extreme Ly$α$ trough below redshift six

我们报告了一个极长（$\sim$ 110 Mpc/ $h$）和黑暗（$τ_{\rm eff} \gtrsim 7$）Ly $α$槽的发现，该槽向下延伸到$z \simeq 5.5$，朝向$z_{\rm em} \simeq 6.0$类星体ULAS J 0148 +0600。我们使用这些新的数据相结合的42个类星体在$4.5 \le z_{\rm em} \le 6.4$的LY $α$森林测量进行更新的线的视线方差分析星系际LY $α$不透明度超过$4 \le z \le 6$。我们发现，在$z \sim 6$附近的视线之间的传输的散射显着超过理论预期的均匀的紫外线背景（UVB）或简单的波动UVB模型中，电离光子的平均自由程是空间不变的。数据，特别是接近$z \simeq 5.6$-5.8的数据，反而需要体积加权氢中性分数的波动，该波动是单独密度变化所预期的3倍或更多。我们认为，这些波动最有可能是由大规模的平均自由程的变化，不均匀的氢再电离的最后阶段的预期一致。然而，即使通过$z \simeq 5.6$，大部分数据与均匀的UVB一致，通过$z \sim 5$，数据与仅由密度场引起的不透明度波动完全一致。这表明，虽然再电离可能在$z \sim 6$进行，但在$z \sim 5$时已完全完成。

宇宙中性氢密度低红移的精确测量

An accurate low-redshift measurement of the cosmic neutral hydrogen density

利用光谱叠加技术，我们测量了Westerbork综合射电望远镜（WSRT）在$z < 0.11$ 35个点上的星系样本的中性氢（HI）性质。射电数据包含1，895个星系，其红移和位置来自斯隆数字巡天（SDSS）。我们仔细地量化了样品偏差，用于提取光谱的孔径，旁瓣和加权技术的影响，并使用我们的数据提供一个新的估计宇宙HI质量密度。我们发现宇宙HI质量密度$Ω_{\rm HI} = (4.02 \pm 0.26)\times 10^{-4} h_{70}^{-1}$在$\langle z\rangle = 0.066$，与测量盲HI调查和其他HI叠加实验在低红移。小的干涉仪光束尺寸和大的调查量的组合，使我们的结果非常强大的系统的影响，由于在小尺度上的混乱和大尺度上的宇宙方差。分成$\langle z\rangle$ = 0.038、0.067和0.093的三个子样品显示在低红移下HI气体含量没有显著的演变。

Molecular hydrogen in absorption at high redshifts. Science cases for CUBES

Absorption lines from molecular hydrogen ($\rm H_2$) in the spectra of background sources are a powerful probe of the physical conditions in intervening cold neutral medium. At high redshift, $z>2$, $\rm H_2$ lines are conveniently shifted in the optical domain, allowing the use of ground-based telescopes to perform high-resolution spectroscopy, which is essential for a proper analysis of the cold gas. We describe recent observational progress, based on the development of efficient pre-selection techniques in low-resolution spectroscopic surveys such as the Sloan Digital Sky Survey (SDSS). The…

星系内部运动引起的{ \rm HI } 21厘米强度映射信号的红移空间畸变

Redshift space distortions of the {\rm HI} 21-cm intensity mapping signal due to the internal motions within galaxies

由于包含{ \rm HI}的星系的运动以及星系内{\rm HI}气体的运动，{\rm HI} 21-cm强度映射信号经历红移空间失真。如果这个信号要用于精确的宇宙学，详细的建模是必不可少的。考虑到暗物质的唯一模拟的{ \rm HI}被假定为居住在星系与晕，在这项工作中，我们介绍了一种技术，将{ \rm HI}运动的星系内。这是通过一个线的轮廓，其中占旋转和随机（热和湍流）运动的{ \rm HI}在星系内。这里使用的双角线轮廓的函数形式是由$z=0$螺旋星系的观测激发的。分析模拟的21厘米功率谱的红移范围内$1 \le z \le 6$，我们发现，{ \rm HI}的星系内的运动作出了显着的贡献，表现为上帝的手指（FoG）的效果，可以合理地通过一个单一的自由参数$σ_p$的洛伦兹阻尼配置文件建模的增强。如果把星系内部的运动也包括在内，则$σ_p$的值会显著地增加。这是特别重要的$z>3$，其中$σ_p$是由内部运动和FoG效应的测量在这里可以提供一个处理高红移星系的线轮廓。

z ~ 7候选星系的光谱学：利用Lyman α约束高红移宇宙中氢的中性分数

Spectroscopy of z ~ 7 candidate galaxies: Using Lyman-alpha to constrain the neutral fraction of hydrogen in the high-redshift universe

继我们以前用Gemini/GNIRS和VLT/XSHOOTER对$z>7$星系进行了8个目标的光谱观测之后，本文给出了我们从宽视场相机3号选择的$z>7$候选星系的更深和更大的VLT/FORS 2光谱样本中获得的结果。通过我们的FORS 2设置，我们覆盖了737- 1070 nm的波长范围，从而能够在5.06 - 7.80的红移范围内搜索Lyman- $α$。我们的目标是22个$z$ -波段脱落，没有发现莱曼- $α$发射的证据，除了一个物体的试验性检测（$<5σ$，这是我们采用的安全检测标准）。莱曼- $α$通量的上限和宽带幅度被用来约束该线发射的静止帧等效宽度。我们结合我们以前的GNIRS和XSHOOTER观测结果分析了我们的FORS 2观测结果，并提出了一个简单的模型，其中高静止帧等效宽度发射体的比例遵循$z=3-6.5$的趋势，这与我们在$z\sim7.8$在96\%置信水平下的未检测结果不一致。这可能表明星系际介质中的中性HI部分抑制了莱曼- $α$，估计的中性部分$χ_{HI}\sim0.5$与其他估计一致。

中等红移下CO强度映射功率谱的约束

Constraining the CO intensity mapping power spectrum at intermediate redshifts

我们编译一氧化碳（CO）1-0光度函数和丰度在红移0-3可用的限制。这是用来开发一个数据驱动的晕模型的CO星系丰度和集群跨越中间红移的演变。研究发现，最近CO功率谱巡天（$z \sim 3$ ; Keating et al. 2016）的限制，当与现有的本地星系观测（$z \sim 0$ ; Keres et al. 2003）相结合时，导致预测与中等红移的较小巡天（$z \sim 1-2$）的结果一致。我们提供了方便的拟合形式的CO光度晕质量关系的演变，并估计在未来的强度映射实验的背景下，在CO功率谱的平均值和不确定性。

各向异性CMB模型中的动力学Sunyaev Zeldovich效应：利用强度和偏振光谱畸变测量高红移下CMB的低多极子

Kinetic Sunyaev Zeldovich effect in an anisotropic CMB model: measuring low multipoles of the CMB at higher redshifts using intensity and polarization spectral distortions

我们提出了一种新的数学形式主义，可以很容易地计算预期的动力Sunyaev Zeldovich（kSZ）信号的强度和偏振由于各向异性原始宇宙微波背景（CMB）。我们得到了预期的强度和偏振方向的非移动星系团的扭曲，然后我们推广我们的计算为非零的特殊速度。我们发现，在移动集群的方向，低CMB多极施加强度和偏振光谱失真与不同的频率依赖性。极化信号主要探测CMB的四极矩，原始偶极子和八极矩有显著贡献。对于一个典型的1000 km/s的星系团速度，在200-600 GHz之间，对不运动星系团的四极子激发极化的修正大约是2-10%，并且取决于星系团在天空中的位置、速度大小和运动方向。我们还发现，信号的角度依赖性随观察频率而变化。原始偶极子和八极子引起的极化的不同频率和角度依赖性可以用来测量它们，尽管有其他物理效应和前景。与偏振相反，强度畸变受到所有CMB多极子的影响，因此它们不能很容易地用于探测较高红移的低多极子。然而，强度和偏振信号之间的相关性，可以用来提高原始偶极子，四极和八极的测量的信噪比。在这项工作中提出的像差内核的更一般的计算具有超出SZ集群科学在这里解决的应用。例如，它可以被利用到我们的本地帧中观察到的去增强/去畸变CMB多极子。

由于中性氢岛在红移6以下莱曼- $α$森林中的长槽

Long troughs in the Lyman-$α$ forest below redshift 6 due to islands of neutral hydrogen

在ULAS J 0148 +0600的光谱中，在Ly $α$森林中观察到一个长的（110 cMpc/ $h$）和深的吸收槽，该吸收槽向下延伸到红移5.5。虽然没有检测到Ly $α$传输，但存在Ly $β$尖峰，这导致了沿着该槽的气体必须被电离的主张。使用高分辨率的宇宙学辐射转移模拟在大体积中，我们表明，在再电离结束晚（$z \sim 5.2$）的情况下，我们的模拟可以重现槽，只要观察。在这个模型中，我们发现槽是由中性氢岛引起的。中性岛内的小电离空穴允许Ly $β$的传输。我们还模拟了模拟槽周围的Ly $α$发射体种群，并表明如所观察到的，靠近槽处存在Ly $α$发射体的缺陷。