Redshift-space 21-cm bispectrum multipoles as an SKA-era gravity test in the post-reionization Universe
Indian Statistical Institute（印度统计研究所）；McGill University（麦吉尔大学）；Ciela—Montreal Institute for Astrophysical Data Analysis and Machine Learning（Ciela-蒙特利尔天体物理数据分析与机器学习研究所）
利用SKA-MID观测红移空间21厘米双谱多项式，探测再电离后宇宙中偏离广义相对论的引力效应。
2026-01-26 astro-ph.CO
Exploring 21cm - Lyman Alpha emitter synergies for SKA
我们研究了早期星系的再电离和电离特性的签名之间的交叉相关的21厘米发射从自旋翻转过渡的中性氢（HI）和潜在的星系人口，特别是一个子群体的星系可见莱曼阿尔法发射（LAEs）。这两个观测值同时来自$z\simeq6.6$流体动力学模拟（GADGET-2）快照后处理的辐射转移代码（pCRASH）和尘埃模型，我们进行了参数研究，旨在约束平均星系际介质（IGM）电离态（$1-\langle χ_{HI} \rangle$）和再电离拓扑结构（由外向内）。我们发现，在我们的模型中，LAEs占据了致密和最电离的区域，导致LAEs和21厘米发射之间的一个非常强的反相关。1000小时SKA-LOW 1- Subaru Hyper Suprime Cam实验可以提供对$\langle χ_{HI} \rangle$的约束，允许我们区分50%、25%、10%的IGM电离水平和在$r<10$共动Mpc的尺度下完全电离的IGM电离水平（假设SKA的前景回避）。我们的研究结果支持由内而外的再电离的情况下，致密结（下致密的空隙）电离的第一（最后）$\langle χ_{HI} \rangle >= 0.1$。此外，1000小时SKA-LOW 1观测应该能够通过检测到低密度区域（$> 2$弧分尺度）中的低21厘米亮度温度（约2-10 mK）来确认由内而外的情景，与没有LAEs的低密度区域相比，这些区域托管LAEs。
2017-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Epoch of Reionization modelling and simulations for SKA
在本章中，我们提供了一个概述的模拟和建模的宇宙黎明和时代的再电离的现状。我们讨论的建模要求所规定的问题和SKA仪器属性和计划的调查参数的特征尺度。目前的模拟包括大多数相关的物理过程。它们可以遵循完整的非线性动力学，现在已经达到了所需的尺度和动态范围，尽管小尺度物理学仍然需要包括在次网格级别。然而，尽管在开发新的数值方法，有效地利用当前的硬件，他们仍然相当计算昂贵的显着进展。作为回应，一些替代方法，特别是半解析/半数值方法，已经开发出来。虽然必须更近似，但如果在模拟中适当地构造和校准，它们可以用于快速探索可用的巨大参数空间。在模拟和半分析建模中纳入一些物理过程方面仍需进一步开展工作。这种混合方法的快速，近似建模校准的数值模拟，然后可以用来构建大型图书馆的再电离模型的观测数据的可靠解释。
2015-01-17 astro-ph.CO
All-sky signals from recombination to reionization with the SKA
宇宙氢含量的宇宙演化，通过重组和再电离的结束，预计将被揭示为微妙的光谱特征，在统一的河外宇宙射电背景。中性氢21厘米自旋翻转跃迁激发温度的红移演化表现为相对于宇宙微波背景的红移发射和吸收。从宇宙黎明和时代的再电离的光谱迹线的精确签名是依赖于恒星和早期星系的第一束缚系统的光谱辐射率，丰度和分布，其中支配的自旋翻转水平人口的演变。当自旋温度偏离周围遗迹宇宙微波背景的温度时，从这些历元红移21厘米，导致在40-200 MHz范围内的全天空光谱结构，几乎完全在SKA低波段内。气体演化的另一个光谱结构是氢和氦复合时期的红移复合线;这一事件产生的弱全天光谱结构最好在SKA-mid的350-3050 MHz波段的上端检测到。SKA干涉仪元件的总功率谱形成了这些来自复合和再电离的微弱信号的测量集;元件间干涉仪vibrations形成了校准集。面临的挑战是在精密偏振校准的元素光谱响应和解决添加剂和不必要的混淆泄漏天空角结构模式到光谱模式。在这里，我们讨论的观测方法和设计要求，使这些全天空SKA测量的宇宙演化的氢。
2015-01-18 astro-ph.CO astro-ph.IM
Probing individual sources during reionization and cosmic dawn using SKA HI 21-cm observations
通过HI 21 cm信号中的特征信号探测再电离期和宇宙黎明期的单个光源是探测再电离期的直接途径之一。在这里，我们总结了我们以前的工作，并提出了初步结果的前景，使用SKA 1-低实验检测这样的来源。我们首先讨论了预期的HI 21厘米信号在不同阶段的再电离和宇宙黎明的发光源周围。然后，我们介绍了两个基于可见性的估计检测这样的信号：一个基于匹配滤波技术和其他依赖于简单地结合从不同的基线和频率通道的可见性信号。我们发现SKA 1-low应该能够探测到半径为$R_b \gtrsim 10$ Mpc的电离泡，在红移$z \sim 8$处观测到$\sim 100$ hr，只要平均外中性氢分数$ x_{\rm HI} \gtrsim 0.5$。我们还研究了在已知明亮的类星体周围探测HII区域的可能性，例如Mortlock等人在2011年发现的ULASJ 1120 +0641。我们发现，如果类星体年龄和外部$ x_{\rm HI} $至少分别为$\sim 2 \times 10^7$ Myr和$\sim 0.2$，则用SKA 1-low观测的$600$ hr探测$5 σ$是可能的。最后，我们研究了在宇宙黎明期间探测第一个X射线和Ly-PDMATHAMV源的可能性。我们认为小型类星体一样的来源，在X射线频段发射。我们发现，与总的$\sim 1000$小时的观察，SKA 1-低应该能够检测到这些源单独与…
2016-10-26 astro-ph.CO
Modelling the 21 cm Signal From the Epoch of Reionization and Cosmic Dawn
通过红移21厘米谱线研究宇宙黎明和再电离时期是SKA1的主要科学目标之一。它们的重要性在于它们与宇宙中最早的恒星密切相关。解释即将出现的数据需要对相关的物理过程进行详细的建模。在这篇文章中，我们专注于再电离的理论模型，这些模型是由在印度工作的各个小组根据即将到来的SKA制定的。这些模型包括纯分析和半数值计算以及完全数值辐射转移模拟。从这些模型的21厘米信号的预测将是有用的，在约束使用SKA数据的早期星系的属性。
2016-10-26 astro-ph.CO
Calibration Requirements for Detecting the 21 cm Epoch of Reionization Power Spectrum and Implications for the SKA
21厘米再电离时期的观测有望改变我们对星系形成的理解，但如果没有前所未有的仪器校准水平，这些观测是不可能的。我们提出了一个完整的EoR功率谱分析的端到端的模拟，包括一个真正的数据处理管道的所有主要组成部分：天体物理前景和EoR信号的模型，频率依赖的仪器效应，天空为基础的天线校准，和完整的PS分析。这项研究表明，传统的基于天空的每频率天线校准只能在EoR测量分析中实现，如果校准模型是不切实际的准确。为了合理的目录完整性水平，校准在其他前景自由功率谱模式中引入污染，排除PS测量。我们探讨这种污染的起源和潜在的缓解技术。我们发现，有一个很强的联合约束的校准目录和天线的固有频谱平滑度的精度，这对SKA和其他未来的EoR天文台的仪器设计具有重要意义。
2016-06-07 astro-ph.CO astro-ph.IM
Forecasts for Helium Reionization Detection with Fast Radio Bursts in the Era of Square Kilometre Array
本文基于SKA第二阶段一年观测的百万级模拟快速射电暴数据，首次定量预测He II再电离探测信噪比可达32-50σ，红移不确定度约0.022-0.031，证明SKA时代FRB对约束He II再电离时期具有显著潜力。
2024-10-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Reionization with Simba: How much does astrophysics matter in modeling cosmic reionization?
传统的大尺度再电离模型通常采用晕质量和光度之间简单的确定性关系来预测再电离的进行。在这里，我们研究使用更详细的电离源模型的建模再电离的影响，在$100~{\rm Mpc/h}$宇宙流体动力学模拟{ \sc Simba}，加上后处理的辐射转移。与简单的（一对一）模型相比，使用{ \sc Simba}源的主要区别在于暗物质晕与恒星形成的关系分散，从而导致电离发射率的分散。我们发现，在功率谱水平上，电离形态基本保持不变，无论源的数量或逃逸分数的变化。特别地，功率谱形状保持不受影响，并且其幅度在整个再电离过程中变化小于5- 10%，这取决于标度和中性分数。我们的研究结果表明，电离源的简化模型仍然是可行的，有效地模拟宇宙尺度上的再电离结构，虽然再电离的精确进展需要考虑天体物理效应引起的散射。
2022-05-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmology and Astrophysics Using the Post-reionization HI
讨论了利用中性氢再电离后红移21厘米辐射研究宇宙的前景。本文的主要目的是突出印度科学家在这一领域的努力与SKA铭记。事实证明，SKA的强度映射调查可以帮助获得对暗能量模型的更严格约束。HI强度图与Ly $α$森林数据的互相关也可用于测量BAO尺度。
2016-10-26 astro-ph.CO
Machine Learning and the SKA for Cosmic Dawn and the Epoch of Reionization
Indian Institute of Technology Indore（印度理工学院印多尔分校）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）；University of Michigan（密歇根大学）；University of Nevada Las Vegas（内华达大学拉斯维加斯分校）；The Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Tsinghua University（清华大学）；Yunnan University（云南大学）；Nagoya University（名古屋大学）；Zhejiang Laboratory（浙江实验室）；McGill University（麦吉尔大学）
介绍平方公里阵列射电望远镜（SKA）为宇宙黎明和再电离时代21厘米层析成像带来海量数据与高灵敏度，概述为相关科学提出的机器学习算法。
2026-07-07 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cross-simulator transfer with foundation model summaries: Towards robust SKA-era reionization inference
Institut für Theoretische Physik, Universität Heidelberg（海德堡大学理论物理研究所）；Max Planck Institute for Radioastronomy（马克斯·普朗克射电天文研究所）
该研究提出用在半数值模拟上预训练的基础模型SKATR，实现跨模拟器迁移的再电离推断，精度达监督基线水平且模拟量减少2.6倍，在SKA噪声下仍表现优异。
2026-08-28 astro-ph.CO astro-ph.IM cs.LG
Probing ionized bubbles around luminous sources during reionization with SKA 21-cm observations
Jadavpur University（贾达普大学）；Indian Institute of Technology Indore（印度印多尔理工学院）；The Open University of Israel（以色列开放大学）；Indian Institute of Technology Madras（印度马德拉斯理工学院）
利用SKA 21厘米观测探测再电离时期电离气泡，提出高效估计器和非参数前缀减法方法，推导SNR与气泡参数的标度关系，验证SKA1-Low对电离区域的表征可行性。
2026-01-06 astro-ph.CO
Modeling the neutral hydrogen distribution in the post-reionization Universe: intensity mapping
我们模拟了中性氢（HI）在后再电离时代的分布，并研究了它在未来SKA射电望远镜21厘米强度映射中的可探测性。我们依赖于高分辨率的流体动力学N体模拟。根据两种不同的方法将HI后验地分配给气体粒子：基于晕的方法，其中HI仅分配给驻留在暗物质晕内的气体粒子;基于粒子的方法，使用基于粒子的物理性质的处方将HI分配给所有气体粒子。HI的统计特性，然后比较阻尼莱曼- $α$吸收器（DLAs）和低柱密度系统的观测特性和合理的良好协议被发现的所有情况下。在基于晕的方法中，我们进一步考虑了两种不同的方案，其目的是通过在晕内分布HI来再现DLAs的观测特性：其中一种方案导致DLAs的偏置要高得多，与最近的观测结果一致，这使得21 cm功率谱相对于另一种配方提高了一个因子$\sim 4$。我们根据模拟HI分布计算21 cm功率谱，并计算$2.4 \leq z \leq 4$处SKA 1-中和SKA 1-低配置的预期信号。我们发现，SKA将能够检测到21厘米的功率谱，在非线性制度，高达$k\sim 1\,h$ /Mpc的SKA 1中和$k\sim 5\,h$ /Mpc的SKA 1低100小时的观测。我们还调查的角度成像HI分布。我们的研究结果表明，SKA 1-low可以检测到最大的HI峰，信噪比（SNR）高于5，在$z=4$的观测时间约为1000小时，合成波束宽度为$2'$。用SKA 1-mid在红移$z…
2014-10-27 astro-ph.CO
Cosmic Dawn and Epoch of Reionization Foreground Removal with the SKA
SKA的特殊灵敏度将允许在光谱和空间上以前所未有的细节观测宇宙黎明和再电离时代（CD/EoR）。这些丰富的信息被埋在银河系和河外的前景之下，必须准确而精确地将其移除，以揭示宇宙学信号。上一代射电望远镜已经解决了这个问题，但SKA的应用在许多方面有所不同。在本章中，我们总结了在高红移和高灵敏度21厘米测量的背景下，前景去除领域的贡献。我们使用最先进的模拟SKA第1阶段观测完成宇宙信号，前景和频率依赖的仪器效应来测试参数和非参数前景去除方法。我们使用几种不同的统计数据比较恢复的宇宙学信号，并探索与SKA最令人兴奋的可能性之一-电离气泡的成像。我们发现，与目前的方法，它是可能的，以极大的精度去除前景，并得到令人印象深刻的功率谱和宇宙学信号的图像。仪器的频率依赖性PSF使这种恢复变得复杂，因此我们将观测带宽分成更小的部分，每个部分具有共同的分辨率。如果前景被允许沿着视线从平滑幂律随机变化，则利用前景的平滑性或其行为的参数化的方法比非参数化的方法受到更多的挑战。然而，我们表明，校正技术可以实现恢复性能的参数化方法，只要一阶近似的幂律的立场。
2015-01-19 astro-ph.CO astro-ph.IM
Detecting the HI Power Spectrum in the Post-Reionization Universe with SKA-Low
本研究提出利用SKA-Low望远镜在z=5-6探测HI功率谱的巡天策略，通过模拟发现高斯过程回归优于主成分分析进行前景清除，并确定了积分时间与系统效应要求，为再电离后宇宙的HI功率谱测量提供了关键验证。
2023-07-26 astro-ph.CO
Probing the first galaxies with the SKA
对再电离前中性氢21厘米谱线亮温各向异性的观测将有助于了解第一批恒星和星系的诞生。在本文中，我们使用大规模的半数值模拟来分析的21厘米信号的空间波动的莱曼-α通量所产生的第一个星系的集群的印记。我们表明，如平方公里阵列（SKA）的实验可以探测到这个信号在再电离的开始，给我们重要的信息的紫外线发射光谱的第一批恒星和表征他们的宿主星系。具有~ 10%的全收集面积的SKA-寻路器应该能够在红移z < 20（对应于频率$ν$ > 67 MHz）处对21 cm功率谱进行统计检测。然后，我们表明，SKA应该能够测量的三维功率谱作为一个函数的角度与视线和讨论使用的红移空间失真的一种方式来分离出的21厘米功率谱的不同组成部分。我们证明，至少在大尺度上的莱曼α波动是线性的，它们可以被用来作为一个模型独立的方式来提取功率谱由于这些莱曼α波动。
2011-02-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the astrophysics and cosmology from 21cm tomography using deep learning with the SKA
未来的平方公里阵列（SKA）调查预计将产生来自再电离时代（EoR）的21厘米宇宙尺度地图的巨大数据集。我们评估了利用机器学习技术的可行性，即卷积神经网络（CNN），从半数值模拟的21厘米地图中同时估计天体物理学和宇宙学参数。我们进一步使用详细的SKA天线分布，热噪声和前景清理的配方将模拟的21 cm地图转换为类似SKA的模拟地图。我们成功地设计了两个CNN架构（类似VGGNet和ResNet），它们都能够有效地同时提取三个天体物理参数，即光子逃逸分数（f $_{\rm esc}$），电离发射率功率对晕质量的依赖性（$C_{\rm ion}$）和电离发射率红移演化指数（$D_{\rm ion}$）和三个宇宙学参数，即物质密度参数（$Ω_{m}$），无量纲哈勃常数（$h$），和物质波动幅度（$σ_{8}$），从21厘米地图在几个红移。在SKA噪声存在的情况下，我们设计的CNN仍然能够以很高的精度（$R^{2} > 92\%$）恢复这些天体物理和宇宙学参数，提高到$R^{2} > 99\%$的低红移和低中性分数值。我们的研究结果表明，未来的21厘米观测可以发挥关键作用，打破模型之间的简并和严格约束的天体物理和宇宙学参数，只使用很少的频率通道。
2020-04-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Probing First Galaxies and Their Impact on the Intergalactic Medium through the 21-cm Observation of the Cosmic Dawn with the SKA
本文综述了高红移恒星和X射线源形成的理论，以及它们对21厘米背景的影响。主要焦点是在宇宙黎明时的莱曼α泵浦和X射线加热机制，通过在21厘米背景中产生相当大的波动，为高红移天体物理学打开了一个新的观测窗口。我们描述了观测前景的功率谱分析和三维层析成像（成像）的签名，这些早期天体物理源SKA 1-LOW和SKA 2。
2015-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Ionospheric effect on the synthetic Epoch of Reionization observations with the SKA1-Low
本研究利用21cme2e流水线评估电离层效应对SKA1-Low观测21厘米功率谱的影响，发现中位偏移小于0.1角秒时信号不受影响，强调需开发高效校准算法。
2025-02-27 astro-ph.CO astro-ph.IM
Probing power spectrum enhancement at small scales with the SKA
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Sun Yat-sen University（中山大学）
研究小尺度功率谱增强对再电离历史和离子化场形态的影响，利用21厘米信号探测小尺度功率谱，SKA望远镜有望深入探测。
2026-04-04 astro-ph.CO
Imprints of quasar duty cycle on the 21cm signal from the Epoch of Reionization
类星体主要通过它们的电离紫外线和X射线辐射对来自再电离时期（EoR）的21厘米信号做出贡献。然而，它们的无线电连续谱和莱曼波段发射也会调节其直接环境中的21厘米信号，可能会留下其占空比的印记。我们开发了一个模型的无线电和紫外光度函数的类星体从EoR，并限制它使用最近的观测。我们的模型与Banados等人2017年的z~7.5类星体一致，并且还预测只有少数类星体适合天空中21厘米森林观测（10 mJy）。我们展示了一个新的效果对CMB观察到的21厘米信号：无线电大声类星体可以留下的印记，其占空比的21厘米层析成像。我们将这种效应应用于宇宙学模拟，并得出结论，在SKA视场中，典型的射电大声类星体的影响很可能可以忽略不计。对于1- 10 mJy类星体，这种效应更强，但在SKA分辨率下几乎观察不到。然后我们研究了类星体的Ly-alpha到Ly-beta辐射对Wouthuisen场耦合的贡献。类星体在21厘米功率谱上的集体效应大于低k时的热噪声，尽管没有特征。然而，在SKA视野中最明亮的类星体周围的独特图案可以在断层扫描中观察到，编码其占空比的持续时间。在典型的SKA浅层勘测中，对于最亮的类星体来说，这种图案具有很高的信噪比。
2018-02-16 astro-ph.CO
High-Redshift Signatures from the Cosmic Dawn and the Epoch of Reionization
Tel Aviv University（特拉维夫大学）；University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；New York University（纽约大学）；Jadavpur University（贾达普大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）；University of Sussex（萨塞克斯大学）；Guangxi University（广西大学）；Tsinghua University（清华大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；University of Zurich（苏黎世大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；Northeastern University（东北大学）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Oberlin College（欧柏林学院）；University of Toronto（多伦多大学）
本文综述了宇宙黎明和再电离时期塑造21厘米信号的天体物理和宇宙学过程，探讨了标准与奇异信号，并评估了SKA-Low的探测能力。
2026-06-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Reionization Parameter Inference from 3D Minkowski Functionals of the 21 cm Signals
本研究探究利用21 cm亮温度场的Minkowski泛函约束再电离参数，发现SKA-Low的MF测量可区分再电离模型、给出无偏参数估计，联合功率谱可将约束精度提升最高30%，为未来21 cm观测数据分析提供了新工具。
2024-09-17 astro-ph.CO
Interpreting the HI 21-cm cosmology maps through Largest Cluster Statistics. Part II. Impact of the realistic foreground and instrumental noise on synthetic SKA1-Low observations
Indian Institute of Technology Indore（印度印多尔理工学院）；University of Cambridge（剑桥大学）；Imperial College（帝国理工学院）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Kashi Sahu College（卡希·萨胡学院）
本研究通过最大团簇统计分析SKA1-Low合成观测，提出最优阈值化策略以减少渗流转变偏差，并确定需至少2000小时观测及0.02%校准误差容限以稳健恢复再电离历史。
2025-10-27 astro-ph.CO
Inferring Cosmology and Astrophysics from the High-redshift 21cm Signal with SKA-Low
本文综述了利用SKA-Low望远镜从高红移21厘米信号推断宇宙学和天体物理参数的统计工具与方法，包括功率谱、高阶统计量和形态学测量，并评估了初始配置AA*的早期科学潜力。
2026-06-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Fundamental Limitations on the Calibration of Redundant 21 cm Cosmology Instruments and Implications for HERA and the SKA
精确的仪器校准是21厘米宇宙学实验成功的关键。校准中未减轻的误差会污染再电离时期（EoR）信号，从而妨碍检测。Barry等人在2016年描述了校准不完整天空模型时出现的一类固有误差，但目前尚不清楚天空模型中的误差是否会影响冗余阵列的校准。在本文中，我们表明，冗余校准是容易受到错误的天空模型的不完整性，即使在完美的天线定位和相同的波束的限制。这些错误的水平可能会压倒EoR信号并阻止检测。最后，我们提出了错误缓解策略与影响氢时代的再电离阵列（HERA）和平方公里阵列（SKA）。
2019-03-20 astro-ph.CO astro-ph.IM
Direct reconstruction of the Reionization history from 21cm 2D Power Spectra
提出EoRFlow，一种基于模拟推断的框架，直接从21cm二维功率谱重建再电离历史，在SKA-Low模拟数据上验证，实现快速无偏的全球中性氢分数演化估计。
2025-10-08 astro-ph.CO physics.data-an
Square Kilometer Array Synergies for the Epoch of Reionization and Cosmic Dawn
National Centre for Radio Astrophysics, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究院射电天体物理国家中心）；Jadavpur University（贾达普大学）；University of Toronto（多伦多大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；Kavli Institute for Cosmology（卡弗里宇宙学研究所）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；CNRS, Institut d'Astrophysique Spatiale（法国国家科学研究中心空间天体物理研究所）；University of Vienna（维也纳大学）；Indian Institute of Technology Indore（印度理工学院印多尔分校）；University of Catania（卡塔尼亚大学）；The University of Tokyo（东京大学）；The Open University of Israel（以色列开放大学）；Australian National University（澳大利亚国立大学）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；Uppsala University（乌普萨拉大学）
综述利用其他仪器与SKA协同探测宇宙21厘米信号，通过先验信息、交叉相关和互补物理洞察来促进再电离纪元与宇宙黎明研究。
2026-07-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Reionization and the Cosmic Dawn with the Square Kilometre Array
平方公里阵列（SKA）将有一个低频部分（SKA-low），其主要科学目标之一是研究宇宙中恒星和星系形成最早阶段的红移21厘米线。这个21厘米的信号提供了一个新的和独特的窗口，形成的第一批恒星和吸积黑洞和后期的大量电离的星系际介质。这个信号将教会我们关于结构形成、宇宙学的最早阶段的基本新事物，甚至有可能导致新物理现象的发现。在这里，我们提出了一份白皮书，概述了SKA-low可以解决的科学问题，我们计划如何解决这些问题，以及这对望远镜的基本设计意味着什么。
2013-03-24 astro-ph.CO
Machine Learning Applied to the Reionization History of the Universe in the 21 cm Signal
再电离时代（EoR）的特点是第一个发光源和星系际介质（IGM）的低密度气体之间的丰富相互作用，来自这些来源的光子覆盖了IGM。目前，对与EoR相关的关键观测量的观测限制很少，例如再电离的中点和持续时间。虽然下一代射电干涉仪（如氢时代再电离阵列（HERA）和平方公里阵列（SKA））即将对21厘米功率谱进行的观测预计将很容易提供关于再电离中点的信息，但仅从功率谱中提取持续时间是一个更困难的命题。作为提取再电离信息的另一种方法，我们提出了卷积神经网络（CNN）的再电离图像的应用。这些图像在天空平面上是二维的，并在一系列红移值处提取，以生成“图像立方体”，这些图像立方体在质量上与HERA和SKA将在不久的将来生成的图像立方体相似。此外，我们还考虑了来自银河系的明亮前景信号对干涉仪图像立方体的影响，但不包括观测引起的噪声。我们表明，我们能够使用CNN将再电离$Δ$ z的持续时间恢复到5%以内，假设再电离的中点已经相对较好地受到约束。这些结果对于估算$τ$，即宇宙微波背景的光学厚度，具有令人兴奋的影响，它可以帮助约束其他宇宙学参数。
2019-08-05 astro-ph.CO
Probing Interacting Dark Sectors with upcoming Post-Reionization and Galaxy Surveys
Indian Statistical Institute（印度统计研究所）；Jamia Millia Islamia（贾米亚米利亚伊斯兰大学）
利用未来21厘米强度映射、星系聚类和弱引力透镜巡天（SKA-mid和Euclid）的模拟数据，结合当前宇宙学观测，通过MCMC分析预测对相互作用暗能量与暗物质模型参数的约束，发现SKA2对相互作用强度的约束最强，Euclid精度与SKA1相当。
2026-06-23 astro-ph.CO gr-qc
Interpreting the HI 21-cm cosmology maps through Largest Cluster Statistics -- I: Impact of the synthetic SKA1-Low observations
本研究采用最大团簇统计（LCS）分析再电离时期21厘米信号，通过模拟发现SKA1-Low的阵列综合波束会导致LCS估计偏差、偏移逾渗转变点，提出需更长基线的密集uv覆盖以获得无偏估计。
2023-06-09 astro-ph.CO
SKA-Low Intensity Mapping Pathfinder Updates: Deeper 21 cm Power Spectrum Limits from Improved Analysis Frameworks
平方公里阵列（SKA）是一个计划中的规模空前的射电干涉仪，建成后将彻底改变低频射电天文学。特别是，它的核心科学驱动力之一是系统地绘制宇宙黎明和再电离时代的地图，这两个时代分别标志着宇宙中第一批恒星和星系的诞生以及它们随后对原始星系间氢的电离。SKA将使用来自星系间氢的红移21厘米超精细信号，提供对这些知之甚少的时代的最敏感的看法。然而，重大的技术挑战阻碍了实现这一科学承诺。这些主要涉及减轻来自天体物理前景、地面无线电干扰和仪器响应的系统性。低频阵列、默奇森宽场阵列和氢时代再电离阵列是SKA的探路者实验，它们为应对这些挑战开发了各种策略，每种策略都具有独特的特征，主要源于它们不同的仪器设计。我们概述了这些不同的方向，强调关键的差异和协同作用，并讨论了这些如何与未来的低频强度映射与SKA。我们还简要地总结了与建模的21厘米信号的挑战，并讨论了正在提出的方法推断天体物理模型的约束。
2022-01-09 astro-ph.CO astro-ph.IM
Constraining the Neutral Hydrogen Fraction from SKA Simulated Observation using a Double-Gaussian Decomposition Technique
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology, Chinese Academy of Sciences（中国科学院射电天文与技术重点实验室）
针对SKA模拟观测中受噪声主导的21厘米数据，本文提出双高斯分解方法提取中性氢占比演化，结果与模拟一致，为未来SKA观测提供可靠测量手段。
2025-11-17 astro-ph.CO
The Cosmic Dawn and Epoch of Reionization with the Square Kilometre Array
目前正在进行协调一致的努力，以开放再电离时代（EoR）（$z\sim$ 15-6），用红外和射电望远镜进行研究。虽然红外探测源（莱曼- $α$发射体，类星体和辍学）在这个红移制度在相对较小的视野，没有直接检测中性氢，通过红移21厘米线，尚未建立。在接下来的几年里，随着持续的调查，这样的直接探测有望打开$z\sim$ 6-200的整个宇宙，用于天体物理学和宇宙学研究，不仅打开EoR，而且打开它之前的宇宙黎明（$z\sim$ 30-15），甚至可能打开黑暗时代的后期阶段（$z\sim$ 200-30）。目前正在进行的所有实验都试图在EoR期间对21 cm信号进行统计检测，信噪比有限。直接成像，除了可能在最大（度）尺度上在较低的红移，以及较高的红移将仍然遥不可及。平方公里阵列（SKA）将彻底改变该领域，允许直接成像的中性氢从弧分到度的规模在大部分的红移范围$z\sim$ 6-28与SKA 1-LOW，甚至可能更高的红移与SKA 2-LOW。在这一点上，SKA将是独一无二的，并同时提供与其他即将到来的设施（例如JWST）的巨大协同潜力。在本章中，我们总结了21厘米发射的物理学，宇宙被认为经历的不同阶段，以及SKA可以探测的可观测量，在需要的地方参考本卷的详细章节。
2015-05-28 astro-ph.CO
Probing the primordial Universe with 21-cm line from cosmic dawn/epoch of reionization
在宇宙最遥远的地方，中性氢的21厘米超精细跃迁是唯一可以用来示踪大尺度结构的物质。许多仪器已经工作并计划测量21厘米线信号，特别是，探测全球EoR信号的实验（EDGES）最近报告了第一次探测到吸收信号，这对应于再电离（EoR）时期的21厘米线全球信号。未来的大型射电望远镜，平方公里阵列（SKA）将能够提供21厘米线发射/吸收信号的高精度测量。本文综述了从EoR到暗时代的21 cm线全球信号和涨落信号的研究现状，总结了由最近的EDGES结果和SKA未来的观测所激发的我们如何探测原始宇宙的最新研究。我们重点讨论了两个应用的约束宇宙学的EDGES结果：对原始磁场和原始功率谱的约束。我们还讨论了潜在的未来SKA探测的暴胀宇宙，通过讨论预期的约束的原始功率谱，其绝热性，和原始的非高斯性从未来的观测21厘米波动。
2023-03-14 astro-ph.CO hep-th
Detecting galaxy-21-cm cross-correlation during reionization
本研究模拟星系与21厘米信号，预测互相关探测信噪比，发现无缝宽视场巡天（如Roman HLS）可获55σ探测，为再电离研究提供策略指导。
2025-06-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Inferring the astrophysics of reionization and cosmic dawn from galaxy luminosity functions and the 21-cm signal
第一个星系的属性，预计将驱动宇宙黎明（CD）和再电离时代（EoR），被编码在宇宙21厘米信号的3D结构中。从即将到来的21厘米观测参数推断有望彻底改变我们对这些看不见的星系的理解。然而，先前的推断是使用具有几个简化假设的模型进行的。在这里，我们介绍了一个灵活的，物理动机的参数化高$z$星系的属性，实现它在公共代码21厘米FAST。特别是，我们允许他们的恒星形成率和电离逃逸分数的规模与他们的主机暗物质晕的质量，并直接计算不均匀的，在星系际介质中的子网格重组。结合当前哈勃观测的静止帧紫外光度函数（UV LFs）在高$z$与模拟1000小时21厘米观测使用氢时代的再电离阵列（HERA），我们约束我们的模型的参数使用蒙特卡罗马尔可夫链采样器的三维模拟，21 CMMC。我们发现，恒星质量的振幅和缩放与晕质量的LF观测的强烈约束，而其余的星系属性主要是由21厘米的观测约束。这两个数据集相互补充得很好，减轻了每个观察结果固有的退化。我们的所有八个天体物理参数都能够被限制在$\sim 10\%$或更好的水平。本工作中使用的21cmFAST和21CMMC的更新版本是公开的。
2019-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Evolution of 21-cm Structure (EOS): public, large-scale simulations of Cosmic Dawn and Reionization
我们介绍了21厘米结构的演变（EOS）项目：定期提供最新的宇宙学21厘米模拟的公开发布。21厘米干涉测量法将彻底改变对宇宙黎明（CD）和再电离时代（EoR）的研究，最终产生我们宇宙前10亿年的3D地图。进展将取决于复杂的数据分析管道，而这些管道又在大规模模拟观测中进行测试。在这里，我们介绍了2016年EOS数据发布，包括最大的（1.6 Gpc的一侧与1024^3网格），公开的CD和EoR的21厘米模拟。我们包括校准，次网格处方不均匀重组和光加热抑制恒星形成的小质量星系。我们提出了两个模拟运行，大约括号的贡献，从暗淡的看不见的星系。从这两个极端，我们预测再电离的持续时间（定义为平均中性分数从0.9到0.1的变化）应该在2.7 <Δ z < 5.7之间。根据模型的不同，在高级EoR阶段期间的大尺度21 cm功率可以相差约10倍。这种差异有一个可比的贡献：（i）典型的偏置源;和（ii）一个更有效的负反馈模型与一个扩展的EoR驱动的微弱星系。我们还进行可探测性预测。通过1000小时的积分，HERA和SKA 1-low应该在整个EoR/CD中实现约几百的信噪比，而在完美前景清洁的最乐观情况下，所有仪器都应该对宇宙信号进行统计检测。我们还警告说，我们清理前景的能力决定了SKA 1预期的窄/深与宽/浅调查的相对性能。我们的21厘米功率谱、模拟输出和可视化结果是公开的。
2016-02-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Tracing cosmic structure with neutral hydrogen after the Epoch of Reionization
Jodrell Bank Centre for Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, The University of Manchester（曼彻斯特大学物理学与天文学系乔德雷尔银行天体物理中心）
利用SKA-Low观测研究重新电离期末后中性氢的宇宙结构追踪，通过模拟预测HI功率谱变化，为电离参数和宇宙学模型提供约束。
2026-01-19 astro-ph.CO
Deep learning approach for identification of HII regions during reionization in 21-cm observations
即将到来的平方公里阵列（SKA-Low）将绘制再电离过程中中性氢的分布，并产生大量的3D断层扫描数据。这些图像立方体将受到仪器的限制，如噪音和有限的分辨率。在这里，我们提出了SegU-Net，这是一种稳定可靠的方法，用于识别这些图像中的中性和电离区域。SegU-Net是一种基于U-Net架构的卷积神经网络（CNN），用于图像分割。它能够将我们的图像数据分割成有意义的特征（电离和中性区域），与以前的方法相比具有更高的准确性。我们可以估计真正的电离历史，从我们的模拟观测SKA的观测时间为1000小时，超过87%的准确性。我们还表明，SegU-Net可以用来恢复各种拓扑汇总统计，如尺寸分布和贝蒂数，只有百分之几的相对差异。这些汇总统计验证了再电离过程的非高斯性质。
2021-06-24 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cross-correlation of the cosmic 21-cm signal and Lyman Alpha Emitters during reionization
对宇宙21厘米信号的干涉测量将彻底改变我们对再电离时代（EoR）的理解，最终提供早期宇宙的3D地图。然而，最初的检测将是低信噪比的，受到系统学的限制。为了确认一个假定的21厘米探测，并检查21厘米数据分析管道的准确性，将其与真正的宇宙学信号进行交叉相关将非常有用。最有希望的宇宙学信号是莱曼α发射星系（LAEs）的宽视场图，预计来自斯巴鲁Hyper-Suprime Cam（HSC）超深场。在这里，我们提出了在z~7的LAE地图和低频阵列（LOFAR）和计划的平方公里阵列阶段1（SKA 1）观察到的21厘米信号之间的相关性的估计。我们采用了一种系统的方法，改变：（一）处方分配LAES主机晕;和（二）中性和电离区（即EoR形态）的大尺度结构。我们发现，LAE-21 cm互相关对（i）不敏感，因此使其成为EoR的鲁棒探测器。在R~3-10 Mpc尺度上，使用LAE-21 cm交叉关联函数，用LOFAR进行1000小时的观测，就足以在大于1个标准差的情况下区分完全电离的宇宙和平均中性分数为xHI~0.50的宇宙。与LOFAR不同，其LAE-21 cm互相关的检测受到噪声的限制，SKA 1主要受到忽略EoR形态的限制。然而，计划中的100小时宽场SKA 1-Low调查将足以区分电离宇宙与xHI~0.25的宇宙，即使是最悲观的假设。
2016-02-15 astro-ph.CO
SKA - EoR correlations and cross-correlations: kSZ, radio galaxies, and NIR background
宇宙的宇宙黎明（CD）和再电离时代（EoR）可以使用一些提供补充或证实信息的观测探测器进行研究。这些探测器中的每一个都有其自身的系统和统计不确定性。因此，考虑这些数据集包含的互信息是有用的。在本文中，我们讨论了SKA宇宙学21厘米数据之间的互相关的潜力：（i）动力学Sunyaev- Zel'dovich（kSZ）在CMB数据的影响;（ii）星系巡天;（iii）近红外（NIR）背景。
2015-01-18 astro-ph.CO
Observing the influence of growing black holes on the pre-reionization IGM
我们考虑宇宙中第一个恒星大小的黑洞（BH）形成的宇宙学意义。这种黑洞通过质量为$\simeq 10^5-10^7~M_\odot$的微晕吸积形成和生长，并发射非热辐射，影响IGM的电离和热状态。我们计算这个过程的含义。结果表明，对于不生长的黑洞，氢的影响区域增加到10 kpc（物理长度），对于吸积的黑洞，氢的影响区域增加到0.3- 1 Mpc，而对于单电离的氦，氢的影响区域小十倍。我们考虑了在$8.5<z<25$过程中吸积黑洞周围影响区的三种可能的观测量：HI 21 cm线，$^3$ HeII的超精细线和HI复合线。我们发现，21厘米的发射区域周围的一个不断增长的BH可以产生亮度温度$\simeq 15$ mK跨越一个不断发展的结构的大小为1 Mpc的热，电离气体更接近BH和更冷的外部区域。我们表明，正在进行和即将到来的无线电干涉仪，如LOFAR和SKA 1-LOW可能能够检测到这些地区。$^3$ HeII发射从周围地区的生长BH是弱的：相应的亮度温度达到几十纳米开尔文，这是低于即将到来的SKA 1-MED的范围。我们表明，对于生长BH H $α$线可以检测到由JWST与$S/N=10$在$10^4$ ~秒的整合。根据最近的EDGES结果，我们表明，由于与暗物质碰撞，重子的额外冷却，HI信号可以增强一个数量级以上。
2018-08-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the Epoch of Reionization With Highly Dispersed Fast Radio Bursts
星系际介质（IGM）中的氢被电离的时期，被称为再电离时期（EoR）仍然知之甚少。EoR的时间和持续时间预计将由基本的天体物理学决定。此外，大多数再电离模型预测的密度和电离场之间的相关性。在这里，我们考虑使用高红移快速射电暴（FRB）的平均色散测度（DM）作为一个潜在的天体物理和EoR形态的探针。要做到这一点，我们预测观测的情况下，通过建立模拟数据集的红移之间的非重复FRB $8\leq z \leq 10$。假设所有的FRB都有伴随的光谱红移测量。我们发现，在上述窄红移范围内，100个高红移FRB的样品可以在$68\%$可信度下排除不相关再电离，而较大的样品，$\geq 10^4$ FRB，可以在$95\%$可信度下排除不相关再电离。我们还发现100个高红移FRB可以排除宇宙在$z = 10$完全中性的情况，具有$68\%$可信度。此外，对于$\geq 10^5$ FRB，我们可以将再电离的持续时间$Δz$（平均电离分数0.25至0.75之间的持续时间）限制为$Δz = 2.0^{+0.5}_{-0.4}$，并将再电离的中点限制为$95\%$可信度下的$z = 7.8^{+0.4}_{-0.2}$。
2021-03-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
LIMFAST. V. Probing Reionization with the Synergy Between 21 cm and Photometric Galaxy Surveys
Northwestern University（西北大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）；University of California, Los Angeles（加利福尼亚大学洛杉矶分校）
本文提出利用21厘米信号平方与测光星系互相关的高阶统计量，克服红移精度限制，结合SKA-Low和罗曼巡天数据，在10平方度重叠区域实现再电离纪元物理参数的高显著性约束。
2026-09-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Imaging the 21-cm Signal from the Cosmic Dawn & Epoch of Reionization and the Connection with the Global Signal
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Indian Institute of Technology Madras（马德拉斯理工学院）；University of Cambridge（剑桥大学）；Indian Institute of Technology Indore（印多尔理工学院）；Jadavpur University（贾达普大学）；The Open University of Israel（以色列开放大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）；Université PSL（巴黎文理研究大学）；Sorbonne Université（索邦大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）
本文回顾SKA-Low对红移21厘米信号的成像能力，分析图像数据的定量方法，并探讨与全局21厘米信号的关联。
2026-06-24 astro-ph.CO
Simulations for 21 cm radiation lensing at EoR redshifts
我们介绍了模拟，旨在评估如何以及弱引力透镜的21厘米辐射的再电离时代（$z \sim 8$）可以测量的SKA类射电望远镜。已经实现了一个仿真流水线来研究透镜重建技术的性能。我们展示了如何以及透镜信号可以重建使用三维二次透镜估计在傅立叶空间假设不同的调查策略。在这项工作中引入的数值代码是能够处理的问题，不能被视为分析，如能见度测量的离散性和列入一个现实的模型天线分布。这为未来的数值研究铺平了道路，实现更现实的再电离模型，前景减法计划，并测试考虑到再电离后HI的非高斯分布的透镜估计器的性能。如果组合覆盖$z \sim 7-11.6$的多个频率信道，SKA-Low的第1阶段应该能够获得具有$\sim 1.6$ arcmin的总分辨率的透镜势的良好质量图像。即使使用来自$z\sim 7.7 - 8.3$的数据，SKA-Low Phase 2也应能够提供高保真图像。我们进行测试，旨在评估映射重建的数值实现。我们还讨论了测量准确的透镜功率谱的可能性。使用SKA 2-Low望远镜模型结合$z \sim 7-11.6$的数据，我们发现与$L<1000$范围内的样本方差相当的约束，即使对于像$25\mbox{ deg}^2$这样小的调查区域也是如此。
2017-10-18 astro-ph.CO
Extracting the astrophysics of reionization from the Ly$α$ forest power spectrum: a first forecast
宇宙再电离对Ly $α$森林功率谱的影响最近被证明是显着的，即使在低红移（$z \sim 2$）。这种再电离的记忆在宇宙学时间尺度中幸存下来，因为高熵的平均密度气体被不均匀的再电离加热到$\sim 3\times10^4$ K，随后又受到来自密度更高区域的冲击。在不久的将来，Ly $α$森林3D功率谱的第一次测量将很有可能通过即将到来的观测工作实现，如暗能量光谱仪（DESI）。除了丰富的宇宙学信息，这些观测有可能从Ly $α$森林中提取再电离的天体物理学。我们预测，第一次，精度与Ly $α$森林三维功率谱的测量可以放置约束的再电离参数与DESI。具体而言，我们证明了电离效率，$ζ$，和托管电离源，$m_{\rm turn}$的晕的阈值质量的约束，将有$1σ$错误的水平$ζ= 25.0 \pm 11.6$和$\log_{10} (m_{\rm turn}/{\rm M}_\odot) = 8.7^{+0.36}_{-0.70}$，分别。因此，Ly $α$森林3D功率谱将提供再电离的独立探针，可能甚至在DESI检测中更早，其灵敏度仅略差于即将到来的再电离阵列氢时代（HERA）的21 cm功率谱测量，即$σ_{\rm DESI} / σ_{\rm HERA} \approx 1.5$用于$ζ$，$σ_{\rm DESI}/σ_{\rm HERA} \approx 2.0$用于$\log_…
2021-09-13 astro-ph.CO
Sensitivity for 21cm Bispectrum from Epoch of Reionization
21厘米线亮温带来了关于再电离时代（EoR）和高$z$宇宙（宇宙黎明和黑暗时代）的丰富信息。虽然功率谱是统计地研究EoR信号的有用工具，但是高阶统计（诸如双谱）也是有价值的，因为预期EoR信号是高度非高斯的。本文通过推广功率谱\cite{2006ApJ...653..815M}的形式，发展了一种计算望远镜阵列热噪声双谱的形式。我们应用我们的形式主义正在进行和未来的望远镜，如扩大默奇森宽场阵列（MWA），低频阵列（LOFAR）和平方公里阵列（SKA）。我们发现，扩展MWA没有足够的灵敏度来检测双谱信号。另一方面，LOFAR具有更好的灵敏度，并将能够检测到的双谱的峰值作为红移的函数在大尺度上与共动波数$k \lesssim 0.03 {\rm Mpc}^{-1}$。SKA具有足够的灵敏度来探测更小尺度的双谱$k \lesssim 0.3 {\rm Mpc}^{-1}$和红移$z \lesssim 20$
2015-05-16 astro-ph.CO
A 210 Megaparsec Ionized Structure at $z=6.8$ Revealed by an Astrophysics Foundation Model
University of Arizona（亚利桑那大学）；University of Wyoming（怀俄明大学）
利用为詹姆斯·韦布空间望远镜数据集训练的基础模型，发现红移7.567处星系周围存在延伸210.5共动兆秒差距的电离超结构，其氢中性分数极低，与标准再电离模型矛盾，首次展示深度学习发现未知天体物理现象。
2026-10-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Synergy of CO/[CII]/Ly$α$ Line Intensity Mapping with the SKA
我们提出的科学使交叉相关的SKA 1-低21厘米EoR调查与其他线映射程序。特别是，我们确定和调查潜在的协同作用与计划的方案，如线强度映射的红移CO旋转线，[CII]和Ly- $α$排放在再电离。我们简要地描述了如何在$z \sim 8$的恒星形成率的这些示踪剂可以联合建模，然后预测他们的自动和交叉功率谱测量与标称21厘米EoR调查。使用多个线示踪剂将是非常宝贵的，以验证和丰富我们对EoR的理解。
2015-01-19 astro-ph.CO
Cluster Radio Halos at the crossroads between astrophysics and cosmology in the SKA era
巨射电晕（RH）是在合并的星系团中的一小部分中观测到的弥散的、百万pc大小的同步辐射源。目前对RH起源的假设是，在星系团合并过程中产生的湍流将星系团内介质（ICM）中预先存在的化石电子和/或次级电子重新加速到产生观测到的射电辐射所需的能量。此外，更轻松的集群可以主机扩散的“关态”晕产生的次级电子。在本章中，我们将使用蒙特卡罗模拟，结合惯性加速物理学和ICM中二次谐波的产生，来计算宇宙中RH的出现，它们的光谱特性以及与宿主星系团性质的联系。假设SKA 1的预期灵敏度和空间分辨率，在低（100-300 MHz）和中（1-2 GHz）频率下给出SKA 1调查的预测。SKA 1将进入一个未探索的领域，使我们能够在一个全新的星系团质量和红移范围内研究RH的形成和演化，从而对当前的理论假设进行严格的测试。特别是，SKA 1-LOW和SUR的组合将允许发现~1000个超陡谱晕，并首次探测“关闭状态”的RH。我们预计，在z~0.6的范围内，SKA 1-LOW巡天将发现至少~2500个巨大的RH。值得注意的是，这些巡天将对星团质量范围内的RH（低至~10^14太阳质量）和红移（高至~1）敏感，而这些都是目前观测所未探索的。SKA 1巡天在探测高红移大质量天体方面将与现在和未来的SZ巡天具有很强的竞争力。
2014-12-18 astro-ph.CO
