We assess the performance of the multipole expansion formalism in the case of single-dish HI intensity mapping, including instrumental and foreground removal effects. This formalism is used to provide MCMC forecasts for a range of HI and cosmological parameters, including redshift space distortions and the Alcock-Paczynski effect. We first determine the range of validity of our power spectrum modelling by fitting to simulation data, concentrating on the monopole, quadrupole, and hexadecapole contributions. We then show that foreground subtraction effects can lead to severe biases in the determination of cosmological parameters, in particular the parameters relating to the transverse BAO rescaling, the growth rate and the HI bias ($α_\perp$, $\overline{T}_\text{HI} fσ_8$, and $\overline{T}_\text{HI} b_\text{HI} σ_8$, respectively). We attempt to account for these biases by constructing a 2-parameter foreground modelling prescription, and find that our prescription leads to unbiased parameter estimation at the expense of increasing the estimated uncertainties on cosmological parameters. In addition, we confirm that instrumental and foreground removal effects significantly impact the theoretical covariance matrix, and cause the covariance between different multipoles to become non-negligible. Finally, we show the effect of including higher-order multipoles in our analysis, and how these can be used to investigate the presence of instrumental and systematic effects in HI intensity mapping data.
Kinetic Sunyaev Zeldovich effect in an anisotropic CMB model: measuring low multipoles of the CMB at higher redshifts using intensity and polarization spectral distortions
Unbiased analysis of primordial non-Gaussianity: the multipoles of the full relativistic power spectrum
Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；University of Western Cape（西开普敦大学）；Università degli Studi di Torino（都灵大学）；INFN – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）；INAF – Istituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astrofisico di Torino（意大利国家天体物理研究所都灵天文台）
ECLIPSE: a fast Quadratic Maximum Likelihood estimator for CMB intensity and polarization power spectra
本文提出了一种用于估计宇宙微波背景（CMB）功率谱的二次极大似然（QML）方法的优化实现ECLIPSE（Efficient CMB poLarization and Intensity Power Spectrum Estimator）。这种方法允许一个显着降低与此技术相关的计算成本，允许估计功率谱高达比以前的实现更高的多极。特别地，对于$N_\mathrm{side}=64$、$\ell_{\mathrm{max}}=192$和典型的银河掩模的分辨率，相对于该方法的有效直接实现，在包括强度和偏振的完整分析中，操作的数量可以减少大约1000倍。此外，如果只对研究偏振感兴趣，则可以在不降低结果的情况下进一步减少计算资源来获得E和B模式的功率谱。我们还表明，对于观测天空的一小部分的实验，Fisher矩阵变得奇异，在这种情况下，标准的QML不能应用。为了解决这个问题，我们已经开发了一个binned版本的方法，是无偏的，最小方差。我们还测试了QML估计的鲁棒性时，假设的基准模型不同于天空，并显示迭代方法的性能。最后，我们提出了一个比较QML和伪$C_{\ell}$估计（NaMaster）的下一代卫星所获得的结果，表明，正如预期的那样，QML在低多极产生显着较小的误差。在这项工作中开发的ECLIPSE快速QML代码将公开提供。
A User's Guide to Extracting Cosmological Information from Line-Intensity Maps
University of Barcelona（巴塞罗那大学）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学加拿大理论天体物理研究所）；Ben-Gurion University（本古里安大学）
Revealing cosmological fluctuations in 21cm intensity maps with MeerKLASS: from maps to power spectra
University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）；INFN – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare（意大利国家核物理研究所）；INAF – Istituto Nazionale di Astrofisica（意大利国家天体物理研究所）；Università degli Studi di Torino（都灵大学）；Instituto de Física de Cantabria (IFCA), CSIC-Univ. de Cantabria（坎塔布里亚物理研究所（CSIC-坎塔布里亚大学））；Department of Physics & Astronomy, University of the Western Cape（西开普大学物理与天文系）
Needlets and foreground removal for SKAO hydrogen intensity maps
INAF-IASF Milano（意大利国家天体物理研究所米兰天文物理研究所）；INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste（意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台）；IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）；Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）；INFN-Sezione di Torino（坎塔布里亚物理研究所）；Instituto de Fisica de Cantabria (CSIC-UC)
Antisymmetric Cross-correlation between H I and CO Line Intensity Maps as a New Probe of Cosmic Reionization
强度映射的H I 21厘米线和CO 2.61毫米线的时代的再电离已成为强大的，互补的，探测高红移宇宙。然而，这两个地图和它们的互相关是由前景占主导地位。我们提出了一种新的分析，通过这种分析，信号是无偏的前景，即它可以测量没有前景缓解。我们构造了H I 21 cm线和CO 2.61 mm线的强度图之间的两点互相关的反对称部分，这是因为两个场的统计涨落在时间上有不同的演化。我们表明，这个新信号的符号可以独立于模型区分在某个时间间隔内是否发生由内而外的再电离。更重要的是，在再电离的偏移集模型的框架内，我们证明了在大尺度下的H I-CO互功率谱的偶极的斜率是线性的，以一种独立于再电离参数的方式的全球中性氢分数的变化率，直到接近再电离结束的斜率水平，但这种趋势可能取决于再电离模型的框架。氢-一氧化碳偶极可能是探测再电离速度的冒烟枪，或是宇宙再电离的“标准速度计”。对这一新信号的观测将揭示从再电离中点到接近完成的全球再电离历史。
