Intensity mapping of Loeb-Rybicki haloes from scattering of galactic Lyman-$α$ emission by the diffuse intergalactic medium before reionization
Université de Genève（日内瓦大学）；The Green Concept - Institute for Carbon Assessments and Restoration Ecology（绿色概念-碳评估与恢复生态研究所）；Harvard University（哈佛大学）
利用JWST数据预测z~9-16星系Ly-α光度演化，计算Loeb-Rybicki晕的功率谱，发现SPHEREx和CDIM等实验可统计探测其强度映射信号，并与21-cm发射互相关可显著探测至z~13。
2026-06-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the evolution of CII intensity through the end stages of reionization
我们结合星系观测（Hemmati et al. 2017）中对局部CII 158 $μ$ m线光度函数的可用约束，以及恒星形成率密度的演变和Pullen et al.（2018，假设检测）中最近的CII强度映射测量，推导出$z \sim 0-6$上CII光度-晕质量关系的演变。我们开发了方便的拟合形式的CII光度晕质量关系的演变，并预测约束的CII强度映射功率谱及其相关的不确定性跨越红移。我们预测的灵敏度，以检测即将到来的PIXIE，STARFIRE，EXCLAIM，CONCERTO，TIME和CCAT-p-like调查的功率谱，以及未来可能的强度映射观测与ALMA设施。
2019-07-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lyman-$α$ Polarization Intensity Mapping
我们提出了一种形式主义，将氢莱曼α（Ly $α$）的偏振所产生的辐射在星系晕的散射到强度映射的方法。使用晕模型以及基于模拟和观测的发射轮廓，我们计算了Ly $α$总强度、$I$、偏振强度、$P$、偏振度、$Π=P/I$以及两个新量（Ly $α$偏振的天体物理$E$和$B$模式）在红移$3\leq z \leq13$处的自动和交叉功率谱。$Π$功率谱的单晕项显示了一个转换，该转换表示偏振信号的平均范围，从而表示散射介质的范围。在我们的形式中，这个特征的位置取决于红移，以及特定的发射轮廓形状和范围。因此，比较不同Ly $α$的偏振量和红移可以打破竞争效应之间的简并性，从而可以揭示发射轮廓的真实形状，进而揭示晕中冷气体的物理性质。此外，测量的Ly $α$ $E$和$B$模式可以被用来作为星系演化的探针，因为它们涉及到的平均程度的各向异性的发射和在整个红移的晕气体分布。在$z \sim 3-5$上检测偏振信号，需要将目前地面实验的灵敏度提高一个因子$\sim 10$，并将以红移$z\sim 9-10$为目标的天基仪器的灵敏度提高一个因子$\sim 100$，精确值取决于具体的红移和实验。偏振中的闯入者污染预计很小，因为闯入者也需要被偏振。总的来说，Ly $α$偏振增加了星系及其周围环境中可检索的物理信息量，其中大部分信息无法单独通过总发射来实现。（节略）
2020-04-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Ingredients for 21cm intensity mapping
[摘要]我们使用TNG 100研究了HI在红移$z\leqslant5$处的丰度和聚集特性，TNG 100是一个75 Mpc/h的大型磁流体动力学模拟箱。我们发现，大部分的HI位于暗物质晕和量化的平均HI质量的质量晕在红移z。我们发现只有圆速度大于$\simeq$ 30 km/s的晕才含有HI。虽然HI的密度分布表现出很大的晕到晕散射，但平均分布在质量和红移上是普遍的。低质量晕中的HI主要位于星系中央，而大质量晕中的HI主要集中在卫星星系中。我们发现，HI和物质密度概率分布函数显着不同。结果表明，对于小晕，HI体速度与晕的本征速度同向同幅，而在大晕中，HI体速度与晕的本征速度有差异。我们发现，晕HI速度色散遵循幂律晕质量。我们发现一个复杂的HI偏置，HI在$z\gtrsim3$的$k=0.3$ h/Mpc处已经变成非线性。我们的模拟再现了DLAs的偏差值从观察。我们发现，集群的HI可以准确地再现微扰方法。我们确定了一个新的二次偏置，通过表明，集群的晕不仅取决于质量，但也对HI含量。我们计算了HI散粒噪声的振幅，发现它在所有红移处都很小。我们研究了HI在红移空间中的成簇现象，并表明线性理论可以解释红移空间和实空间中的单极子之间的比率，直到高红移的小尺度。我们发现，上帝的手指效应的幅度是大于HI比物质。我们指出，准确的21厘米地图可以创建从N体或近似模拟，而不是完整的流体动力学模拟。
2018-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Intensity mapping cross-correlations II: HI halo models including shot noise
HI强度映射数据使用中性氢气（HI）的积分发射追踪大尺度结构物质分布。的互相关的强度地图与光学星系调查可以减轻前景和系统的影响，但已被证明显着依赖于星系演化参数的HI和光学样本。先前，我们已经表明，互相关的散粒噪声与光学样本的HI含量成比例，使得散粒噪声估计推断这些样本的平均HI质量。在这篇文章中，我们提出了一个自适应框架，用于HI强度图与星系样本的互相关，使用我们的晕模型形式主义的实现（Murray et al 2018，在准备中），该框架利用星系的晕占据分布来预测它们的功率谱。我们比较了两个HI人口模型，分别跟踪空间晕和星系分布，并提出了他们的自动和交叉功率谱与相关的星系样本。我们发现，HI模型的选择和星系样本内的HI分布的自相关和互相关的形状有轻微的意义，但高度影响测量的散粒噪声幅度的估计，一个发现，我们证实与模拟。我们演示了HI晕占领模型的参数估计，并主张这个框架的解释未来的实验数据，通过互相关散粒噪声确定光学星系样本的HI质量的前景。
2018-03-06 astro-ph.CO
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。
2009-12-11 astro-ph.CO
Constraining the halo-ISM connection through multi-transition carbon monoxide line-intensity mapping
本研究结合Radex代码与高斯过程模拟器构建CO发射暗物质晕模型，验证多波段COMAP巡天及Triple Deluxe扩展版可反演晕质量与CO丰度关联、约束星际分子气体性质，凸显多频率LIM仪器的重要性。
2023-11-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Minkowski Functionals of Large-Scale Structure as a Probe of Modified Gravity
本研究利用N体模拟和四种闵可夫斯基泛函探测Hu-Sawicki f(R)修正引力模型，系统分析平滑尺度、红移、有偏示踪物及红移空间畸变的影响，证明该泛函能有效约束修正引力并揭示宇宙网形态特征。
2024-03-19 astro-ph.CO
The neutral hydrogen distribution in large-scale haloes from 21-cm intensity maps
通过将从2dFGRS星表中选出的48，430个星系叠加到用Parkes射电望远镜获得的一组21 cm强度图上，我们探测了大尺度晕中的中性氢（HI）径向亮度温度分布，这些星系在天空中的总面积为$\sim$ 1，300 $\text{deg}^2$，覆盖了红移范围$0.06\lesssim z\lesssim 0.10$。通过在主成分分析中去除10和20个前景模式来获得地图。我们在地图级别执行堆栈，并从晕轮发射的圆形对称版本中提取轮廓。我们检测到HI晕发射，其中对于10模的显著性为$12.5σ$，对于20模的显著性为$13.5σ$。我们共同适合所观察到的晕质量$M_{\rm v}$和归一化$c_{0,\rm HI}$的HI浓度参数对重建的配置文件，使用功能形式的HI晕丰度在文献中提出。我们发现对于10模的映射，有$\log_{10}{(M_{\rm v}/\text{M}_{\odot})} = 16.1^{+0.1}_{-0.2}$，$c_{0,\rm HI}=3.5^{+0.7}_{-1.0}$;对于20模的映射，有$\log_{10}{(M_{\rm v}/\text{M}_{\odot})} = 16.5^{+0.1}_{-0.2}$，$c_{0,\rm HI}=5.3^{+1.1}_{-1.7}$.这些估计表明，检测到的综合贡献，从多个星系位于非常巨大的晕。我们还分别考虑了1…
2020-09-04 astro-ph.CO
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。
2017-12-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological free-free emission from dark matter halos in the $Λ$CDM model
我们研究了由暗物质晕引起的漫射背景自由-自由辐射。由于暗物质晕是电离热等离子体的宿主，它们可能是宇宙学自由-自由发射的重要来源。我们评估的全球背景强度和各向异性的自由-自由发射。我们发现，占主导地位的贡献来自暗物质晕的质量接近金斯质量，$M_{\mathrm{halo}}\sim 10^{10} M_\odot$，周围的红移$z \sim 3$。因此，自由-自由辐射的强度对形成这种小质量暗物质晕的小尺度原始曲率扰动很敏感。虽然我们得到的整体各向异性的自由-自由辐射的强度小于在高星系区观测到的自由-自由辐射的$10\%$能级，但我们发现即使在谱指数和运行的参数集中，自由-自由辐射信号也被$\sim 20 \%$修正，这与最近的Planck结果一致.因此，宇宙学自由-自由信号的测量有可能对小质量暗物质晕的丰度和曲率扰动（包括光谱指数和运行）提供更严格的约束，同时需要通过多频射电观测或与星系巡天或21厘米强度图的互相关研究来仔细去除银河系自由-自由发射。
2022-09-29 astro-ph.CO
Minkowski Functionals of CMB polarisation intensity with Pynkowski: theory and application to Planck and future data
本文将 Minkowski 泛函扩展到 CMB 偏振强度 P²，推导高斯各向同性预测，分析 Planck 数据并预测 LiteBIRD 与 Simons Observatory 的检测能力，同时发布 Pynkowski 软件包。
2024-01-25 astro-ph.CO
Imprints of non-standard Dark Energy and Dark Matter Models on the 21cm Intensity Map Power Spectrum
研究了非标准暗能量（DE）和暗物质（DM）模型对高红移中性氢（HI）气体21 cm强度谱图功率谱的影响。为此，我们使用晕目录从N体模拟的动态DE模型和DM的情况下，统计上无法区分的标准冷暗物质模型与宇宙学常数（LCDM），使用目前可用的宇宙学观测。我们限制我们的分析晕目录在红移z = 1和2.3，这是共同的所有模拟。对于每个目录，我们使用一个简单的处方相关联的HI气体质量N体晕的HI分布模型。我们发现，DE模型留下一个独特的签名在HI光谱在很宽的范围内的尺度，这与晕质量函数和非线性制度的聚类发病的差异。在非标准DM模型的情况下，HI谱相对于LCDM模型的显着差异只产生于低质量晕的抑制丰度。这些宇宙学模型相关的特征也出现在21厘米光谱中。特别是，我们发现，未来的SKA测量可以区分DE和DM模型的印记在高统计显著性。
2017-06-28 astro-ph.CO
Simulating the Large-Scale Structure of HI Intensity Maps
中性氢的强度测绘是宇宙学和大尺度结构的一种很有前途的观测探测。我们提出了宽场模拟HI强度地图的基础上的N体模拟的$2.6\, {\rm Gpc / h}$盒与$2048^3$粒子（粒子质量$1.6 \times 10^{11}\, {\rm M_\odot / h}$）。使用条件质量函数填充模拟暗物质密度场的晕低于模拟的质量分辨率（$10^{8}\, {\rm M_\odot / h} < M_{\rm halo} < 10^{13}\, {\rm M_\odot / h}$），我们分配HI的晕，这些晕根据一个唯象晕HI质量关系。模拟在宽度为$Δz \approx 0.05$的红移箱中跨越0.35 < z < 0.9的红移范围，并以约7 '的角分辨率覆盖四分之一的天空。我们利用模拟的强度图研究了非线性效应和红移空间畸变对HI角簇的影响。针对自相关的地图，我们应用和比较几个估计的角功率谱及其协方差。我们验证，这些估计同意解析预测大规模和研究的有效性近似高斯随机场的基础上，特别是在上下文中的协方差。我们讨论了我们的结果和模拟地图可以是有用的规划和解释未来HI强度测绘调查。
2016-03-01 astro-ph.CO
Intensity fluctuations of radio halo in galaxy cluster: Insights from power spectrum estimation
Indian Institute of Science（印度科学研究所）；New Mexico Institute of Mining and Technology（新墨西哥矿业与技术学院）；MIT Art, Design and Technology University（麻省理工学院艺术、设计与技术大学）；National Centre for Radio Astrophysics, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究院国家射电天文学中心）；Manipal Centre for Natural Sciences, Manipal Academy of Higher Education（马尼拉高等教育学院自然科学中心）；Centre for Strings, Gravitation and Cosmology, Department of Physics, Indian Institute of Technology Madras（马德拉斯印度理工学院物理系弦论、引力与宇宙学中心）
该研究提出用功率谱估计研究星系团，通过对MACSJ0014.3-302和MACSJ0152.5-2852的610MHz观测估计角功率谱，发现仅MACSJ0014.3-302有过量发射，模拟表明需特定晕模型解释，此方法对相关研究可能有用。
2026-07-10 astro-ph.CO
Precision Tests of CO and [CII] Power Spectra Models against Simulated Intensity Maps
线强度映射（LIM）是一种新兴的技术，具有独特的潜力，以探测广泛的尺度和红移。然而，实现LIM的全部潜力依赖于信号的准确建模。介绍了实空间中CO转动谱线和[CII]精细跃迁谱线强度涨落功率谱的扩展晕模型，模拟了物质涨落的非线性以及谱线强度涨落与暗物质暗物质分布之间的偏置关系.我们还使用晕模型框架计算超出泊松近似的随机贡献。为了建立模型的准确性，我们创建了第一个宇宙尺度的模拟CO和[CII]强度图，\textsf{MithraLIMSims}，在红移$0.5 \leq z\leq6$，使用来自Hidden Valley模拟的晕目录，并根据每条线的质量-红移-光度关系绘制晕。我们表明，在$z=1$尺度$k_{\rm max} \lesssim 0.8 \ {\rm Mpc}^{-1}h$，模型预测的聚类功率（只有两个自由参数）与测量的功率谱在优于5%的协议。在较高的红移$z=4.5$，这一显着的协议扩展到较小规模的$ k_{\rm max} \lesssim 2 \ {\rm Mpc}^{-1}h$。此外，我们表明，在大尺度上，CO和CII功率谱的随机贡献是非泊松的，再现合理的晕模型处方的振幅。最后，我们评估的重子声学振荡（BAO）的理论模型的性能，并表明，假设的LIM调查探测CO线在$z=1$，可以部署在这十年内，将能够使一个高意义的测量的BAO。在更长的时间尺度上，天基探测任务（C…
2022-02-15 astro-ph.CO
Cosmological Remapping for Efficient Generation of 21 cm Intensity Mapping Mocks
本文提出利用宇宙学重映射方法，从现有模拟高效生成不同宇宙学模型下的21厘米强度映射模拟目录，并验证其有效性及分析精度限制。
2025-06-19 astro-ph.CO
The HI intensity mapping power spectrum: insights from recent measurements
本研究基于MeerKAT望远镜首次测得的红移0.32、0.44处HI强度映射功率谱，构建含1晕项等效应的红移空间小尺度功率模型，验证其在0.32红移处拟合良好，0.44处需调整HI丰度或晕偏置。
2024-04-16 astro-ph.CO gr-qc
Astrophysics & Cosmology from Line Intensity Mapping vs Galaxy Surveys
线强度映射（LIM）提出了有效地观测遥远的暗星系和绘制高红移的物质密度场。在姊妹论文中的形式主义的基础上，我们首先强调了LIM中宇宙学和天体物理学之间的简并性。我们讨论了什么可以限制从测量的平均强度和红移空间功率谱。有了足够的光谱分辨率，2-晕项的大尺度红移空间畸变就可以被测量，这有助于打破偏置和平均强度之间的简并。在较高的光谱分辨率下，测量小尺度的红移空间畸变可以消除1-晕项和散粒噪声项。与外部星系目录或透镜巡天的互相关进一步打破了简并。我们推导出类似于SPHEREx、HETDEX、CDIM、COMAP和CONCERTO的实验的要求。然后，我们重新审视的LIM观测值的最优性的问题，相比星系检测，天体物理学和宇宙学。我们使用匹配滤波器来计算单个源的亮度检测阈值。我们表明，LIM包含的信息太暗，以检测，在高噪声或高混淆制度的星系。我们量化检测到的源的稀疏性和聚类偏差，并将它们与LIM进行比较，表明在这种情况下LIM是物质密度的更好示踪剂。我们通过回答这些问题作为傅立叶尺度的函数来扩展以前的工作，包括第一次宇宙方差，像素到像素的相关性，亮度依赖的聚类偏差和红移空间失真的影响。
2021-06-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modeling the HI-Halo Connection: Evolution, Scatter, and a Halo-based Prescription for 21-cm Mock Catalogs
INAF – Astronomical Observatory of 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）；Observatoire de la Côte d’Azur, Laboratoire Lagrange（蔚蓝海岸天文台拉格朗日实验室）；Department of Physics & Astronomy, University of the Western Cape（西开普大学物理与天文学系）；Tianjin Astrophysics Center, Tianjin Normal University（天津师范大学天津天体物理中心）；Institute of Physics, Laboratory of Astrophysics, EPFL（洛桑联邦理工学院物理研究所天体物理实验室）
研究中性氢（HI）与晕的联系，利用GAEA半解析模型预测HI质量函数等，刻画其关系、演化及散射，确定次要依赖性，编码相关关系和散射于处方，能构建模拟目录助力SKA相关测量与调查。
2026-07-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Beyond $Λ$CDM with HI intensity mapping: robustness of cosmological constraints in the presence of astrophysics
对中性氢（HI）21厘米发射的未分辨强度进行测绘，现在被认为是未来几十年宇宙学研究中最有前途的工具之一。在这里，我们调查，为第一次，扩展的标准宇宙学模型，如修改后的重力和原始的非高斯性，考虑到自洽地考虑到目前的约束天体物理学的HI集群在治疗的亮度温度波动。要了解的边界内，从而获得的结果可以被认为是可靠的，我们研究的稳健性进行宇宙学参数估计通过研究21厘米的强度映射，对我们的知识的天体物理过程导致HI聚类。天体物理效应的模拟通过将束缚物体中的整体HI质量与承载它的底层暗物质晕的质量联系起来的关系来影响宇宙学观测值。我们量化了标准宇宙学参数估计值和描述修正引力和原始非高斯性的参数估计值的偏差，如果人们误解HI质量与晕质量之间关系的斜率，或较低的维里速度截止值，使暗物质晕能够承载HI。值得注意的是，我们发现天体物理学的不确定性不会影响对原始非高斯性的搜索-HI强度映射最强的科学案例之一-尽管信号与HI偏差有很深的联系。
2021-02-04 astro-ph.CO
Revisiting the [C II]$_{158 μ\text{m}}$ line-intensity mapping power spectrum from the EoR using non-uniform line-luminosity scatter
探测再电离时期星系的线强度映射（LIM）信号是一种新兴的工具，以限制它们在再电离中的作用。正在进行和即将进行的实验针对天空中的信号波动，通过信号统计来揭示这些星系的统计和天体物理特性，例如，功率谱。在这里，我们重新审视[C II] $_{158 μ\text{m}}$ LIM功率谱下的非均匀线光度散射，它有一个晕质量变化的统计特性。本研究考虑了在$z=6$进行的星系宇宙流体动力学和辐射转移模拟的线光度散射。我们测试了不同模型框架的鲁棒性，这些框架解释了线光度散射对信号统计的影响。我们使用一个简单的幂律模型来拟合散射，并证明了平均亮度晕质量相关拟合不能保持非均匀散射下的LIM信号的平均强度（因此聚类功率谱）。在我们的例子中，与半解析散射的一般情况相比，与平均相关拟合相比，平均强度变化了$\sim 48$ %。然而，我们发现，从最可能的拟合的平均强度的预测可以鲁棒地建模，考虑到广义和更现实的非均匀散射。我们还探讨了在非均匀散射下降低亮度偏差的可能性，影响聚类功率谱，尽管这种现象可能在统计上不显着。因此，我们应该采取适当的方法，可以一致地解释LIM功率谱的观测。
2022-11-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Intergalactic Lyman-$α$ haloes before reionization are detectable with JWST
本文利用JWST观测到的紫外光度并结合数据驱动方法，预测了再电离时期星系际莱曼-α晕的可探测性，发现单个亮晕可在z≲9被探测，堆叠约10个晕可探测至z∼16，为揭示中性星系际氢提供途径。
2024-10-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Intensity mapping of [CII] from early galaxies
[CII] 157.7 $\rm μ$ m精细结构发射线的强度映射代表了探测星系中恒星形成活动的理想实验，特别是在那些太暗而无法单独检测的星系中。在这里，我们调查这样的实验的可行性$z > 5$星系。我们构建的$L_{\rm CII} - M_{\rm h}$关系的观测和模拟，然后生成模拟[CII]强度地图，通过应用这种关系建立从大规模N体模拟晕目录。地图的河外远红外（FIR）连续，被称为“前景”，和CO旋转过渡线和[CI]精细结构线被称为“污染”，以及生产。我们发现，在316 GHz（对应于$z_{\rm CII} = 5$），河外FIR连续谱、[CII]信号、从$J=1$到13的所有CO谱线和两条[CI]谱线的平均强度分别为$\sim 3\times10^5$ Jy sr $^{-1}$、$\sim 1200$ Jy sr $^{-1}$、$\sim 800$ Jy sr $^{-1}$和$\sim 100$ Jy sr $^{-1}$.我们讨论了一种方法，该方法允许我们通过从每条视线中去除光谱平滑成分来减去FIR连续体前景，并通过丢弃污染排放中明亮的像素来抑制CO/[CI]污染。$z > 5$ [CII]信号主要来自质量范围为$10^{11-12} \,M_\odot$的晕;由于该质量范围很窄，强度映射是研究这些早期星系的理想实验。原则上，这样的信号是可访问的地面望远镜与6米…
2015-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Intensity Mapping as a Probe of Axion Dark Matter
谱线的强度映射（IM）有可能通过将观测到的模式的总数与宇宙微波背景（CMB）各向异性相比增加几个数量级来彻底改变宇宙学。在本文中，我们考虑IM的中性氢（HI）在红移范围$0 \lesssim z \lesssim 3$采用晕模型的方法，其中HI被假定为遵循分布的暗物质（DM）晕。如果DM的一部分是由超轻的轴子组成，那么与轴子Jeans质量以下的冷暗物质相比，晕的丰度会发生变化。与固定的总HI密度，$Ω_{\rm HI}$，假设完全驻留在晕，这种效应引入了一个规模独立的增加，在HI功率谱的尺度以上的轴子牛仔裤规模，我们的模型预测与N体模拟一致。较轻的轴子引入了一个尺度依赖的功能，即使在线性尺度，由于其抑制的物质功率谱附近的金斯尺度。我们使用Fisher矩阵形式主义来预测未来HI调查的能力，以约束DM的轴子分数和边缘化天体物理和模型的不确定性。我们发现，一个HIRAX样的调查是一个非常可靠的IM调查配置，由于非线性尺度的不确定性的影响最小，而SKA1MID配置是最具约束力的，因为它是敏感的非线性尺度。包括非线性尺度和结合SKA1MID样IM调查与西蒙斯天文台CMB，基准“模糊DM”模型与$m_a = 10^{-22}\text{ eV}$可以限制在10%的水平。对于较轻的ULA，这个限制提高到1%以下，并允许在广泛的质量范围内测试轴子模型和大统一尺度之间的联系。
2020-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
The impact of baryons on weak lensing statistics as a function of halo mass and radius
Columbia University（哥伦比亚大学）；Institute of Science and Technology Austria（奥地利科学技术研究所）；Flatiron Institute（平顿研究所）
研究恒星物质对弱引力透镜统计的影响，发现BCMs在大质量晕体中存在系统误差，需改进模型以准确反映恒星物质分布。
2026-03-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark matter decay in the Milky Way halo
本研究通过计算X射线谱线强度分布，探讨银河系晕中暗物质（特别是共振产生的惰性中微子）的衰变，结合多种观测约束确定了混合角参数和粒子寿命范围，并对XRISM卫星的探测通量做出预测。
2024-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
The BINGO Project VI: HI Halo Occupation Distribution and Mock Building
综合中性气体观测的重子声学振荡是一个射电望远镜，设计用于测量980 MHz至1260 MHz，观察中性氢（HI）21 cm线，并使用强度映射技术检测BAO（重子声学振荡）信号。在这里，我们提出了我们的方法来生成模拟地图的21厘米强度映射信号覆盖BINGO频率范围和相关的测试结果。（节录）
2021-07-04 astro-ph.CO astro-ph.IM
A halo model for cosmological neutral hydrogen: abundances and clustering
我们扩展了以前的分析结果对约束的丰度和集群后再电离（$z \sim 0-5$）中性氢（HI）系统使用晕模型框架。我们的工作与一个全面的HI数据集，包括小规模的集群，柱密度和质量函数的HI星系在低红移，强度映射测量在中等红移和紫外/光学观测的阻尼莱曼阿尔法（DLA）系统在较高的红移。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）的方法来约束最佳拟合模型的参数，无论是HI晕质量关系和HI径向密度分布。我们发现，径向指数轮廓的结果在一个很好的适合低红移HI的观测，包括集群和列密度分布。的配置文件的形式也被发现，以匹配高红移DLA的意见，结合使用时，与一个三参数HI晕质量关系和红移演化的HI浓度。晕模型的预测与观测到的低红移星系的HI面密度分布，以及高红移DLAs的碰撞参量和覆盖分数观测的一般趋势吻合得很好。我们提供了方便的表格，总结了最佳拟合晕轮模型预测。
2017-04-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Puzzling large-scale polarization in the galaxy cluster Abell 523
大尺度磁场通过在星系团中观察到的扩散同步辐射源（如射电晕）显示出来。这些源的总强度细丝也被观察到偏振，但在目前已知的大约100个射电晕中只有3个。本文分析了星系团Abell 523在1-2 GHz频率范围内散射辐射的极化甚大阵新数据。我们发现的第一次证据极化发射的尺度为2.5百万秒差距。总强度的发射只在源的中心部分被观测到，可能是由于观测的局限性。为了寻找超出中心区域的总强度发射，我们将这些数据与撒丁岛射电望远镜的单碟观测相结合，并将它们与使用不同仪器获得的多频总强度观测进行比较，包括低频ARray和Murchison Widefield Array。通过分析该系统的旋转测量特性，并利用数值模拟，我们推断，这种偏振发射是与灯丝的无线电晕位于外围的系统，在最接近的观察者的外围区域。
2022-06-07 astro-ph.CO
Extragalactic diffuse gamma-rays from dark matter annihilation: revised prediction and full modelling uncertainties
最近的高能量数据从费米-LAT的弥漫伽马射线背景已被用来设置之间的最佳约束湮灭TeV冷暗物质的候选人。为了评估这些限制的鲁棒性，我们重新审视和更新的各向同性河外伽玛射线强度的计算从暗物质湮灭。质量为$\geq10^{10}\,M_{\odot}$的晕的发射提供了预测强度的鲁棒下限。包括较小的光晕（其性质是从其较高质量的对应物推断的）在内的强度通常高5倍，而来自subhalos的增强产生额外的因子~1.5。我们还对所有成分的不确定性进行了排名，并为它们提供了详细的误差预算。总的来说，我们的基准强度比Fermi-LAT合作在其最新分析中得出的基准强度低5倍。这表明对河外暗物质湮灭的限制可以放宽相同的系数。我们还计算了自相互作用的暗物质在大质量晕的预期强度，并发现发射减少了3倍相比，无碰撞对应。CLUMPY代码的下一个版本将提供所有必要的工具来重现和简化未来对该预测的改进。
2018-02-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining cosmology with thermal Sunyaev-Zel'dovich maps: Minkowski functionals, peaks, minima, and moments
本研究利用Minkowski泛函、峰值、谷值和矩等统计量分析热SZ效应图，结合约154个宇宙学模型模拟，证明这些统计量组合可显著提升宇宙学参数约束能力，比功率谱紧约29倍，并具有抗噪性。
2025-06-23 astro-ph.CO
Constraining the [CII] luminosity function from the power spectrum of line-intensity maps at redshift 3.6
针对高红移[CII]光度函数约束不足问题，利用晕模型框架结合MARIGOLD模拟推导光度-质量关系，对FYST的DSS及不同参数巡天预测，通过贝叶斯推断约束光度函数参数，揭示LIM巡天设计权衡。
2025-08-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
BOOMERanG Constraints on Primordial Non-Gaussianity from Analytical Minkowski Functionals
我们使用闵可夫斯基泛函（MF）约束原始的非高斯贡献的CMB强度场中观察到的150 GHz和145 GHz的BOOMERanG地图从1998年和2003年的航班，分别进行了第一次联合分析的两个数据集。在弱非高斯场的极限下，MF公式的微扰展开产生了由Hikage等人（2006）导出的解析公式，该公式可以用于约束耦合参数f_NL而不需要非高斯模拟。我们发现在95%CL下-1020<f_NL<390，显著改善了De Troia等人（2007）在BOOMERanG 2003数据集上的先前约束。这是迄今为止亚轨道探测器的最佳f_NL限值。
2009-05-27 astro-ph.CO
On Minkowski Functionals of CMB polarization
CMB偏振数据通常使用$E$和$B$模式进行分析，因为它们是沿视线旋转的标量，并且具有不同的物理来源。我们探讨使用斯托克斯参数$Q$和$U$的互补分析和一致性检查的背景下，搜索非高斯的可能性。我们发现，闵可夫斯基泛函（MF）的$Q,U$是不变的局部旋转下沿视线，即使$Q,U$是自旋2变量，全天分析。不变性不适用于不完全的天空。对于局域型的原始非高斯性，当我们比较$Q,U$模和$E$模或温度涨落的MF的非高斯偏差时，我们发现其振幅大约低一个数量级，并且偏差的形状也不同。这一发现可以用于区分观测数据中的局部类型非高斯性与其他非高斯性来源。最后，我们分析了$Q$、$U$的MF的振幅和总偏振强度的奇异性数密度对张量标量比$r$的敏感性，发现它们都随着$r$的增大而减小。
2017-05-12 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$z…
2014-10-27 astro-ph.CO
Intensity mapping with neutral hydrogen and the Hidden Valley simulations
本文介绍了隐谷模拟，一套万亿粒子N体模拟在千兆秒差距的体积，旨在强度映射科学。我们提出的模拟和他们的收敛的细节，然后专门研究21厘米之间的红移波动2和6。中性氢被分配到晕使用三个处方，我们调查的集群在实和红移空间的2点水平。与早期的工作一样，我们发现HI的偏差从z = 2时的接近2增加到z = 6时的4，在高z时变得更加依赖于尺度。与物质场的尺度相关和去相关程度与微扰理论所预测的一样。由于宿主晕的质量较低，上帝的手指对拟议的21厘米仪器相关范围的影响很小。我们表明，重子声学振荡和红移空间扭曲可以很好地测量这样的仪器。利用大的模拟量，我们评估的影响波动的紫外线背景下，改变HI聚类主要是在大尺度上。
2019-11-17 astro-ph.CO
From Weak Lensing to non-Gaussianity via Minkowski Functionals
我们提出了一种新的调和域方法提取形态信息，在闵可夫斯基泛函（MF）的形式，从弱透镜（WL）收敛映射。使用微扰扩展的MF，这是预计将是有效的范围内的角尺度探测最当前的弱透镜调查，我们表明，三个广义偏度参数的研究是等效的三个MF定义在两个维度的研究。然后，我们将这些偏度参数扩展到三个相关的偏谱，这些偏谱比它们的一点对应物携带更多关于收敛双谱的信息。我们讨论了各种问题，如噪声和不完整的天空覆盖的背景下，这些偏态谱估计从现实的数据。我们的技术提供了一种替代像素空间的方法通常用于估计的MF，它可以是特别有用的，在存在的面具与非平凡的拓扑结构。弱透镜统计的分析建模依赖于底层密度分布统计的准确建模。我们采用三种不同的形式主义模型的基础暗物质双谱：层次的animals，晕模型和拟合函数的基础上的数值模拟，MF从这些形式主义的计算和比较。我们调查的程度，晚时间重力诱导的非高斯性（弱透镜是主要敏感）可以从原始的非高斯性分离，以及这种分离如何取决于源红移和角标度。
2011-03-09 astro-ph.CO
The effect of finite halo size on the clustering of neutral hydrogen
再电离后21厘米强度测绘实验的目标是暗物质晕中中性氢（HI）的谱线。根据晕模型，这些离散的晕跟踪连续的暗物质密度场到一定的尺度，这取决于晕的物理尺寸。晕圈的物理尺寸定义了一个排除区域，该区域在HI的统计特性上留下印记。我们展示了如何排除由于有限的晕大小的影响HI功率谱的效果，与由回溅半径给定的主机晕的物理边界。最重要的是，我们表明，出现在功率谱的零动量极限的白噪声样功能是完全取消时，考虑到有限的晕的大小。这种抵消作用实际上适用于所有暗物质密度场的示踪物，包括星系。此外，我们表明，排除由于有限的晕大小导致一个亚泊松噪声签名在大尺度上，从N体模拟的结果一致
2021-06-08 astro-ph.CO
Galactic Substructure and Dark Matter Annihilation in the Milky Way Halo
我们研究子结构对星系晕中暗物质湮灭速率的影响。我们使用的子结构，可以扩展数值模拟结果的尺度太小，无法解决的模拟分析模型。我们首先校准的解析模型的数值模拟，然后确定湮灭助推因子，标准的WIMP模型以及那些与索末菲（或其他）增强，作为银河系的银心半径的函数。我们提供了一个估计的依赖性的伽马射线强度的WIMP湮灭的角距离的函数从银河系中心。这种方法，再加上未来的数值模拟结果可以是一个强大的工具，可以用来约束WIMP属性使用费米全天数据。
2010-01-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Extracting HI Astrophysics from Interferometric Intensity Mapping
本文提出了一个新的中性氢晕模型，用于研究干涉型中性氢强度映射对中性氢天体物理的约束作用。该模型在红移为$z\sim0.1$和$z\sim1.0$的星系形成模拟中进行了标定。我们证明了小尺度HI功率谱上的约束可以打破HI密度$Ω_{\rm HI}$和HI偏置$b_{\rm HI}$之间的简并。对于$z\sim0.1$，我们预测使用来自MeerKAT和澳大利亚SKA Pathfinder（ASKAP）的SKA Pathfinder数据可以实现高达6%水平精度的$Ω_{\rm HI}$精确测量和高达1%水平精度的大尺度HI偏差$b_{\rm HI}^0$。我们还提出了一个新的描述的HI散粒噪声的晕模型框架中，其中考虑了分散的星系的HI质量之间的关系和他们的主机晕质量。此外，鉴于HI星系的数量密度高于一定的HI质量阈值，未来的调查也将能够约束HI质量函数只使用HI散粒噪声。这将导致使用标准Schechter函数的10%水平的约束。该技术将潜在地提供独立于现有方法的测量HI质量函数的新方法。我们预测，SKA将能够进一步改善低红移的限制的一个因素，以及开创性的测量HI天体物理在更高的红移。
2021-03-20 astro-ph.CO
Cosmological constraints from the Minkowski functionals of the BOSS CMASS galaxy sample
本研究构建了基于模拟的大尺度结构Minkowski泛函宇宙学约束模型，结合神经网络模拟器分析BOSS CMASS星系样本，发现其约束能力优于两点相关函数，二者结合可大幅提升宇宙学参数约束精度。
2025-05-18 astro-ph.CO
Probing the HI distribution at small scales using 21-cm Intensity Mapping at large scales
Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）
本研究利用大尺度21厘米功率谱与双谱，结合独立的Ω_HI测量，成功实现对量化小尺度中性氢分布的HI HM关系参数的估计，为星系形成与ISM演化研究提供线索。
2026-08-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Large, fast and accurate HI intensity maps with latent overlap diffusion
SISSA（斯issa）；INFN – National Institute for Nuclear Physics（意大利国家核物理研究所）；ICSC - Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing（高性能计算、大数据和量子计算国家研究中心）；Imperial College London（帝国理工学院）；INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste（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）
本文提出了一种新的机器学习管道，利用隐式重叠扩散模型在已训练的流体动力学模拟基础上，生成暗物质晕质量密度图和三维21厘米亮度温度信号，从而高效预测21厘米功率谱。
2026-05-21 astro-ph.CO
Connecting CO Intensity Mapping to Molecular Gas and Star Formation in the Epoch of Galaxy Assembly
强度测绘是一种很有前途的探测早期宇宙的技术，它可以从宇宙学体积中的未分辨星系中提取一条谱线。本文基于星系-晕连接的参数化模型，给出了z ~ 2.4 - 2.8星系CO（1-0）线的强度图和功率谱的预测，并证明了从这些观测结果可以直接推断高红移星系的性质。我们发现，我们的基准预测应该是可检测的现实实验。受显著建模不确定性的影响，我们展示了在我们的模型中改变每个参数对功率谱的影响。使用模拟观测，我们推断我们的模型参数空间的MCMC过程中的约束，并显示相应的限制LIR-LCO关系和CO光度函数。这些限制将是对目前高红移星系观测的补充，高红移星系观测可以检测到最亮的星系，但不能从光度函数的暗端检测到完整的样本。通过探测这些群体的聚合，CO强度映射可能是一个有价值的工具，探测分子气体及其与恒星形成的高红移星系。
2016-02-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
HI Intensity Mapping cross-correlation with thermal SZ fluctuations: forecasted cosmological parameters estimation for FAST and Planck
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；Centre for Space Research, North-West University（西北大学空间研究中心）；University of KwaZulu-Natal（夸祖鲁-纳塔尔大学）；Adekunle Ajasin University（阿德昆莱·阿贾辛大学）；Northeastern University（东北大学）；Stellenbosch University（斯坦伦布什大学）；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）
本文通过FAST与Planck的HI-SZ交叉相关性研究，预测了宇宙学参数的估计，探讨了中性氢在晕中的分布。
2024-11-14 astro-ph.CO
Forecasts on Primordial non-Gaussianity from 21 cm Intensity Mapping experiments
我们预测能力的专用21厘米强度映射实验约束原始非高斯使用功率谱和双谱。我们使用广义晕模型方法对包括非线性偏置扩展的信号进行建模。我们认为前景滤波尺度和前景楔形的重要性。我们发现，目前这一代的强度映射实验，如CHIME没有足够的灵敏度与现有的限制竞争。另一方面，即将到来的实验，如HIRAX可以改善当前的约束和拟议的CRAMA实验可以大大改善他们，达到以下的$σ(f_{\rm NL})<5$等边和正交配置和$σ( f_{\rm NL}) < 1$的局部形状的灵敏度，如果良好的前景控制实现。
2020-11-26 astro-ph.CO
An Improved Fit for Linear Halo Bias at High Redshift
University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Cosmic Frontier Center（宇宙前沿中心）；Texas Center for Cosmology & Astroparticle Physics（德克萨斯宇宙学与高能物理中心）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）
研究通过模拟数据测量高红移下暗物质晕偏置，发现其比低红移校准结果高3-4%，并提供更新的线性偏置拟合，将系统偏差降低至1%以下，为JWST等观测提供理论支持。
2026-04-15 astro-ph.CO
Local analyses of Planck maps with Minkowski Functionals
Minkowski泛函（MF）是研究宇宙背景辐射（CMB）图统计性质的极好工具。在它们臭名昭著的优势之间，是在CMB球体的补丁中有效使用它们的可能性，这允许在遮蔽的天空中进行研究，包括对小天空区域的分析。然后，从高斯性的可能的偏差进行了研究，通过比较MF从一组高斯各向同性模拟CMB地图，其中应用相同的切割天空掩模。这些分析灵敏度足以检测小强度污染，如原发性和继发性CMB各向异性。我们的方法使用的MF，广泛用于研究CMB数据中的非高斯性，并断言高斯偏差，只有当他们都指出了一个特殊的$χ^2$值，在超过$2.2 σ$的置信水平，在一个给定的天空补丁。遵循这一严格的程序，我们发现13个区域的前景清洁普朗克地图，表明这种高水平的非高斯偏差。根据我们的研究结果，这些非高斯贡献显示了可以与这些区域中热点或冷点的存在相关联的签名。此外，这些非高斯偏差信号中的一些表明在位于银道面附近的那些区域中存在前景残差。此外，我们确认，我们的分析中揭示的大部分区域，但不是全部，最近在普朗克合作所做的研究中报道。此外，我们还调查这些非高斯偏差是否可能来源于系统学，如非均匀噪声和光束效应在发布的普朗克数据，或者可能是由于残留的银河前景。
2016-06-13 astro-ph.CO
High-Redshift Star Formation in a Time-Dependent Lyman-Werner Background
第一代恒星产生的莱曼-沃纳（LW）辐射背景可以使氢分子光解，增加恒星形成所需的暗物质晕的质量。先前的研究已经确定了在恒定LW背景下有效分子冷却所需的临界质量。然而，真实背景预计将在早期迅速增加。忽视这种演化可能会低估小晕中的恒星形成，这些小晕可能在过去LW强度低得多的时候就开始冷却。背景演化是宇宙学21厘米信号再电离前预测的一个很大的不确定性来源，这可以用未来的射电望远镜观测到。为了解决这个问题，我们进行零维的一个区域的计算，遵循的密度，化学丰度，和气体的温度在中心区域的暗物质晕，包括层次的增长和不断发展的LW背景。我们从研究随红移呈指数增加的背景下的晕的物理开始。我们发现，当强度增加慢于$J_{\rm LW}(z) \propto 10^{-z/5}$，冷却在过去是一个相对较小的影响。然后，我们自洽地计算宇宙学LW背景$z=15-50$，并发现冷却在过去由于不断发展的背景有适度的影响。最后，我们将这些结果与具有不同LW历史的三维流体动力学宇宙学模拟进行了比较。虽然只模拟了少量的晕，但结果与我们的单区计算一致。
2015-01-14 astro-ph.CO
The depletion of gas in high-redshift dwarf galaxies from an inhomogeneous reionization
星系际介质（IGM）的再电离可能是不均匀的和扩展的。通过加热IGM和来自星系外围的光蒸发气体，这个过程可以对结构的生长产生巨大的影响。利用一套大参数空间的球对称坍缩模拟，研究了电离紫外背景（UVB）对重子在暗物质晕上凝聚的影响。我们提出了一个表达式的晕重子分数，这是一个明确的函数：（i）晕质量;（ii）UVB强度;（iii）红移;（iv）红移的晕暴露于UVB。我们还提出了一个相应的表达式的特征或临界质量，定义为晕质量保留一半的重子相比，全球的价值。由于我们的结果是普遍的和物理动机，它们可以广泛地应用于非均匀再电离模型。
2013-01-28 astro-ph.CO
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。
2015-03-03 astro-ph.CO
Constraint on the early-formed dark matter halos using the free-free emission in the Planck foreground analysis
我们提供了一个新的小尺度密度波动的约束，评估弥漫的背景自由发射的暗物质晕在黑暗时代。如果在小尺度上存在大幅度的物质密度涨落，则这种涨落会促进暗物质晕的早期形成。当维里温度足够高时，晕中的气体被加热并通过热碰撞电离。被加热的电离气体通过自由-自由过程发射光子。我们将观察到这些光子的总和作为漫射背景自由发射。在考虑气体密度和温度分布的解析暗物质晕模型下，计算了早期形成的暗物质晕在微波频率范围内的漫射背景自由辐射强度。与近年来对宇宙微波背景的前景分析相比较，我们得到了小尺度下密度涨落过剩的约束条件。我们的约束对应于$P_ζ\lesssim 10^{-7}$为$k \simeq 1-100~\mathrm{Mpc}^{-1}$假设δ函数型曲率功率谱。因此，我们的约束是对低于$1~\rm Mpc$尺度的扰动最严格的约束。
2022-05-11 astro-ph.CO
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。
2014-12-20 astro-ph.CO
