Reionization and CMB non-Gaussianity
Reionization and CMB non-Gaussianity
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再电离和 CMB 非高斯性
DOI：
10.1093/mnras/stu1123
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发表时间：
2014
影响因子：
4.8
通讯作者：
Munshi D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Munshi D
我们展示了如何互相关的一个高红移texternaltracer字段，如21厘米中性氢分布和产品地图涉及宇宙微波背景（CMB）的温度和偏振场，探针混合双谱涉及这些领域，可以帮助确定宇宙的再电离历史，超越可以实现互谱分析。从最近的研究为检测原始非高斯性的线索，我们开发了一套估计，可以研究再电离使用的功率谱与双谱（或斜谱）。我们使用这种方法中固有的匹配滤波来研究不同的再电离历史。我们检查到什么程度，他们可以用来排除各种型号的再电离和研究交叉污染从不同的来源，如CMB的透镜。估计器可以被微调以优化特定再电离历史的研究。在我们的研究中，我们考虑三种不同类型的示踪剂，即：原星系;中性氢的21厘米地图;和类星体。我们还考虑了四种可供选择的再电离模型。我们发现，在最大探测值为2000时，探测的累积信噪比（S/N）可以达到宇宙方差限制的全天实验。结合普朗克实验的100 GHz、143 GHz和217 GHz通道，我们发现信噪比在-之间。S/N取决于示踪剂场的具体选择，多个示踪剂可以有效地用于绘制具有合理S/N的整个再电离历史。弱透镜的污染进行了研究，发现是可以忽略不计的，汤姆逊散射的影响，从斑片状再电离也被认为是。
We show how cross-correlating a high-redshiftexternaltracer field, such as the 21-cm neutral hydrogen distribution and product maps involving cosmic microwave background (CMB) temperature and polarization fields, that probe mixed bispectrum involving these fields, can help to determine the reionization history of the Universe, beyond what can be achieved from cross-spectrum analysis. Taking clues from recent studies for the detection of primordial non-Gaussianity, we develop a set of estimators that can study reionization using a power spectrum associated with the bispectrum (or skew-spectrum). We use the matched filtering inherent in this method to investigate different reionization histories. We check to what extent they can be used to rule out various models of reionization and study cross-contamination from different sources such as the lensing of the CMB. The estimators can be fine-tuned to optimize study of a specific reionization history. We consider three different types of tracers in our study, namely: proto-galaxies; 21-cm maps of neutral hydrogen; and quasars. We also consider four alternative models of reionization. We find that thecumulativesignal-to-noise ratio (S/N) for detection at ℓmax= 2000 can reachfor cosmic variance limited all-sky experiments. Combining 100 GHz, 143 GHz and 217 GHz channels of thePlanckexperiment, we find that the S/N lies in the range–. The S/N depends on the specific choice of a tracer field, and multiple tracers can be effectively used to map out the entire reionization history with reasonable S/N. Contamination from weak lensing is investigated and found to be negligible, and the effects of Thomson scattering from patchy reionization are also considered.
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B. Wandelt
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