Bayesian model selection with future 21cm observations of the epoch of reionization
Bayesian model selection with future 21cm observations of the epoch of reionization
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贝叶斯模型选择与再电离时代未来 21cm 观测
DOI：
10.1093/mnras/stz1297
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发表时间：
2019
影响因子：
4.8
通讯作者：
Binnie T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Binnie T
我们应用贝叶斯统计，通过多态算法对不同的再电离场景进行模型选择。首先，我们将21cmmc显示的结果用于21cmfast模型的参数估计。我们继续测试几个玩具模型的时代的再电离定义在对比形态和规模。我们发现，即使有很长的积分时间，LOFAR观测也不太可能允许模型选择。HERA需要61个偶极子才能在1080小时内完成相同的分析，可以与平方公里阵列（SKA）的217个偶极子相媲美。我们发现SKA只需要324小时的观测就能最终区分我们的模型。一旦模型选择是可以实现的，对观测先验进行分析，发现在特定红移的中性分数检查几乎没有任何推论。我们展示了在模型中区分基准参数或区分具有常数与幂律质量光比的星系的水平上选择模型的困难。最后，我们探索使用Savage-Dickey密度比来显示参数termfpwithin21cmfast的冗余。
We apply Bayesian statistics to perform model selection on different reionization scenarios via theMultinestalgorithm. Initially, we recover the results shown by21cmmcfor the parameter estimation of21cmFASTmodels. We proceed to test several toy models of the epoch of reionization defined in contrasting morphology and scale. We find that LOFAR observations are unlikely to allow model selection even with long integration times. HERA would require 61 dipoles to perform the same analysis in 1080 h, and becomes comparable to the Square Kilometre Array (SKA) with 217 dipoles. We find the SKA requires only 324 h of observation to conclusively distinguish between our models. Once model selection is achievable, an analysis of observational priors is performed finding that neutral fraction checks at specific redshifts add little to no inference. We show the difficulties in model selection at the level of distinguishing fiducial parameters within a model or distinguishing galaxies with a constant versus power-law mass-to-light ratio. Finally, we explore the use of the Savage–Dickey density ratio to show the redundancy of the parameterRmfpwithin21cmFAST.
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