加拿大氢强度测绘实验对宇宙学21厘米辐射的探测( Detection of Cosmological 21 cm Emission with the Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment )

CHIME Collaboration Mandana Amiri Kevin Bandura Tianyue Chen Dallas Wulf

我们用加拿大氢强度映射实验(CHIME)探测到红移0.78～1.43之间的大尺度结构(LSS)的21厘米发射。利用102个夜晚获得的射电观测数据，从eBOSS星团目录中，对发光红星系(LRG)、发射线星系(ELG)和类星体(QSO)的角度和光谱位置进行前景滤波和叠加，构建了地图。我们发现，当所有三种LSS示踪剂叠加时，贝叶斯因子的对数分别为18.9(LRG)、10.8(ELG)和56.3(QSO)。基于似然比检验的另一种频率解释得出7.1sigma 7.1sigma(LRG)、5.7sigma 5.7sigma(ELG)和11.1sigma 11.1sigma(QSO)的检测显著性。这是第一次用干涉仪进行的21厘米强度测绘测量。我们限制了中性氢(HI)的有效聚类振幅，定义为mathcal{A}_{m HI}equiv10^{3}，omega_mathrm{HI}+langle，Fmu^{2}angleight)mathcal{A}_{m HI}equiv10^{3}，omega_mathrm{HI}+langle，Fmu^{2}angleight),其中omega_mathrm{HI}omega_mathrm{HI}mathrm{HI}{HI}是HI,b_mathrm{HI}mathrm{HI}是HI的线性偏置，而langle,fmu{2}角=0.552,langle,fmu{2}角=0.552编码线性级红移空间畸变效应。对于LRGs(Z=0.84)(Z=0.84)我们发现Mathcal{A}_Mathrm{HI}=1.51^{+3.60}_{-0.97}Mathcal{A}_Mathrm{HI}=1.51^{+3.60}_{-0.97},对于ELGs(Z=0.96)(Z=0.96)我们发现Mathcal{A}_Mathrm{HI}=6.76^{+9.04}_{-3.79}Mathcal{A}_Mathrm{HI}=6.76^{+9.04}_{-3.79},以及Mathcal{A}_Mathrm{HI}=1.68^{+1.10 QSOs(Z=1.20)(Z=1.20)的-0.67}mathcal{A}_mathrm{HI}=1.68^{+1.10}_{-0.67}，约束由非线性尺度上的建模不确定性所限制。我们对每个示踪剂的光谱红移中的偏置也很敏感，发现QSOS的偏置为非零delta，v=-66pm 20mathrm{km/s}delta，v=-66pm 20mathrm{km/s}。我们将QSO目录分成三个红移区，并在每个红移区中进行决定性的检测，在Z=1.30Z=1.30的上一个红移区产生了迄今为止最高的红移21厘米强度映射测量。

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