Impacts and Statistical Mitigation of Missing Data on the 21 cm Power Spectrum: A Case Study with the Hydrogen Epoch of Reionization Array
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The precise characterization and mitigation of systematic effects is one of the biggest roadblocks impeding the detection of the fluctuations of cosmological 21 cm signals. Missing data in radio cosmological experiments, often due to radio frequency interference (RFI), pose a particular challenge to power spectrum analysis as this could lead to the ringing of bright foreground modes in the Fourier space, heavily contaminating the cosmological signals. Here we show that the problem of missing data becomes even more arduous in the presence of systematic effects. Using a realistic numerical simulation, we demonstrate that partially flagged data combined with systematic effects can introduce significant foreground ringing. We show that such an effect can be mitigated through inpainting the missing data. We present a rigorous statistical framework that incorporates the process of inpainting missing data into a quadratic estimator of the 21 cm power spectrum. Under this framework, the uncertainties associated with our inpainting method and its impact on power spectrum statistics can be understood. These results are applied to the latest Phase II observations taken by the Hydrogen Epoch of Reionization Array, forming a crucial component in power spectrum analyses as we move toward detecting 21 cm signals in the ever more noisy RFI environment.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,011 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».