Fast simulation of cosmological neutral hydrogen based on the halo model
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Cosmological neutral hydrogen (HI) surveys provide a promising tomographic probe of the post-reionization era and of the standard model of cosmology. Simulations of this signal are crucial for maximizing the utility of these surveys. We present a fast method for simulating the cosmological distribution of HI based on a halo model approach. Employing the approximate PINOCCHIO code, we generate the past light cone of dark matter halos. Subsequently, the halos are populated with HI according to a HI-halo mass relation. The nature of 21 cm intensity mapping demands large-volume simulations with a high halo mass resolution. To fulfill both requirements, we simulate a past light cone for declinations between -15° and -35° in the frequency range from 700 to 800 MHz, matching HIRAX, the Hydrogen Intensity and Real-time Analysis eXperiment. We run PINOCCHIO for a 1 h -3 Gpc 3 box with 6700 3 simulation particles. With this configuration, halos with masses as low as M min = 4.3 × 10 9 M ⊙ are simulated, resulting in the recovery of more than 97% of the expected HI density. From the dark matter and HI past light cone, maps with a width of 5 MHz are created. To validate the simulation, we have implemented and present here an analytical dark matter and HI halo model in PyCosmo , a Python package tailored for theoretical cosmological predictions. We perform extensive comparisons between analytical predictions and the simulation for the mass function, mass density, power spectrum, and angular power spectrum for dark matter and HI. We find close agreement in the mass function and mass densities, with discrepancies within a few percent. For the three-dimensional power spectra and angular power spectra, we observe an agreement better than 10%. This approach is broadly applicable for forecasting and forward-modeling of dedicated intensity mapping experiments, such as HIRAX, as well as cosmological surveys with the SKA. Additionally, it is particularly well suited to be extended for cross-correlation studies. The PyCosmo halo model extension and simulation datasets are made publicly available.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».