적색편이 z≈1 중성수소(HI) 분포 제약: uGMRT·CHIME 관측 결합 분석

연구진은 uGMRT로 청색 별형성 은하의 21cm 방출을 스태킹해 측정한 HI 밀도 변수(Ω_HI)와 CHIME으로 측정한 21cm 자기상관 파워스펙트럼이라는 두 독립 관측을 함께 모델링해 z≈1에서의 중성수소 분포를 제약했다. 우주론적 시뮬레이션의 암흑물질 헤일로에 자유변수 3개를 가진 HI 질량-헤일로 질량(HIHM) 관계를 적용하고 베이지안 결합 추론으로 변수값을 추정한 뒤, 이를 이용해 z≈1의 HI 질량함수(HIMF)를 예측했다. 그 결과 HIMF는 낮은 HI 질량 영역(약 3.6×10⁹ 태양질량 이하)에서 거의 일정하게 유지되다가 그보다 큰 질량에서 급격히 감소하며, 전체 HI 가스의 약 90%가 2×10⁹~4×10¹¹ 태양질량 구간에 포함되는 것으로 나타났다. 또한 이 추정치는 기존 관측과 유체역학 시뮬레이션의 예측보다 고질량 HI 은하가 더 많이 존재함을 시사한다.