Estudo comparativo entre métodos de produção de mapas de intensidade na mitigação do ruído 1/F presente em observações do sinal de 21 cm do HI

As oscilações acústicas de bárions (BAO) constituem uma das principais ferramentas para investigar os efeitos da energia escura na evolução cósmica. Elas produzem padrões característicos na distribuição da matéria, que funcionam como uma régua padrão em cosmologia. A detecção das BAO na faixa de rádio pode ser realizada por meio do mapeamento de intensidade (IM) da linha de 21 cm do hidrogênio neutro (HI). O radiotelescópio BINGO (BAO from Integrated Neutral Gas Observations), atualmente em construção em Aguiar (PB) sob liderança de instituições brasileiras, tem como objetivo detectar as BAO através da distribuição de HI ao longo do tempo cósmico. Um dos principais desafios do BINGO é lidar com as variações de ganho dos amplificadores, conhecidas como ruído 1/f. Esse ruído apresenta correlação temporal e espectral, afetando a qualidade dos dados e dificultando a recuperação do sinal cosmológico. Neste trabalho investigamos dois métodos de produção de mapas (naive e iterative Generalized Least Squares iGLS) e dois métodos de separação de componentes (Principal Component Analysis PCA e Generalized Needlet Internal Linear Combination GNILC) aplicados a simulações do BINGO. Os resultados indicam que a presença do ruído 1/f impossibilita a recuperação adequada do sinal de HI, independentemente do método de map-making empregado. O iGLS apresentou desempenho inferior ao esperado, enquanto o método naive produziu os melhores mapas. Entre as técnicas de separação, o GNILC mostrou resultados superiores. Entretanto, a ausência de varreduras com cross-linking, a complexidade da matriz de covariância e a suavidade espectral do ruído reduziram a eficácia das técnicas testadas. Concluímos que o ruído 1/f com correlação espectral compromete a recuperação do sinal de 21 cm nas simulações do BINGO. Ademais, o iGLS apresenta limitações em instrumentos operando em drift-scan, e o GNILC encontra dificuldades para remover ruídos espectralmente suaves. Para que o BINGO alcance seu objetivo científico, serão necessárias estratégias adicionais de calibração e controle de ganho, como o uso de correlacionadores. ABSTRACT: Baryonic Acoustic Oscillations (BAO) are a key tool to probe the effects of dark energy on cosmic evolution. They leave characteristic patterns in the matter distribution, which act as a standard ruler in cosmology. The detection of BAO in the radio band can be achieved through intensity mapping (IM) of the 21 cm line of neutral hydrogen (HI). The BINGO telescope (BAO from Integrated Neutral Gas Observations), currently under construction in Aguiar (PB) and led by Brazilian institutions, aims to detect BAO from the distribution of HI across cosmic time. A major challenge for BINGO is dealing with gain variations in the amplifiers, known as 1/f noise. This noise shows temporal and spectral correlations, degrading data quality and hindering the recovery of the cosmological signal. In this work, we investigate two map-making methods (naive and iterative Generalized Least Squares iGLS) and two component-separation techniques (Principal Component Analysis PCA and Generalized Needlet Internal Linear Combination GNILC) applied to BINGO simulations. Our results indicate that the presence of 1/f noise prevents an accurate recovery of the HI signal, regardless of the map-making method. The iGLS showed a lower performance than expected, while the naive method produced the best maps. Among separation techniques, GNILC yielded the best results. However, the lack of cross-linking scans, the complexity of the covariance matrix, and the spectral smoothness of the noise limited the efficiency of the tested methods. We conclude that spectrally correlated 1/f noise severely compromises the recovery of the 21 cm HI signal in BINGO simulations. Furthermore, iGLS shows limitations for drift-scan instruments, and GNILC struggles to remove spectrally smooth noise. For BINGO to achieve its scientific goals, additional calibration strategies and gain-control elements, such as correlators, will be required.