电荷隔离产生的 21cm 吸收信号

EDGES 实验探测到的出乎意料的强 21cm 吸收信号表明，在红移 $z\sim 17$ 处重子气体的温度比标准场景下的预测更冷。我们讨论了一种在复合之后降低重子温度的机制。我们引入一种具有不可忽略宇宙学丰度的稳定带负电粒子，使得宇宙保持电荷中性，但电子和质子的数量不再相等。复合时期电子的缺乏导致重子气体温度与 CMB 温度的退耦提前。这意味着在 $z\sim 17$ 处气体与 CMB 温度的比值更小。该机制中 21cm 吸收信号被显著增强的参数空间受到 CMB 能谱、恒星和超新星冷却以及对撞机的探测。然而，我们发现了对应于亚 eV 或 MeV 尺度的毫电荷粒子，或 TeV 尺度多电荷粒子的可行区域。