21cm 线双谱作为探测宇宙黎明和再电离纪元的方法
宇宙学与河外天体物理
2016-04-08 v2
摘要
红移后的 21cm 信号是研究宇宙黎明 (CD) 和再电离纪元 (EoR) 中星际介质 (IGM) 状态的有力工具。在我们之前的工作 (Shimabukuro 等人 2015) 中，我们研究了方差和偏度以给出 21cm 功率谱的清晰解释，并发现偏度是 X 射线加热变得有效的纪元的一个良好指标。因此，21cm 信号空间分布的非高斯特征有望用于研究 CD 和 EoR 中的天体物理效应。在本文中，为了更详细地研究这种非高斯特征，我们聚焦于 21cm 信号的双谱。预期 21cm 亮温度双谱是由诸如 Wouthysen-Field (WF) 效应、X 射线加热和再电离等各种天体物理效应产生的非高斯性所导致的。我们研究了 21cm 双谱的各种性质，如尺度依赖性、形状依赖性和红移演化。我们还研究了 21cm 双谱各分量的贡献。我们发现每个分量的贡献都具有特征性的尺度依赖特征，并预期通过在未来实验中将 21cm 双谱与功率谱和偏度结合使用，可以获得关于 CD 和 EoR 中 IGM 的更详细信息。
引用
@article{arxiv.1507.01335,
title = {21cm-line bispectrum as method to probe Cosmic Dawn and Epoch of Reionization},
author = {Hayato Shimabukuro and Shintaro Yoshiura and Keitaro Takahashi and Shuichiro Yokoyama and Kiyotomo Ichiki},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.01335},
year = {2016}
}
备注
11 pages, 7 figures, published in MNRAS