21cmFirstCLASS I. 用于 $\Lambda$CDM 及超越的宇宙学工具
宇宙学与河外天体物理
2024-05-29 v4
摘要
在本工作中我们提出 21cmFirstCLASS，它是 21cmFAST（文献中计算 21-cm 信号各向异性最流行的代码）的修改版本。我们的代码使用公开宇宙微波背景（CMB）玻尔兹曼代码 CLASS，为任意宇宙学参数集在复合时期建立一致的初始条件，并将其演化贯穿暗时代、宇宙黎明、加热时期与再电离时期。我们在整个演化过程中考虑温度与电离场的不均匀性，这对全局 21-cm 信号及其涨落的稳定计算至关重要。我们展示了未来如何将 CMB 与 21-cm 信号的测量结合并用 21cmFirstCLASS 分析，以得到宇宙学与天体物理参数的约束并考察它们之间的简并。作为示例应用，我们展示 21cmFirstCLASS 如何用于研究在暗时代已呈现非线性的宇宙学模型，如散射暗物质（SDM）。我们首次给出了在宇宙黎明非线性时期存在 SDM 情况下 21-cm 功率谱的自洽计算。代码公开于 https://github.com/jordanflitter/21cmFirstCLASS。
引用
@article{arxiv.2309.03942,
title = {21cmFirstCLASS I. Cosmological tool for $\Lambda$CDM and beyond},
author = {Jordan Flitter and Ely D. Kovetz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.03942},
year = {2024}
}
备注
28 pages, 20 figures, added link to the code