宇宙黎明期的多信使观测：征服最后的边疆

宇宙黎明期，即第一批恒星与星系诞生的时代，如今被广泛视为观测宇宙学最后的边疆。绘制从宇宙黎明期到当今时代的图景，可触及宇宙中超过90%的重子（普通）物质，并解锁比当今宇宙学巡天多出数千倍的傅里叶模式信息。我们回顾了将重子气体观测建模为从宇宙黎明期到当今时代宇宙大尺度结构示踪体的研究进展。我们阐明了如何将暗物质晕的描述推广以刻画重子气体的丰度与成团性。这一创新方法使我们能够充分利用当前天体物理知识，从未来观测中约束宇宙学参数。结合多信使探针的信息量，这也将阐明宇宙黎明期首批超大质量黑洞的性质。我们展示了约束ΛCDM模型之外物理的诸多引人入胜的启示，包括对暴胀理论与宇宙学原理的检验、非标准暗物质的影响，以及最大尺度上偏离爱因斯坦广义相对论的可能性。