来自CMB瑞利-金斯尾部的天体物理信息
宇宙学与河外天体物理
2022-04-06 v2 高能天体物理现象
摘要
近期EDGES-LOW波段在约80 MHz处测得强吸收信号的一种解释是存在相对于宇宙微波背景(CMB)的过剩射电背景。此类过剩可由不稳定粒子衰变为具有与电磁非零混合角的小质量暗光子所产生。我们利用EDGES-LOW波段测量对早期星系性质与该过剩射电背景的粒子物理模型参数推导联合约束。贝叶斯分析表明,需要高恒星形成效率和每太阳质量恒星4-7 × 10^{48} erg的X射线发射,同时抑制位力温度≲2×10^4 K晕中的恒星形成。同一分析还给出衰变暗物质粒子质量、寿命、暗光子质量及暗光子与普通光子振荡混合角的68%可信区间分别为[10^{-3.5}, 10^{-2.4}] eV、[10^{1.1}, 10^{2.7}]×13.8 Gyr、[10^{-12.2}, 10^{-10}] eV和[10^{-7}, 10^{-5.6}]。这意味着约80 MHz处过剩射电背景比CMB强约5.7倍。该值比较先前使用简化21-cm信号模型预测的结果高约3倍。
引用
@article{arxiv.2108.13593,
title = {Astrophysical information from the Rayleigh-Jeans Tail of the CMB},
author = {Raghunath Ghara and Garrelt Mellema and Saleem Zaroubi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.13593},
year = {2022}
}
备注
18 pages, 3 figures, Accepted for Publication in JCAP