冷暗物质模型中Ostriker-Vishniac效应的计算

我们给出了开放、平坦或闭合宇宙中Ostriker-Vishniac效应所致宇宙微波背景各向异性谱的新推导，并计算了冷暗物质(CDM)模型中预期的各向异性。我们提供了Vishniac功率谱的简单半解析拟合公式，可用于评估任意电离历史下CDM模型中的预期各向异性。在平坦宇宙中，归一化到星团丰度的CDM模型在弧分角尺度上产生0.8--2.4 $\mu$K的均方根温度各向异性（电离分数恒为1），而电离分数为0.2时均方根各向异性为0.3--0.8 $\mu$K。在开放和/或高重子密度宇宙中，各向异性水平略高。这些模型中的一些信号可能通过计划的干涉测量实验被探测到。度角尺度各向异性谱中声学峰的阻尼主要取决于光学深度，其次取决于再电离时期。另一方面，Ostriker-Vishniac各向异性的振幅对再电离时期高度敏感。因此，结合度尺度各向异性图提供的再电离光学深度估计，Ostriker-Vishniac效应可以成为再电离时期的独特探针。