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早期宇宙再电离期间21厘米信号与[OIII]发射体的互相关

星系天体物理 2019-09-11 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

我们研究了再电离时代的21厘米信号统计。我们提出使用[OIII]发射线星系与来自z=710z = 7 - 10的21厘米信号进行互相关。为此,我们采用了再电离模拟,通过对高分辨率宇宙学流体动力学模拟Massive Black-II进行后处理,并结合三维辐射传输代码CRASH来追踪来自多种源的电离光子传播。我们表明,在再电离早期阶段,21厘米信号与[OIII]发射体在大尺度上的空间分布呈正相关(k<1h cMpc1)(k < 1h~\rm cMpc^{-1})。这种正相关由温度-星系相关性产生,并且比假设加热饱和时大几倍。随着再电离区域扩大,相关性从z=10z = 10到8变为负。通过结合平方公里阵列(SKA)和宽场[OIII]发射体巡天,可以探测到这一时期的信号。我们还计算了与三维[OIII]强度场的交叉功率谱,旨在利用未来的强度映射观测。我们得出结论:高红移[OIII]线发射体可用于探测星际介质大部分中性时的再电离过程。

关键词

引用

@article{arxiv.1906.10863,
  title  = {Cross-correlation between the 21-cm signal and [OIII] emitters during early cosmic reionization},
  author = {K. Moriwaki and N. Yoshida and M. B. Eide and B. Ciardi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1906.10863},
  year   = {2019}
}

备注

7 pages, 5 figures, published in MNRAS