互相关作为宇宙学一氧化碳探测器

我们提出了一种测量宇宙历史中大尺度一氧化碳（CO）发射的新方法。作为大尺度结构（LSS）的示踪物，CO 气体含量随红移的变化可以通过其三维涨落功率谱来量化。此外，将 CO 发射与其他 LSS 示踪物进行互相关，提供了一种测量发射随尺度和红移变化的方法。在此，我们介绍了与此类 CO 与其他 LSS 示踪物之间以及不同 CO 旋转谱线之间互相关测量相关的模型。我们提出了一种利用宇宙微波背景（CMB）数据的新颖方法，试图提取嵌入在威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）数据集中的红移 CO 发射。我们将全天 WMAP7 数据与 LSS 数据集进行互相关，即分别来自斯隆数字巡天数据发布 6 和 7 的光度类星体样本和亮红星系样本。由于 WMAP 数据中的仪器噪声，我们未能检测到 CO(1-0) 或 CO(2-1) 谱线的互相关信号。然而，我们能够排除比我们要乐观的模型大三倍以上的模型。我们讨论了来自热 Sunyaev-Zeldovich 效应和尘埃的互相关信号作为潜在污染物，并量化了它们对我们 CO 测量的影响。我们讨论了对当前 CMB 实验和假设的未来 CO 专用实验的预测，并建议将 CO 温度数据与 Hobby-Eberly 望远镜暗能量实验的 Ly-$\alpha$发射体样本进行互相关，其信噪比可达 58。