中文

原始磁场对 21 cm 多频角功率谱的影响

宇宙学与河外天体物理 2026-05-20 v2

摘要

中性氢的红移 21 cm 线信号提供了约束物质功率谱的可能性。交叉不同频率的温度图(对应于射线上的不同红移)允许确定多频角功率谱。原始磁场会提高线性物质功率谱在小尺度上的振幅,这在绝热原始曲率模式的贡献之上占主导地位。多频角功率谱可能提供一种新的探测原始磁场的可能性,包括其在解耦前的演化。本文首次获得包含绝热曲率模式以及补偿磁模式的 cosmological 模型中,对于不同磁场参数值的多频角 21 cm 线信号的多频角功率谱。为此,使用针对磁场强度 B0=4B_0=4 nG 和谱指数 nB=2.9n_B=-2.9nB=2.5n_B=-2.5 的磁场模拟温度图。此外,尚未考虑前景。作为示例,计算了围绕 uGMRT Band 3 数据以及 MeerKAT L 带数据中心频率范围的多频角功率谱。对于这些,使用仅系统噪声得到信噪比以及针对 SKA1-MID,该系统正在建造中。就这么简单的模型而言,这项第一项研究的结果对于约束磁场参数尤其是针对 SKA1-MID 看起来是有前景的。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.13752,
  title  = {Effects of primordial magnetic fields on 21 cm multifrequency angular power spectra},
  author = {Kerstin E. Kunze},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.13752},
  year   = {2026}
}

备注

17 pages, 3 figures. v2 : Substantially extended to include clarifications and references