利用 21cm 谱线探索宇宙黎明与再电离时期
宇宙学与河外天体物理
2023-03-21 v3
摘要
宇宙中没有任何发光天体的黑暗时代,随着首批恒星、星系和黑洞的诞生而结束。这一时代被称为宇宙黎明。宇宙再电离是由发光天体发出的电离光子所驱动的星系际介质(IGM)的重大转变。尽管从黑暗时代到再电离的这一时期是宇宙的里程碑,我们对这一时期的认知尚不充分。由中性氢发出的宇宙 21cm 信号有望为这一时期打开新窗口。在本综述中,我们首先介绍 21cm 谱线的基本物理以及首批恒星如何影响 21cm 谱线信号。接着,我们简要总结如何通过统计与机器学习方法从 21cm 谱线信号中提取天体物理信息。我们还讨论了 21cm 谱线信号与其他发射谱线之间的协同。最后,我们总结 21cm 实验的现状。
引用
@article{arxiv.2303.07594,
title = {Exploring the cosmic dawn and epoch of reionization with 21cm line},
author = {Hayato Shimabukuro and Kenji Hasegawa and Akira Kuchinomachi and Hidenobu Yajima and Shintaro Yoshiura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.07594},
year = {2023}
}
备注
30 pages, 19 figures. Published in PASJ as Special Issue "Metre and Centimetre Radio Astronomy in the Next Decade"