利用快速射电暴与Sunyaev-Zeldovich图寻找失踪重子
宇宙学与河外天体物理
2018-11-22 v2 高能天体物理现象
摘要
在近邻红移处，几乎三分之一的宇宙重子“失踪”了，因为它们存在于不可见的暖热星系际介质（WHIM）中。热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）效应测量沿视线方向的等离子体压强积分，有可能探测到这一WHIM，尽管其预期信号被淹没在噪声之下。河外色散量（DM）——通过快速射电暴（FRB）观测获得——是WHIM的极佳示踪物，因为它们测量等离子体柱密度，而与其温度无关。在此我们提出将DM与tSZ图进行互相关，作为一种寻找并刻画WHIM中失踪重子的新方法。我们的方法依赖于FRB精确的（约角分）角定位，为每次爆发赋予一个DM和一个参数。我们预测，在约个FRB的互相关分析中应可确信地探测到来自WHIM的信号，这预计将在即将运行的CHIME和HIRAX射电阵列一年的观测中收集到，从而证实最近对纤维状WHIM的初步探测。利用该技术，未来的CMB探针（可能降低tSZ噪声）可将WHIM的温度及其演化确定到百分之几十的精度。总之，DM-tSZ互相关在研究本地宇宙中的重子方面大有前景。
引用
@article{arxiv.1809.04074,
title = {Finding the Missing Baryons with Fast Radio Bursts and Sunyaev-Zeldovich Maps},
author = {Julian B. Muñoz and Abraham Loeb},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.04074},
year = {2018}
}
备注
13 pages, 8 figures, updated to match accepted version