利用 8.67GHz 超精细跃迁对 z=3-4 范围内氦 HeII 演化的首次限制
宇宙学与河外天体物理
2023-11-22 v2 天体物理仪器与方法
摘要
我们利用红移后的 8.67GHz 超精细跃迁，结合从澳大利亚紧凑阵列望远镜（Australia Telescope Compact Array）公共档案获取的差干涉测量数据，在 z=2.9 至 z=4.1 之间对 HeII（HeII）信号强度的互相关功率谱给出了首次限制。从 2014–2021 年该望远镜观测数据中提取了对主定标源 B1934-638 的 210 小时观测，并在功率谱流水线中相干合并，以在一系列空间尺度上以及跨越氦再电离时期的三个红移处测量 HeII 功率。我们的最佳限制给出：在 z=2.91、30 角分空间尺度上亮度温度涨落小于 557μK，在 z=4.14、30 角分尺度上小于 755μK（2 倍西格玛噪声限制）。我们在 z=2.91 处测得温度为 489μK。ATCA 天线数量少且数据中持续存在射频干扰（RFI），阻碍了更深积分以改善结果。本工作是一项原理验证，展示了如何开展此类实验以达到 z∼4 处氦信号预期的 0.01–1μK 水平。
引用
@article{arxiv.2309.05960,
title = {First constraints on Helium $^{+}{\rm He}^3$ evolution in $z=3-4$ using the 8.67GHz hyperfine transition},
author = {Cathryn M. Trott and Randall B. Wayth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.05960},
year = {2023}
}
备注
10 pages, 4 figures, accepted in ApJ