21cm 高红移中中性气体观测的前景
天体物理学
2009-11-07 v2
摘要
我们探讨了针对未来天文台如 Square Kilometer Array (SKA) 和 Low Frequency Array (LOFAR) 的 ambitious goal——对高红移中中性气体进行21cm 发射的空间断层图测量所涉及的多种潜在前景。虽然由于未解析的射电点源引起的温度涨落高度不确定，但我们指出，来自重新电离宇宙的离子化小球的自由-自由辐射应构成最小边界。这类辐射可能淹没预期的21cm 辐射角度不规则性，使得提出的检测在天空上几乎不具备可行性。一种替代方法是从21cm 辐射的光谱特征中辨识电离化过程的拓扑结构。这需要严格控制频率依赖的光束，以防止前景源贡献过多方差。我们还探讨了银河和类星系射电复合线 (RRL) 的潜在污染。尽管 RRL 可能不是致命问题，尽管关于 RRL 在银河平原之外分布的了解仍很少。小球发射信号始终小于原始 IGM (Intergalactic Medium) 的信号，使得小球难以被探测。若被发现，仅可能发生在高红移结构形成的最早阶段，当时 IGM 的自旋温度尚未与 CMB 脱离。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0302099,
title = {Foregrounds for 21cm Observations of Neutral Gas at High Redshift},
author = {S. Peng Oh and Katherine J. Mack},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0302099},
year = {2009}
}
备注
submitted to MNRAS