月球低频射电天文学：星际再电离及更多
天体物理学
2007-05-23 v1
摘要
我们讨论了从月球进行低频射电天文学，主要涉及使用中性星际介质在星际再电离期间的 HI 21cm 中性氢线进行观测。再电离化学时代是观察宇宙学中的下一 frontier，HI 21cm 研究被认为是探索宇宙结构形成关键时期的最直接探针。当前对再电离的约束表明，红移后的 HI 21cm 信号可能位于 100 MHz 到 180 MHz 范围内，前再电离信号甚至可下降至 10 MHz。这些研究的主要观测挑战包括：(1) 离子层相位波动，(2) 地面射电干扰，以及 (3) 银河和外星系前景辐射。前往月球远侧可消除前两个挑战。此外，低频望远镜在月球上部署和维护相对容易，至少与其他高频望远镜相比如此。我们讨论了再电离以及更广泛范围的 21cm 信号，以及测量这些信号所需的望远镜规格。近期的地面项目将作为未来月球低频射电望远镜的先导。 如果发现地面干扰环境或离子层相位波动会阻碍对再电离的地面研究，那么在月球远侧布置未来望远镜就成为必需。除了开展这些先导性再电离望远镜之外，我们还建议一系列近期研究，以帮助为月球低频天文学铺路。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0702070,
title = {Low frequency radio astronomy from the moon: cosmic reionization and more},
author = {C. L. Carilli and J. N. Hewitt and A. Loeb},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0702070},
year = {2007}
}
备注
to appear in: "Astrophysics enabled by the return to the moon," Cambridge University Press, ed. M. Livio, 15 pages, latex