利用 21 厘米速度声学振荡测量宇宙膨胀率
宇宙学与河外天体物理
2023-02-08 v1 星系天体物理
摘要
暗物质-重子相对速度场的涨落在宇宙黎明(CD)时期的 21 厘米功率谱中作为声学振荡被印刻下来。这些速度声学振荡(VAOs)保留了共动声视界尺度的印记。在 Muñoz 的先前工作中，已证明这些 VAOs 可被视为标准尺，通过考虑多种 Lyman-Werner 反馈强度和前景污染情形，来测量高红移处的宇宙膨胀率。本文利用公开代码 \texttt{21cmFAST} 的修改版本扩展了该分析。我们使用该代码模拟 21 厘米功率谱中的 VAOs，并预测用 HERA 射电望远镜约束 的潜力，同时考虑 Lyman- 加热、Lyman-Werner 反馈和前景的影响、对各种天体物理参数的依赖以及与宇宙学参数的简并性。我们发现，在不同天体物理和前景情形下，HERA 可在 范围内以 的相对精度测量 ，而 Planck 宇宙学参数的不确定性为该测量设定了 的相对误差下限。该精度与大多数低红移测量相当，并有助于检验由正在进行中的“哈勃张力”所激发的各种宇宙学情形。
引用
@article{arxiv.2210.16853,
title = {Measuring the cosmic expansion rate using 21-cm velocity acoustic oscillations},
author = {Debanjan Sarkar and Ely D. Kovetz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.16853},
year = {2023}
}
备注
15 Pages, 6 Figures, 3 Tables. To be submitted. Comments welcome