通过银河团簿中电子散射对宇宙 21-cm 背景频谱的修改

与中性氢在炽黑气体中发生的自旋翻转过渡相关的宇宙 21-cm 背景频谱，在由支配两种自旋态之间过渡的物理过程丰富的特征。介入的电子在前景银河团簿中反向 Comptont 散射 21-cm 背景频谱，从而对其进行修改，就像宇宙微波背景 (CMB) 频谱因反向 Comptont 散射而被修改一样。对于典型的低红移银河团簿，所致的修改是对几十毫开尔文 21-cm 信号温度的几百毫开尔文校正，相对于该 CMB 黑体频谱。这些修改主要与宇宙 21-cm 背景频谱的尖锐变化有关，例如由于 Lyman-$\alpha$ 辐射场的开始或中性气体加热。尽管目前计划用于测量 21-cm 各向异性的低频射电干涉仪对平均 21-cm 频谱不敏感，但对这些干涉仪进行差分观测银河团簿，可用于间接确立 21-cm 频谱的全局特征。我们讨论了检测由团簿修改的频谱的可行性，并指出对于即将到来的干涉仪器器，尽管单个团簿的探测具有挑战性，但可以通过对基于 CMB 散射alone 选中的多个团簿信号进行平均，从而在高射电频率利用 Sunyaev-Zel'dovich 效应来确立平均 21-cm 频谱。