再电离时期的自旋温度演化
宇宙学与河外天体物理
2015-05-20 v2
摘要
估算再电离时期（EoR）红移21厘米微分亮温度的模拟通常假设自旋温度与背景CMB温度退耦且远大于后者。虽然这一假设在再电离过程的后期阶段成立，但在更早的时期不一定成立。违反这一假设将导致微分亮温度的涨落既不是由密度涨落驱动，也不是由HII区驱动。因此，通过处理莱曼α和碰撞耦合将自旋温度与动力学温度耦合来自洽地计算自旋温度至关重要。本文对最初为模拟再电离历史而开发的BEARS算法进行了扩展，以包含这些耦合效应。我们模拟了三种模型（再电离由恒星、微类星体或两者混合驱动）中的电离和加热效应。我们还进行了一系列统计检验，以量化自洽包含自旋温度与CMB退耦的印记。我们发现，自旋温度的演化对测量信号有影响，特别是在红移高于10时，在尝试解释观测数据时应考虑这种演化。
引用
@article{arxiv.1009.5441,
title = {On the spin-temperature evolution during the epoch of reionization},
author = {Rajat M. Thomas and Saleem Zaroubi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1009.5441},
year = {2015}
}
备注
15 pages, 18 figures, accepted for publication in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society