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再电离 imprint 在射电频段对弥漫宇宙偶极的预测

宇宙学与河外天体物理 2019-10-23 v3

摘要

宇宙再电离可通过红移 21-cm 线提供的层析视图以及由弥漫自由—自由发射携带的积分信息来研究,后者与康普顿化畸变耦合,在较高频段相关。当前的预测涵盖了广泛的可能性,而最近的 EDGES 观测与标准模型不一致,若被证实,则要求非标准物理过程和/或早期河外源种群在高红移产生显著背景,几乎与 ARCADE 2 所声称的低频 CMB 绝对温度显著超出一致。这些特征可在全局信号与涨落中、从极大到小角尺度上被观测到。观测者相对于与 CMB 静止的参考系的本动会在多种可观测量中产生增强效应,在低多极处显著,尤其在偶极中,其频谱行为依赖于单极发射谱。我们提出了在射电频段的一项新研究,旨在预测若干模型下红移 21-cm 线信号以及弥漫自由—自由发射加康普顿化畸变中的预期 imprint。此外,我们考虑了由宇宙射电背景决定的 21-cm 线偏移所预期的同类信号。我们研究了这些信号的组合及其在各频段的相关性。这种将单极与 anisotropy 分析相联系的方法可应用于广天区巡天以及天区斑块集合。仅依赖于频段间与相对数据定标的品质,它原则上绕过了精确绝对定标的需要,这是当前与未来射电干涉设施的一个关键点。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.07496,
  title  = {Predictions for the diffuse cosmic dipole at radio frequencies from reionization imprints},
  author = {T. Trombetti and C. Burigana},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.07496},
  year   = {2019}
}

备注

Version very close to that in course of publication on Astronomy and Astrophysics. (First version submitted on June 14, 2019; official date of acceptance: 03/09/2019). 7 figures, 1 appendix, 12 pages; abstract appearing on arXiv slightly shorter than in paper version