暗夜时代全球21厘米信号视角下的原初磁场

我们研究了暗夜时代观测到的全球21厘米信号对原初磁场（PMFs）的约束。原初磁场可通过磁流体动力学效应加热星系际介质（IGM）。我们探究了磁加热对暗夜时代全球21厘米信号的影响，并约束了原初磁场的当前强度及其谱指数。由于暗夜时代没有恒星，测量全球21厘米信号可提供原始的宇宙学信息。然而，使用地面望远镜探测该信号具有挑战性。已有多个月球和空间实验（如FARSIDE、DAPPER和FarView）被提议用于未来探测该信号。我们的发现表明，在暗夜时代测量21厘米全球信号可提供比Planck 2016现有约束更强的界限。具体而言，这些界限与天体物理不确定性无关，且对于谱指数$-2.84 \leq n_B \leq -1.58$更强。此外，我们探索了暗夜时代一致性比率，该比率通过仅测量三个不同红移处的21厘米信号即可识别任何非标准的IGM加热。这种方法可补充未来旨在探测暗夜时代全球21厘米信号的实验。