存在前景下宇宙复合辐射的灵敏度预测

宇宙复合辐射（CRR）是宇宙微波背景（CMB）不可避免的 $\Lambda$CDM 谱畸变之一。尽管其在 dm-mm 波长上展现丰富的谱结构，它也是最小的目标信号之一。此处我们对在存在前景下不仅探测而且从 CRR 提取宇宙学信息所需的预期灵敏度水平进行详细预测。我们使用 ${\tt CosmoSpec}$ 计算 CRR，包含全部重要辐射转移效应及对复合动力学的修正。我们确认利用如 ${\it SuperPIXIE}$ 般的光谱仪概念可探测整体 CRR 信号。然而，要真正利用宇宙学信息，需要灵敏度约高 50 倍的光谱仪。尽管极为未来化，这可提供对原初氦丰度 $Y_p$ 的独立约束，并探测 BBN 与复合期间额外相对论自由度的存在。当考虑 CMB 光谱仪与现有 CMB 数据的组合时，显著改进其他宇宙学参数的约束需更高灵敏度（再约 5 倍）。很大程度上这源于天体物理前景，其有趣地并未如那般严重 degradation $Y_p$ 与 $N_{\rm eff}$ 的约束。未来 CMB 光谱仪因此可开启探测非标准 BBN 情形、暗辐射与惰性中微子的新途径。此外，利用 CRR 结合现有与即将到来的 CMB 各向异性数据可间接探测暴胀物理。