SKA 关键科学项目：宇宙再电离与第一缕光的射电观测
天体物理学
2008-02-14 v1
摘要
我更新了关于第一缕光和宇宙再电离的 SKA 关键科学项目 (KSP)。该 KSP 包含两个主题：(i) 利用中性氢的 21cm 谱线作为探测宇宙再电离期间中性星际介质演化的最直接探针。此类 HI 21cm 研究可能是自宇宙微波背景辐射 (CMB) 发现以来宇宙学中最重要的新窗口。(ii) 观测第一代星系和活动星系核 (AGN) 的气体、尘埃、恒星形成和动力学。厘米和毫米波长的观测提供了大爆炸后 1 Gyr 内星系形成的无遮挡视图，是对利用近红外望远镜研究恒星、电离气体和 AGN 的理想补充。我总结了 HI 21cm 信号、挑战以及正在建设中的望远镜。我还讨论了利用月球上的低频望远镜研究第一缕光之前的前星系介质的前景。随后，我回顾了目前对已知最遥远星系 (z > 6) 的毫米波和厘米波观测现状。我提出了一个简单的论点，即即使是 10% 的 SKA-high 演示机也将对第一代星系的研究产生深远影响。特别是，将 SKA 扩展至“自然”大气极限（由 O_2 谱线设定）的 45 GHz，可将热发射的有效灵敏度再提高四倍。
引用
@article{arxiv.0802.1727,
title = {SKA Key science project: Radio observations of cosmic reionization and first light},
author = {C. L. Carilli},
journal= {arXiv preprint arXiv:0802.1727},
year = {2008}
}
备注
24 pages. gzip pdf format. to appear in Proceedings of Science, 'From planets to Dark ages: the modern radio Universe,' ed. Beswick