流速度对再电离后 21 cm 重子声学振荡信号的影响

早期宇宙中重子与暗物质之间的相对速度会抑制小尺度重子结构的形成，并在再电离后的低红移处对重子声学振荡（BAO）尺度留下印记。这种“流速度”通过直接减少可能被再电离摧毁的已有迷你晕（$\lesssim 10^7 M_{\bigodot}$）的丰度，以及通过这些迷你晕内的光电离间接调制再电离历史，从而影响再电离后的气体分布。在这项工作中，我们研究了流速度对再电离后 HI 21 cm 强度测绘中 BAO 特征的影响，重点关注红移 $3.5\lesssim z\lesssim5.5$。我们构建了一个空间调制晕模型，其中包含滤波质量对局部再电离红移及星系际气体热历史的依赖关系。在我们的基准模型中，我们发现各向同性流速度偏置系数 $b_v$ 在 $z=3.5$ 时为 $-0.0043$，在 $z=5.5$ 时为 $-0.0273$，这表明 BAO 尺度被拉伸（即峰值向更低的 $k$ 移动）。特别地，流速度使横向 BAO 尺度的偏移在 0.121%（$z=3.5$）到 0.35%（$z=5.5$）之间，并使径向 BAO 尺度的偏移在 0.167%（$z=3.5$）到 0.505%（$z=5.5$）之间。这些偏移超过了 HI 中更具雄心的半球尺度巡天所预计的误差棒（每个 $\Delta z = 0.5$ 红移 bin 在 $1\sigma$ 下为 0.13%）。