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暗时代宇宙结构形成的测试

宇宙学与河外天体物理 2025-09-22 v2

摘要

氢21cm线强度映射提供了独特的机会,使我们能够访问暗时代并追踪大尺度结构在星体和星系形成之前的形成与演化。在本工作中,我们探讨了未来基于地球和月球的21cm调查在约束暗时代(redshift range 30<z<20030 < z < 200)宇宙结构增长方面的潜力。一方面,我们展示了前景污染如何限制未来仪器在实现低于10%10\%精度方面的能力。另一方面,若能稳健地处理前景污染,月球侧的观测有望在宇宙结构重建精度方面达到百分之一甚至亚百分之一的水平。这种卓越的精度将为约束诱导Λ\LambdaCDM模型中偏离的模型提供紧密约束,这些模型不仅在暗时代成立,也在重组时期或主要表现为低红移宇宙中,如早期暗能量和nDGP模型。因此,由于线强度映射对非线性或天体物理过程的不敏感性,它将为潜在发现新物理(即影响宇宙结构增长的新物理)提供强大的一致性检验。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.08562,
  title  = {Testing the growth of cosmic structures during the Dark Ages},
  author = {Elena Vanetti and Eleonora Vanzan and Nicola Bellomo and Alvise Raccanelli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.08562},
  year   = {2025}
}

备注

27 pages, 6 figures. Matches the published version