宇宙弦尾迹的 21 厘米信号特征

我们讨论了宇宙弦尾迹在 21 厘米红移巡天中的信号特征。由于 21 厘米巡天探测的红移高于光学大尺度结构巡天，宇宙弦的信号在 21 厘米图中比在光学星系巡天中更为明显。我们发现，只要宇宙弦的张力超过一个临界值（该值取决于弦尾迹产生时的红移和观测红移），宇宙弦尾迹就会产生一个发射信号，其亮温度在弦张力很大时趋近于一个极限值，在红移 $z + 1 = 30$ 时接近 400 mK。该信号在位置空间中具有特定特征：多余的 21 厘米辐射被限制在一个楔形区域内，其尖端对应弦的位置，平面尺寸由弦尾迹的平面尺寸决定，厚度（沿红移方向）取决于弦张力。对于在 $z_i + 1 = 10^3$ 时产生的尾迹，在红移 $z + 1 = 30$ 时弦张力 $\mu$ 的临界值为 $G \mu = 6 \times 10^{-7}$，并且它随红移线性减小（对于在物质与辐射相等时期产生的尾迹，同一红移下的临界值低两倍）。对于更小的张力，宇宙弦会产生具有相同楔形几何的可观测吸收信号。