来自补充介质重联模拟的动力学Sunyaev-Zel'dovich效应

我们计算了由于宇宙不均匀重联引起的动力学Sunyaev-Zel'dovich（kSZ）效应，这是基于详细的大尺度辐射传输模拟的。结果得到的天空功率谱在l=2000-8000处峰值，最大值为l^2C_l~1×10^-12。峰值尺度由 ionized 区域的典型尺寸决定，大致对应于我们模拟中观察到的 ionized 气泡大小，~5-20 Mpc。来自重联的kSZ各向异性信号在l>3000时支配主要CMB信号。该预测在弧分钟尺度上的kSZ信号足够强大，可被即将到来的实验检测到，例如Atacama Cosmology Telescope和South Pole Telescope，这些实验预计将具有~1'分辨率和~μK灵敏度。重联过程的扩展和 patchy 性质导致峰值信号功率约多一个数量级，相对于均匀重联情景；相对于基于假设逐渐但在空间上均匀重联的模型，信号大约增加了三倍。在大尺度上，patchy kSZ信号主要取决于离子化源效率和大尺度速度场：产生光子效率更高的源相应地产生更高的信号。在辐射传输模拟中引入次网格气体聚集会在小尺度上产生显著更多的功率和更非高斯的特征，但在大尺度上几乎没有影响。重联过程的 patchy 性质大约使l~3000-10^4范围内观察到的总kSZ信号翻倍。