晚期加热格林函数与畸变频率层级处理的改进

早期能量注入在观测到的 CMB 黑体谱上留下印记，使我们能够研究宇宙的热历史。对于小的能量释放，可以使用准精确格林函数方法高效地计算畸变。对于再复合前的注入，格林函数此前已被研究过。在此我们重新考虑再复合前和再复合后的时期，展示了光谱畸变强度和相对温度差异，它们加密了关于自由-自由相互作用和热退耦等物理过程的宝贵信息。我们给出了相关的畸变可见度函数，研究了各种物理效应的影响。然后，我们研究了对所谓频率层级处理的改进，这是一种为各向异性畸变建模而开发的方法，与平均畸变信号一样，它编码了有价值的宇宙学信息。具体而言，频率层级处理即使在 $\mu$ 时代也存在缺陷，而原则上这些缺陷应该很容易克服。在本文中，我们引入了一种减少失配的新方法，并最终使用 CosmoTherm 重新定义了 $\mu$ 谱形状。该解决方案考虑了低能尾部的双康普顿和轫致辐射效应，可以将其包含在频率层级中。这为光谱畸变各向异性的精细化建模开辟了道路。