星系际介质的微观结构 I：来自动力学微暗晕的21厘米信号
宇宙学与河外天体物理
2011-12-14 v2
摘要
在动力学坍缩的宇宙学球状暗晕模型背景下，我们为来自微暗晕的21厘米信号（针对明亮背景射电源和宇宙微波背景）提供了一个统一的描述。计算了LCDM宇宙学中产生的21厘米森林的等值宽度分布，以及相对于CMB的亮温度差。考虑了环境Ly-α辐射场和IGM加热对信号的影响。结果表明，加热的动力学效应显著抑制了21厘米森林中观测等值宽度超过0.15 kHz的吸收特征。我们展示了如何通过测量超出探测器噪声的过量涨落，来对明亮背景射电源前的较弱吸收特征进行统计探测。还表明，仅需热化率百分之几的Ly-α辐射场，就足以使来自微暗晕的CMB信号相对于弥散IGM分量的信号变得可忽略。发现21厘米信号对原初密度涨落谱中的小尺度功率非常敏感。模型中包含了通过辐射原子和分子过程的气体冷却以及恒星形成对产生21厘米信号的微暗晕最大质量的影响，并考虑了环境紫外辐射场对氢分子形成的抑制。
引用
@article{arxiv.1102.1362,
title = {The micro-structure of the intergalactic medium I: the 21cm signature from dynamical minihaloes},
author = {Avery Meiksin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1102.1362},
year = {2011}
}
备注
Substantial revision: paper restructured; hydrodynamical model with heating included; discussion of statistical detection of absorption fluctuations from 21cm forest added. 34 pages; 34 figures. Definitive version published in Monthly Notices