迈向宇宙学复合问题的完整处理

我们提出了一种处理宇宙学复合问题的新方法，该方法完善了我们之前关于宇宙氢复合时期双光子过程效应的分析，考虑了ns-1s和nd-1s拉曼事件以及来自n>=2能级的双光子跃迁。我们使用一个有效的400层多能级方法描述氢的复合问题，随后我们添加了迄今为止文献中讨论的所有重要的复合修正。我们显式求解了莱曼系光子场的辐射转移方程，以获得对已分辨能级速率方程所需的修正。与早期计算一致，我们发现2s-1s拉曼散射导致复合延迟了$DN_e/N_e\sim0.9\%$（在z~920处）。来自更高能级（n>3）的双光子衰变和拉曼散射导致微小的额外修正，当在最初3-5个壳层中包含它们的影响时，可以获得精确的结果。这项工作朝着一个新的宇宙学复合代码（CosmoRec）迈出了重要一步，该代码取代了Recfast中包含的物理模型，并且由于其运行时间短，可用于分析来自普朗克巡天者的未来CMB数据。