追踪21-cm光谱中因 neutrino 引起的相位偏移
宇宙学与河外天体物理
2025-09-05 v1 高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
摘要
我们研究自由流动 neutrino 对宇宙黎明期间21-cm功谱所施加的相位偏移，首次计算其对密度和速度引起的声学振荡的影响。已知neutrino会在光子-质子等离子体的声学振荡中生成特征性相位偏移，这一特征在宇宙微波背景 (CMB) 中以及从星系调查中提取的baryon acoustic oscillations (BAOs) 光谱中均已被检测到。我们表明，在21-cm信号中，这一相位偏移与CMB和BAO光谱中观察到的不同，表现出一种特征性模式和红移依赖性，这源于所谓的速度声学振荡 (VAOs) 的额外贡献，这些振荡由baryon-dark matter相对速度所驱动。我们的结果确立了21-cm光谱声学振荡的相位作为探测宇宙黎明时自由流动轻型余引物的新兴 avenue，补充现有的CMB和BAO测量。
引用
@article{arxiv.2509.03595,
title = {Tracing the Neutrino-Induced Phase Shift in the 21-cm Spectrum},
author = {Gabriele Montefalcone and Hector Afonso G. Cruz and Julian B. Munoz and Ely D. Kovetz and Marc Kamionkowski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.03595},
year = {2025}
}
备注
17 pages, 8 figures, 2 tables