宇宙微波背景中不可避免的谱特征与宇宙的黑体光球层

宇宙微波背景（CMB）能谱中的谱特征包含了关于早期宇宙（$z < 2 \times 10^6$）物理过程的丰富信息。CMB 谱畸变是对宇宙学所有其他探测手段的补充。事实上，CMB 能谱中包含的大部分信息无法通过其他任何手段获取。本综述概述了整个宇宙历史中 CMB 谱特征背后的主要物理机制，重点集中在那些不可避免的畸变，这些畸变必须在下一代拟议的 CMB 实验可观测的水平上存在。此处考虑的谱畸变包括来自宇宙复合时期的谱特征、再电离期间金属对 CMB 的共振散射（这允许我们测量其丰度）、再电离期间及之后的 $y$ 型畸变，以及在红移 $z > 1.5 \times 10^4$ 时产生的 $\mu$ 型和 $i$ 型（介于 $\mu$ 和 $y$ 之间）畸变。