z < 6时中性氢岛的21厘米双谱
摘要：$z<6$时的Lyman-$\alpha$森林不透明度呈空间变化，似乎需要一个较晚的宇宙再电离结束。在这个图像中，宇宙包含了延伸到100 cMpc$/h$的中性氢“岛屿”，下至红移$z\sim 5.3$。这种延迟的再电离结束也似乎被其他各种观测所证实。这种情景的一个推论是，在$z<6$时，宇宙21厘米信号的功率谱比传统的再电离模型增强了几个数量级。然而，这些中性氢岛屿也被预测位于宇宙大尺度结构的最深空洞位置。因此，来自这些区域的21厘米信号的分布是高度非高斯的。我们使用高动态范围的再电离辐射传输模拟得到了这些区域的21厘米三谱信号。我们发现，相对于再电离在$z>6$结束的传统模型，我们的模型的21厘米三谱的值显著较大。中性岛屿还将在等腰三谱中的一个特征尺度$sim 1$ cMpc$^{-1}$ 上留下痕迹。我们还通过定义一个三角指数来研究了一般三角形配置下的21厘米三谱。在乐观的前景去除条件下，使用SKA1-LOW对$ugtrsim 200$ MHz的观测时间为1080小时，应该有可能探测到21厘米三谱信号。
作者：Janakee Raste, Girish Kulkarni, Catherine A. Watkinson, Laura C. Keating, Martin G. Haehnelt
论文ID：2308.09744
分类：Cosmology and Nongalactic Astrophysics
分类简称：astro-ph.CO
提交时间：2023-08-22