ПОГЛОЩЕНИЕ В ЛИНИИ ВОДОРОДА 21 см ПРИ z > 10 КАК ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ПОСТРОЕНИЯ КОСМОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ В МАЛЫХ МАСШТАБАХ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Вычислена интенсивность поглощения реликтового излучения в линии 21 см нейтрального водорода при наличии в спектре космологических возмущений плотности дополнительной мощности в виде “бампа”. Основным эффектом, усиливающим поглощение, является более раннее рождение первых звезд, формирующих фон УФ-излучения. Это излучение понижает спиновую температуру нейтрального водорода и тем самым усиливает поглощение в линии 21 см. Сравнение различных космологических моделей (с бампом в спектре возмущений плотности и без него) показывает, что по положению частотного профиля поглощения можно определить вероятное положение бампа в спектре возмущений и, тем самым, реконструировать спектр космологических возмущений в масштабах k > 1 Мпк-1.

Об авторах

Ю. Н. Ерошенко

Институт ядерных исследований РАН

Email: eroshenko@inr.ac.ru
Москва, Россия

В. Н. Лукаш

Астрокосмический центр ФНАН

Москва, Россия

Е. В. Михеева

Астрокосмический центр ФНАН

Москва, Россия

С. В. Пилипенко

Астрокосмический центр ФНАН

Москва, Россия

М. В. Ткачев

Астрокосмический центр ФНАН

Москва, Россия

Список литературы

  1. Баркана, Лоуб (R. Barkana and A.Loeb), Astrophys. J. 626, 1 (2005).
  2. Баркана (R. Barkana), Nature 555, 71 (2018).
  3. Бенвис и др. (H.T.J. Bevins, A. Fialkov, E. de Lera Acedo, W.J. Handley, S. Singh, R. Subrahmanyan, and R. Barkana), Nature Astron. 6, 1473 (2022).
  4. Бехрузи и др. (P.S. Behroozi, R.H. Wechsler, and H.-Y.Wu), Astrophys. J. 762, 109 (2013).
  5. Бехрузи, Силк (P. Behroozi and J. Silk), MNRAS 477, 5382 (2018).
  6. Блас и др. (D. Blas, J. Lesgourgues, and T. Tram), JCAP 07, 034 (2011).
  7. Бовман и др. (J.D. Bowman, A.E.E. Rogers, R.A. Monsalve, T.J. Mozdzen, and N. Mahesh), Nature 555, 67 (2018).
  8. Ваутхаузен (S. Wouthuysen), Astron. J. 57, 31 (1952).
  9. Гнедин, Шавер (N.Y. Gnedin and P.A. Shaver), Astrophys. J. 608, 611 (2004).
  10. де Лера Аседо (E. de Lera Acedo), 2019 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA), 0626–0629, doi: 10.1109/ICEAA.2019.8879199 (2019).
  11. Жанг и др. (M. Zhang, B. Yue, Y. Xu, and A. Ferrara), Astrophys. J. 984, 100 (2025).
  12. Иномата и др. (K. Inomata, M. Braglia, and X. Chen), JCAP 4, 011 (2023).
  13. Лукаш В.Н., Михеева Е.В., Письма в ЖЭТФ 121, 421 (2025).
  14. Месингер и др. (A. Mesinger, S. Furlanetto, and R. Cen), MNRAS 411, 955 (2011).
  15. Монсалв и др. (R.A. Monsalve, A.E.E. Rogers, J.D. Bowman, and T.J. Mozdzen), Astrophys. J. 847, 64 (2017).
  16. Монсалв и др. (R.A. Monsalve, B. Greig, J.D. Bowman, A. Mesinger, A.E.E. Rogers, T.J. Mozdzen, N.S. Kern, and N. Mahesh), Astrophys. J. 863, 11 (2018).
  17. Монсалв и др. (R.A. Monsalve, A. Fialkov, J.D. Bowman, A.E.E. Rogers, T.J. Mozdzen, A. Cohen, R. Barkana, and N. Mahesh), Astrophys. J. 875, 67 (2019).
  18. Муноз и др. (J.B. Munoz, J. Mirocha, J. Chisholm, S.R. Furlanetto, and C. Mason), MNRAS Lett. 535, L37 (2024).
  19. Наик и др. (S.S. Naik, P. Chingangbam, S. Singh, A. Mesinger, and K. Furuuchi), JCAP 05, 038 (2025).
  20. Наф, Силк (B.B. Nath and J. Silk), MNRAS 327, L5 (2001).
  21. Новосадный и др. (B. Novosyadlyj, Y. Kulinich, and D. Koval), arXiv:2410.07380 [astro-ph.CO].
  22. Падманабхан, Лоуб (H. Padmanabhan and A. Loeb), Astrophys. J. Lett. 953, L4 (2023).
  23. Пресс, Шехтер (W.H. Press and P. Schechter), Astrophys. J. 187, 425 (1974).
  24. Притчард, Лоуб (J.R. Pritchard and A. Loeb), Rep. Progr. Phys. 75, 086901 (2012).
  25. Притчард, Фурлането (J.R. Pritchard and S.R. Furlanetto), MNRAS 367, 1057 (2006).
  26. Сингх и др. (S. Singh, T.J. Nambissan , R. Subrahmanyan, N.U. Shankar, B.S. Girish, A. Raghunathan, R. Somashekar, K.S. Srivani, et al.), Nature Astron. 6, 607 (2022).
  27. Ткачев и др. (M.V. Tkachev, S.V. Pilipenko, E.V. Mikheeva, and V.N. Lukash), MNRAS 527, 1381 (2024a).
  28. Ткачев и др. (M.V. Tkachev, S.V. Pilipenko, E.V. Mikheeva, and V.N. Lukash), Phys. Rev. D 110, 083530 (2024b).
  29. Филд (G. Field), Proc. IREE Aust. 46, 240 (1958).
  30. Фурлането, Лоуб (S. Furlanetto and A. Loeb), Astrophys. J. 611, 642 (2004).
  31. Фурлането (S. Furlanetto), MNRAS 371, 867 (2006).
  32. Хирата (C.M. Hirata), MNRAS 367, 259 (2006).
  33. Шеф, Тормен (R.K. Sheth and G. Tormen), MNRAS 329, 61 (2002).
  34. Шпригел (V. Springel), MNRAS 364, 1105 (2005).
  35. Эйд и др. (P.A.R. Ade, N. Aghanim, C. Armitage-Caplan, M. Arnaud, M. Ashdown, F. Atrio-Barandela, J. Aumont, C. Baccigalupi, et al.), Astron. Astrophys. 571, A16 (2014).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».