Historia de la expansión cósmica a partir de la mapeo de intensidad de línea

El mapeo de intensidad de línea (LIM) de la emisión de galaxias en formación estelar se puede utilizar para medir la escala de oscilación acústica de bariones (BAO) hasta la época de reionización. Esto proporciona una regla cósmica estándar para restringir la tasa de expansión del Universo en desplazamientos al rojo que de otro modo no pueden ser directamente sondeados. A la luz de la creciente tensión entre las mediciones de la tasa de expansión actual utilizando la escala de distancias local y aquellas inferidas del fondo cósmico de microondas, extender las restricciones sobre la historia de expansión para unir el Universo tardío y temprano es de suma importancia. Utilizando una metodología recién derivada para extraer de manera robusta información cosmológica de LIM, que minimiza la degeneración inherente con la astrofísica desconocida, mostramos que los experimentos presentes y futuros pueden mejorar gradualmente la precisión de la medición de la historia de la tasa de expansión, alcanzando en última instancia restricciones a nivel de porcentaje sobre la escala BAO. Específicamente, proporcionamos pronósticos detallados para el satélite SPHEREx, que se dirigirá a las líneas Hα y Lyman-α, para un experimento de etapa 2 de un futuro cercano que se dirigirá a CII, y para el instrumento COMAP basado en tierra, así como para un futuro experimento de etapa 3 que se dirigirá a las líneas rotacionales de CO. Además de incidir en la llamada tensión de Hubble, las confiables reglas cósmicas LIM pueden permitir pruebas de amplio alcance de la materia oscura, la energía oscura y la gravedad modificada.