Cosmic 21-cm Revolution: Charting the First Billion Years of our Universe

سیگنال 21 سانتی‌متری منتقل‌شده به سرخ قرار است کیهان‌شناسی اخترفیزیکی را متحول کند و میدانی را که از لحاظ تاریخی گرسنگی داده است را به عصر داده‌های بزرگ بیاورد. خط 21 سانتی متری که مربوط به انتقال اسپین-تلنگر هیدروژن خنثی است، به دما و وضعیت یونیزاسیون گاز کیهانی و همچنین به پارامترهای کیهانی حساس است. بسیار مهم است که با توسعه تداخل سنج های جدید، به ما این امکان را می دهد که اولین میلیارد سال جهان خود را ترسیم کنیم، و ما را قادر می سازد تا در مورد ویژگی های اولین نسل کهکشان های نادیده بیاموزیم. پیشرفت سریع در هر دو جبهه مشاهده ای و نظری در حال انجام است و تصمیمات مهمی در مورد تکنیک ها و جهت گیری های آینده گرفته می شود. انقلاب کیهانی 21 سانتی‌متر کمک‌های رهبران کنونی را در این زمینه در حال حرکت جمع‌آوری می‌کند، و هم یک نمای کلی برای دانشجویان فارغ‌التحصیل و هم یک نقطه مرجع برای محققان فعلی فراهم می‌کند.

The redshifted 21-cm signal is set to transform astrophysical cosmology, bringing a historically data-starved field into the era of Big Data. Corresponding to the spin-flip transition of neutral hydrogen, the 21-cm line is sensitive to the temperature and ionization state of the cosmic gas, as well as to cosmological parameters. Crucially, with the development of new interferometers it will allow us to map out the first billion years of our Universe, enabling us to learn about the properties of the unseen first generations of galaxies. Rapid progress is being made on both the observational and theoretical fronts, and important decisions on techniques and future direction are being made. The Cosmic 21-cm Revolution gathers contributions from current leaders in this fast-moving field, providing both an overview for graduate students and a reference point for current researchers.