Illuminating the universe [Elektronische Ressource] : new probes of reionization and cosmology / presented by Oliver Zahn

1Dissertationsubmitted to theCombined Faculties for the Natural Sciences and forMathematicsof the Ruperto-Carola University of Heidelberg,Germanyfor the degree ofDoctor of Natural Sciencespresented byOliver Zahnborn in Munich2.3.Illuminating the Universe: New Probes ofReionization and CosmologyReferees: Prof. Dr. Matthias BartelmannProf. Dr. Matias Zaldarriaga (Harvard)4.5Zusammenfassung: Wir modellieren die Epoche der Reionisation desUniversums, mittels analytischer und numerischer Methoden. In einer de-¨tailierten Analyse unserer Ergebnisse stellen wir eine gute Ubereinstimmungzwischen den alternativen Beschreibungen der Morphologie der ionisiertenGebiete fest. Wir verwenden unsere Simulationen, um Vorhersagen fuerBeobachtungsgroßen¨ aufzustellen, dieinnerhalbwenigerJahrezurVerfugung¨stehen sollten: der kinetische Sunyaev-Zel’dovich Effekt und Schwankungeninder21cmStrahlungaufgrundderHyperfeinstrukturdesneutralenWasser-stoffes. Wir schlagen auch vor, die 21 cm Strahlung zur Einschr¨ankung kos-mologischerParameter(mittelsBestimmungdesMaterie-Leistungsspektrums)zu verwenden. Desweiteren benutzen¨ wir diese Observable als Hintergrundfur¨ den Gravitationslinseneffekt aufgrund großskaliger Strukturen im Uni-versum, und entwickeln einen Formalismus, um die Linsenverteilung aus dencharakteristischen Eigenschaften des beobachteten 21 cm Feldes zu rekon-struieren.