源自宇宙再电离的CMB偏振各向异性：向B模的扩展

对宇宙电离历史的准确理解在现代宇宙学中扮演着基础性的角色。它包括在标准复合时期之后的一个宇宙再电离阶段，这可能与结构和恒星形成的早期阶段相关。虽然再电离过程，特别是其对CMB各向异性的印记的简单“$\tau$-参数化”可能代表了对当前CMB数据解释足够精确的建模，但近期人们高度重视在各种天体物理场景和物理过程中对CMB中再电离特征的精确计算。本工作旨在仔细表征引入到偏振各向异性中的印记，并特别关注B模。我们修改了CAMB（用于计算CMB各向异性角功率谱（APS）的宇宙学Boltzmann代码），以引入在天体物理和唯象再电离历史中预测的氢和氦电离分数，超越了简单的$\tau$-参数化。我们比较了这些模型在所有（在假设场景下）非零的CMB APS模式中获得的结果。B模APS的幅度和形状特别依赖于张量与标量之比r以及再电离历史，因此，再电离过程的精确建模将对精确确定r或通过未来可用的E模和B模偏振数据联合分析以及下一代任务对r设定更精确的约束产生影响。考虑到天体物理前景潜在残余的限制，我们还讨论了未来数据在很宽的r范围内区分不同再电离场景的能力。