利用高斯过程约束异常高红移重联历史：基于宇宙微波背景的探索

宇宙微波背景（CMB）的大尺度极化各向异性源于在重联之后宇宙中自由电子对CMB光子的洛特汤姆森散射。在标准$\Lambda$冷暗物质宇宙模型中，随着红移$z \lesssim 10$处的第一颗恒星形成，自由电子密度会增加，从而使星际介质发生重联。我们采用**高斯过程**（Gaussian processes）对由**普朗克**CMB数据约束的宇宙重联历史进行模型无关的重构。该方法恢复了$z \lesssim 10$处的标准重联，并对任何额外的高红移重联施加了严格限制。通过该重构，我们定义了一个新的派生参数——CMB光学深度的高红移贡献$\tau_{\mathrm{highz}}$，其后验分布可为排斥能注入情景提供稳健约束。我们以解离暗物质、粒子质量范围为$\mathcal{O}(1\,\text{MeV})$为例进行演示。后续论文将将该框架应用于多轴暗物质模型。所有数据与代码均公开于\href{https://github.com/Cheng-Hanyu/CLASS_reio_gpr}{github.com/Cheng-Hanyu/CLASS\_reio\_gpr}。