利用21厘米观测结合CMB和莱曼α森林数据约束再电离

在本文中，我们探讨了当前莱曼α森林和CMB观测对再电离历史提供的约束。我们没有使用特定的半解析模型，而是采用了一种新颖的方法，用任意函数参数化电离源，并进行似然分析以约束可能的再电离历史。我们得到了模型无关的结论：再电离很可能在z=8时基本完成，并且IGM在z=9-10时已电离50%。即将到来的对中性氢红移21厘米线的低频观测，预计将对6<z<12的氢中性分数施加显著更好的约束。我们利用对再电离历史的约束来预测21厘米功率谱的可能幅度，并表明信噪比最高的观测最有可能在对应于z=9-10的频率上进行。这一结果为即将到来的21厘米观测提供了重要指导。最后，我们评估了中性分数测量对我们了解再电离和早期源种群的影响。我们的结果表明，在再电离时代中期对中性分数进行一次测量将显著增强我们对整个再电离历史的了解。