利用半数值守恒光子代码SCRIPT约束宇宙再电离与热历史

鉴于宇宙氢的再电离历史尚待严格约束，值得使用具有物理动机的模型与现有观测数据来检验实现这一目标的前景。为此，我们使用显式守恒光子的半数值再电离模型$\texttt{SCRIPT}$的扩展版本，该版本还包含了星系际介质(IGM)的热演化。该模型自洽地纳入了非均匀复合与辐射反馈的效应，并由五个自由参数刻画（两个用于红移依赖的电离效率，两个用于电离逃逸分数，另一个用于再电离温度增量）。我们通过同时匹配多种观测探针来约束这些自由参数，例如电离氢分数、CMB散射光深以及星系UV光度函数的估计值。此外，我们纳入了从莱曼-$\alpha$吸收谱在$z \sim 5.5$处获得的低密度IGM温度测量，该探针通常不用于再电离参数的贝叶斯分析。我们发现各数据集的相互作用，特别是温度数据的纳入，导致参数约束的收紧。我们的默认模型偏好再电离的较晚结束（在$z \lesssim 6$），与其他近期研究一致。我们还能推导出再电离持续时间$\Delta z=1.81^{+0.51}_{-0.67}$与再电离中点$z_{\mathrm{mid}}=7.0^{+0.30}_{-0.40}$的约束。通过纳入其他可用与即将到来的数据集，约束可进一步收紧。