CosmoReionMC：一个利用 CMB、莱曼-α 吸收与全球 21 cm 数据估计宇宙学与天体物理参数的程序包

我们提出一个基于马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）的参数估计程序包 CosmoReionMC，用于联合约束 $\Lambda$CDM 模型的宇宙学参数与氢再电离相关的天体物理参数。该程序包基于先前开发的具有物理动机的再电离半解析模型、一个类似的用于计算宇宙黎明时期全球 21~cm 信号的半解析模型，以及使用适当修改的公开可用 CAMB 来计算 CMB 各向异性。这些计算随后与 MCMC 集成采样器 \texttt{emcee} 耦合以计算模型参数的后验分布。该模型共有十二个自由参数：五个宇宙学参数与七个与恒星族相关的参数。我们通过将理论预言与来自 Planck 的 CMB 数据、与类星体吸收谱相关的观测以及——首次地——来自 EDGES 的全球 21~cm 信号相匹配来约束参数。我们发现，在分析中纳入类星体谱数据可收紧对电子散射光学深度 $\tau$ 以及进而对原初物质功率谱归一化 $A_s$（或等价地 $\sigma_8$）的界限。此外，当我们在分析中纳入 EDGES 数据时，我们发现需要一支具有高效射电辐射的早期无金属恒星族来匹配吸收振幅。CosmoReionMC 程序包应具有有趣的未来应用，例如探测对 $\Lambda$CDM 模型的非标准扩展。