从 21cm 二维功率谱直接重建复辉 history

中性氢 (HI) 的 21cm 线来自自旋翻转过渡，为我们观测宇宙复辉时期（EoR）的 21cm 信号提供了独特的窗口。Square Kilometre Array (SKA) 使得对 21cm 波动的精确测量成为可能，这些波动反映了星际介质（IGM）中离子化、温度和密度的波动。然而，要直接重建 EoR 的时间线——即离子化进程的进展——仍是一个持续的挑战，因为 21cm 信号高度非高斯，使得似然分布难以处理。本文提出了 EoRFlow，一个基于仿真的推断（SBI）框架，用于从 21cm 信号的二维圆柱平均功率谱（2DPS）直接重建全球中性氢分数 $x_{\mathrm{HI}}(z)$。我们在 SKA-Low 的真实模拟数据集上验证了该方法。通过无需显式似然公式的办法，我们实现了对 $x_{\mathrm{HI}}$ 演化在狭小红移切片中的快速、无偏后验估计，允许对全球复辉 history 进行分段重建。通过直接从 21cm 功率谱推断复辉 history，本框架为 SKA 时代的 21cm 宇宙学提供了可扩展且稳健的前进路径。