Planck 2015 极化是否偏好高红移再电离？

我们研究了大角 CMB 极化功率谱中高红移电离的印记与 Planck 2015 数据中的特征之间的关系。使用对宇宙方差极限完备至 $z_{\rm max}=30,40,50$ 的主成分(PC)电离基，我们发现对 $z>15$ 的电离存在稳健的 $>95\%$ CL 偏好，而对 $z>40$ 无偏好。该稳健性源于数据中 $\ell \sim 10$ 的区域，其相对于 $\ell \le 8$ 展现出高功率，并导致对阶跃状再电离模型的糟糕拟合。相反，通过允许高红移再电离，PC 通过 $2\Delta \mathrm{ln}\mathcal{L} = 5-6$ 提供了更好的拟合。由于电离红移响应中的简并性，这一改善的拟合源于模型的单一方面：容纳 $z>10$ 电离成分的能力，我们用两步再电离模型加以说明。对于此及容纳该成分的其他模型，其存在是被允许甚至被偏好的；对于不容纳的模型，其糟糕拟合反映了统计或系统涨落。这些可能性在 $\ell \sim 15-20$ 产生非常不同且可检验的预言，以及在 $\ell>30$ 处微小但可探测的差异，可进一步限制再电离的高红移极限。