利用光子守恒半数值模型 SCRIPT 为即将到来的 21 cm 观测高效探索再电离参数
宇宙学与河外天体物理
2023-03-21 v2
摘要
约束宇宙再电离历史最有前景的探测手段之一是由中性氢 21 cm 发射涨落功率谱提供的。相应的分析需要对再电离过程进行计算高效的建模，这通常通过半数值模拟来实现。我们研究了这样一个半数值代码 SCRIPT 约束再电离参数的能力。我们的研究包括创建对应于即将到来的 SKA-Low 的模拟数据集，随后采用贝叶斯推断方法来约束模型参数。我们特别详细地探讨了推断参数相对于模拟所用输入是否无偏，以及推断是否对模拟分辨率不敏感。我们发现该模型在这两方面都取得成功。我们还开发了一个简单的再电离模板模型，能够模拟诸如非均匀复合与辐射反馈等复杂物理过程，并表明它可以用适中的计算代价可靠地恢复全局再电离历史。然而，此类简单模型不适合约束电离源的性质。我们的结果对于利用未来望远镜预期的高质量数据约束再电离具有参考意义。
引用
@article{arxiv.2211.12909,
title = {Efficient exploration of reionization parameters for the upcoming 21 cm observations using a photon conserving semi-numerical model SCRIPT},
author = {Barun Maity and Tirthankar Roy Choudhury},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.12909},
year = {2023}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS