利用高斯过程重构再电离历史

我们利用高斯过程回归重构了再电离历史。使用来自哈勃前沿场的 UV 光度数据汇编，我们重构了 UV 光度密度的红移演化，从而重构了电离方程中源项的演化。这种模型无关的重构排除了光度密度的单幂律演化，但支持对数双幂律参数化。我们通过将重构的源项代入电离方程积分得到再电离历史。利用来自 Planck 宇宙微波背景观测的光学深度约束、积分至截断星等 -17 与 -15 的 UV 光度函数测量值，以及由高红移类星体、星系和伽马射线暴观测推导的电离分数，我们约束了再电离历史。在保守情形下，我们得到光学深度的约束为 $\tau =0.052\pm0.001\pm0.002$（68% 与 95% 置信区间）。我们发现 10% 到 90% 电离之间的红移持续时间为 $2.05_{-0.21-0.30}^{+0.11+0.37}$。若在联合分析中使用截断星等为 -15 的 UV 光度密度数据，则支持更长的再电离持续时间。我们的结果表明，即使在保守重构下，宇宙学与天体物理观测的组合也能对再电离时期提供严格约束。