从成块动力学 Sunyaev-Zel'dovich 信号推断再电离与星系性质

成块动力学 Sunyaev-Zel'dovich (kSZ) 信号是对再电离时期 (EoR) 时机与形态的整体探测。近期观测宣称了一项低信噪比 (S/N) 测量，且预计近未来 S/N 将急剧提升。在本工作中，我们量化了可从 kSZ 信号中了解关于 EoR 的哪些信息。我们通过采样星系性质，并在似然中使用 kSZ 以及其他 EoR 和星系观测的正向模型来进行贝叶斯推断。纳入南极点望远镜近期获得的 kSZ 测量 ($\mathcal{D}_{3000}^{\rm{pkSZ}} = 1.1_{-0.7}^{+1.1} \mu$K$^2$) 使后验分布偏向更快且更晚的再电离模型，导致对 CMB 的光学厚度取值更低：$\tau_e = 0.052_{-0.008}^{+0.009}$（68$\%$ 置信区间）。EoR 与 UV 光度函数联合观测还意味着典型电离逃逸分数为 $0.04_{-0.03}^{+0.05}$（95$\%$ 置信区间），且不强烈依赖于晕质量。我们展示了来自后验的成块 kSZ 功率如何依赖于常用的再电离参数。对于给定的中点和持续时间，EoR 形态仅对我们后验中的成块 kSZ 功率有百分之几的影响。然而，要利用当前低 S/N 的成块 kSZ 测量获得严格约束，需要物理模型，因为它使我们能够利用互补的高红移观测。未来高 S/N 的成块 kSZ 探测应将当前关于 EoR 时机的误差缩小约 2–3 倍。