面向UV亮度函数和中和时代的无模型重构

我们进行了首次针对亮度函数 (LF) 的全面研究，采用非参数方法。我们使用高斯过程在红移 $z \sim 2-8$ 之间拟合可获得的亮度数据。我们的方法中的自由形式 LF 否定了传统的谢克函数模型来描述 $z=3$ 和 $z=4$ 处的丰度-星等关系。我们也在红移 2、7 和 8 处的较低统计显著性下注意到偏离谢克函数的迹象。显著偏离开始于较亮的电离源 $M_{\rm UV} \lesssim -21$。然后，通过在截断星等为 $-17$ 的情况下对两种方法得到的 LF 进行积分，推导出不同红移处的 UV 亮度密度数据。在我们的分析中，我们还包括了在 $z \sim 9-12$ 处面积为前 90 平方弧分的 JWST/NIRCam 数据。由于在较大星等处我们未发现主要偏离谢克函数，因此两种方法得到的积分亮度密度之间差异仅微小。最后，我们通过联合分析 UV 亮度密度数据以及中和分数数据和普朗克观测的宇宙微波背景来获得中和历史。中和历史不受 LF 在较低星等处偏离谢克函数的影响。我们推导出中和光学深度为 $\tau_{\rm re}=0.0494^{+0.0007}_{-0.0006}$，中和过程完成从10%到90%的持续时间找到为 $\Delta z\sim 1.627^{+0.059}_{-0.071}$。