从小尺度CMB前景中回收宇宙学信息 II. 动力学Sunyaev Zel'dovich效应

地面望远镜近期的结果在小尺度上给出了CMB温度功率谱的高质量测量，这激发了对前景的精确建模需求，因为在这些多极矩处前景主导了原初信号。在先前工作中，我们已表明可从热SZ效应的功率谱中回收宇宙学信息。在本工作中，我们在CMB数据的宇宙学分析中引入了一个在物理上合理的再电离时期模型，该模型在所有尺度上自洽。特别是在高多极矩处，动力学SZ（kSZ）效应的功率谱由机器学习算法从一组宇宙学和再电离参数推断得出。首先在Planck 2018数据分析中纳入再电离历史的不对称参数化，我们回收的光学深度值与先前结果一致，但源于完全不同的再电离历史，其中首批发光源早在$z=15$时点亮。考虑来自SPT的最新小尺度数据并让宇宙学自由变化，我们发现纳入新的依赖于宇宙学的SZ谱可通过打破其简并性来帮助收紧对其振幅的约束。我们报告了在$\ell=3000$处kSZ信号的$5\sigma$测量，$\mathcal{D}_{3000}^\mathrm{kSZ} = 3.4^{+0.5}_{-0.3}\,\mu\mathrm{K}^2$（68%置信水平，对宇宙学边缘化），以及对来自再电离的斑块信号的上限$\mathcal{D}_{3000}^\mathrm{pkSZ}<1.6~\mu\mathrm{K}^2$（95% C.L.）。此外，我们发现SPT数据比Planck更倾向于稍早的再电离情景，导致$\tau = 0.062 ^{+0.012}_{-0.015}$和再电离中点$z_\mathrm{re} = 7.9^{+1.1}_{-1.3}$（68% C.L.），这与来自高红移类星体和星系的约束一致。