Constraining cosmic reionization by combining the kinetic Sunyaev–Zel’dovich and the 21 cm power spectra
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT During the Epoch of Reionization (EoR), the ultraviolet radiation from the first stars and galaxies ionized the neutral hydrogen of the intergalactic medium, which can emit radiation through its 21 cm hyperfine transition. Measuring the 21 cm power spectrum is a key science goal for the future Square Kilometre Array (SKA); however, observing and interpreting it is a challenging task. Another high-potential probe of the EoR is the patchy kinetic Sunyaev–Zel’dovich (pkSZ) effect, observed as a foreground to the cosmic microwave background temperature anisotropies on small scales. Despite recent promising measurements, placing constraints on reionization from pkSZ observations is a non-trivial task, subject to strong model dependence. We propose to alleviate the difficulties in observing and interpreting the 21 cm and pkSZ power spectra by combining them. With a simple yet effective parametric model that establishes a formal connection between them, we can jointly fit mock 21 cm and pkSZ data points. We confirm that these observables provide complementary information on reionization, leading to significantly improved constraints when combined. We demonstrate that with as few as two measurements of the 21 cm power spectrum with 100 h of observations with the SKA, as well as a single ℓ = 3000 pkSZ data point, we can reconstruct the reionization history of the universe and its morphology. We find that the reionization history (morphology) is better constrained with two 21 cm measurements at different redshifts (scales). Therefore, a combined analysis of the two probes will give access to tighter constraints on cosmic reionization even in the early stages of 21 cm detections.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».