Primer estudio de reionización en el modelo de inflación ΛCDM cerrado normalizado de Planck 2015

Estudiamos la reionización en dos modelos de inflación ΛCDM no planos que mejor se ajustan a las observaciones de anisotropía del fondo cósmico de microondas (CMB) de Planck 2015, ignorando o en conjunto con las mediciones de distancia de oscilaciones acústicas de bariones. Implementamos un análisis de componentes principales (PCA) para estimar las incertidumbres en la historia de reionización a partir de un conjunto de datos conjunto de quásares y CMB. Se realiza un exhaustivo análisis de Monte Carlo por cadena de Markov sobre el espacio de parámetros de los modos de PCA para ambos modelos de inflación ΛCDM no planos, así como para el modelo de inflación ΛCDM plano original de Planck 2016. Aunque tanto los modelos planos como los no planos pueden ajustarse de cerca a las observaciones de bajo corrimiento al rojo (z ≲ 6), notamos una posible tensión entre los datos de emisores de Lyman α a alto corrimiento al rojo (z ∼ 8) y los modelos no planos. Esto se debe únicamente al hecho de que los modelos cerrados tienen una profundidad óptica de reionización relativamente mayor en comparación con el plano, lo que a su vez exige más fuentes ionizantes a alto corrimiento al rojo y favorece una reionización extendida que comienza tan temprano como z ≈ 14. Concluimos que, a diferencia de la cosmología plana, para los modelos de cosmología no plana (i) la fracción de escape necesita una evolución pronunciada con el corrimiento al rojo e incluso valores irrealmente altos en algunos corrimientos al rojo, y (ii) la mayoría de los parámetros físicos requieren tener una evolución no monótona con el corrimiento al rojo, especialmente aparente cuando se incluyen datos de emisores de Lyman α en el análisis.