Exploración eficiente de los parámetros de reionización para las próximas observaciones de 21 cm utilizando un modelo seminumerical que conserva fotones SCRIPT

RESUMEN Uno de los métodos más prometedores para limitar la historia de reionización del universo es el espectro de potencia de las fluctuaciones de emisión de hidrógeno neutro de 21 cm. Los análisis correspondientes requieren un modelado computacionalmente eficiente de la reionización, generalmente logrado a través de simulaciones seminumericales. Investigamos la capacidad de uno de esos códigos seminumericales, SCRIPT, para restringir los parámetros de reionización. Nuestro estudio implica crear un conjunto de datos simulado correspondiente al próximo SKA-Low, seguido de un método de inferencia bayesiana para restringir los parámetros del modelo. En particular, exploramos en detalle si los parámetros inferidos son imparciales con respecto a las entradas utilizadas para el simulacro y también si las inferencias son insensibles a la resolución de la simulación. Hallamos que el modelo tiene éxito en ambos frentes. También desarrollamos un modelo de plantilla simple de reionización que puede imitar los complejos procesos físicos como las recombinaciones inhomogéneas y la retroalimentación radiativa, y mostramos que puede recuperar la historia global de reionización de manera confiable con un coste computacional moderado. Sin embargo, tales modelos simples no son adecuados para restringir las propiedades de las fuentes ionizantes. Nuestros resultados son relevantes para limitar la reionización utilizando datos de alta calidad que se esperan en los futuros telescopios.