一种用于CMB B模式后验估计与原初引力波信号重构的贝叶斯ILC方法

宇宙微波背景(CMB)辐射的B模式偏振信号包含了暴胀期间产生的原初度规扰动的独特印记。在观测图中将微弱的CMB B模式信号从强前景污染中分离是一项复杂任务,且提出的新一代低噪声卫星任务与该引力背景的微弱信号水平相当。在本文中,我们首次采用与前景模型无关的内部线性组合(ILC)方法,利用未来一代CMB任务“暴胀与宇宙起源探测者”(PICO)的6个频段在大天区角尺度上的模拟观测来重构CMB B模式信号。我们遵循B模式角功率谱与清洗后图样本的穿插Gibbs步骤,使用ILC方法估计联合CMB B模式后验密度。我们通过在进行ILC权重估计的两个阶段引入噪声偏置修正,扩展并改进了早先报道的贝叶斯ILC方法,以分析微弱的CMB B模式重构。通过对贝叶斯ILC方法进行$200$次蒙特卡洛模拟,我们发现该方法能够在天空大角尺度上准确重构CMB信号与联合后验密度。我们估计了CMB B模式角功率谱边际密度的Blackwell-Rao统计量,并用它们来估计标量到张量比$r$与透镜功率谱振幅$A^{\textrm{lens}}$的联合密度。利用去透镜方法的$200$次蒙特卡洛模拟,我们发现对于$r \geqslant 0.01$的水平,我们的方法能够以超过8$\sigma$的显著性对原初引力波信号$r$实现无偏探测。