一种减轻块状再电离对原初引力波信号污染的框架
宇宙学与河外天体物理
2023-04-26 v2
摘要
未来宇宙微波背景（CMB） 模偏振实验的主要目标之一是通过对张量-标量比 的无偏测量来探测原初引力波。对该信号的可靠探测需要减轻来自天体物理起源的 模偏振的所有可能污染。其中一种河外污染来自再电离时期电子密度的块状分布。除对 CMB 偏振的印记外，块状再电离还可通过动力学 Sunyaev-Zeldovich（kSZ）效应在 CMB 温度上产生次级各向异性。为研究这一前景对即将开展的 CMB 任务的影响，我们提出了一个基于物理动机的再电离模型来计算 CMB 各向异性的自洽框架。我们表明，若忽略再电离的次级贡献， 的值会偏向更高。然而，结合小尺度 kSZ 信号、大尺度 模偏振与 模偏振测量，我们可对再电离期间电子密度的块状程度施加约束，并减轻其对 值的影响。诸如 CMB-S4 与 PICO 等 CMB 任务可能经历大于 的偏置，在 Planck 与 SPT 的 CMB 测量所允许的极端再电离模型下可高达约 。由于未来实验旨在以 测量 ，若不能通过使用不同再电离观测量的联合估计加以适当减轻，这很可能影响到测量显著性，从而可能影响对 的探测宣称。
引用
@article{arxiv.2209.12672,
title = {A framework to mitigate patchy reionization contamination on the primordial gravitational wave signal},
author = {Divesh Jain and Tirthankar Roy Choudhury and Suvodip Mukherjee and Sourabh Paul},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.12672},
year = {2023}
}
备注
Accepted for publication in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Main Journal