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CLASS 观测测量最大尺度 CMB E 极化

宇宙学与河外天体物理 2025-06-09 v2

摘要

我们报告了来自宇宙大尺度角度调查器(Cosmology Large Angular Scale Surveyor,CLASS)90 GHz 频率数据的大尺度宇宙微波背景(CMB)E极化测量。通过 2024 年收集的 115 det-yr 观测数据(采用可变延迟偏振调制器),我们实现了 78μKarcmin78\,\mathrm{\mu K\,arcmin} 的偏振灵敏度,与类似频率(100 和 143 GHz)下的 Planck 相当。分析显示有效抑制系统误差,解决了基于最大似然图制作中时域滤波对大角尺度功率恢复所面临的挑战。引入一种新型像素空间传递矩阵实现,使功率谱中使用二次交叉功率估计器进行滤波仿真和偏差校正更为高效。总体而言,我们实现了对恢复最大角尺度偏振的无偏时域滤波校正,唯一的功率缺失(源于图制作非线性)被测量小于 3%3\%。通过与 Planck 交叉相关,我们以 99.4%99.4\% 的显著性检测到宇宙复辟,并测得复辟光学深度 τ=0.0530.019+0.018\tau=0.053^{+0.018}_{-0.019},标志着首次实现地面基准的此类测量。在中间角尺度(>30\ell>30)处,我们的结果——无论独立还是与 Planck 交叉相关——均完全与 Planck 的测量一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.11904,
  title  = {A Measurement of the Largest-Scale CMB E-mode Polarization with CLASS},
  author = {Yunyang Li and Joseph Eimer and John Appel and Charles Bennett and Michael Brewer and Sarah Marie Bruno and Ricardo Bustos and Carol Chan and David Chuss and Joseph Cleary and Sumit Dahal and Rahul Datta and Jullianna Denes Couto and Kevin Denis and Rolando Dunner and Thomas Essinger-Hileman and Kathleen Harrington and Kyle Helson and Johannes Hubmayr and Jeffrey Iuliano and John Karakla and Tobias Marriage and Nathan Miller and Carolina Morales Perez and Lucas Parker and Matthew Petroff and Rodrigo Reeves and Karwan Rostem and Caleigh Ryan and Rui Shi and Koji Shukawa and Deniz Valle and Duncan Watts and J. Weiland and Edward Wollack and Zhilei Xu and Lingzhen Zeng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.11904},
  year   = {2025}
}

备注

24 pages, 21 figures, 1 table; accepted by ApJ