一种用于探测大尺度结构对 CMB 斑块屏蔽的新“温度反转”估计量
摘要
宇宙微波背景（CMB）光子的 Thomson 散射将星系周围重子的各种性质印刻在 CMB 上。其中一种印迹称为斑块屏蔽（patchy screening），是星系周围气体密度剖面的直接探针。它有效地补充了来自运动学和热 Sunyaev-Zel'dovich 效应的信息，且不需要单个红移。在本文中，我们推导了称为“温度反转”（TI）和“带符号”估计量的斑块屏蔽新估计量，类似于 CMB 透镜的梯度反转估计量。在教学层面上，我们阐明了这些估计量与标准斑块屏蔽二次估计量（QE）之间的关系。这些新估计量以牺牲最优性换取对由主导 CMB 透镜和前景污染物引起的偏差的鲁棒性，从而允许使用更小的角尺度。我们进行了模拟分析，以实际预测四个 CMB 实验（ACT、SPT、Simons Observatory（SO）和 CMB-S4）与来自 BOSS、unWISE 和模拟 Rubin LSST Data Challenge 2 目录的三个星系样本交叉相关的斑块屏蔽测量的预期精度。我们的结果进一步增强了配套论文中对 ACT×unWISE 数据首次探测到该效应的信心，并表明斑块屏蔽将成为 SO、CMB-S4 和 LSST 等未来巡天观测的有力观测量。斑块屏蔽 QE 以及 TI 和带符号估计量的实现已在我们的 LensQuEst 和 ThumbStack 软件包中公开提供，分别位于 https://github.com/EmmanuelSchaan/LensQuEst 和 https://github.com/EmmanuelSchaan/ThumbStack。
关键词
引用
@article{arxiv.2401.13040,
title = {A new "temperature inversion" estimator to detect CMB patchy screening by large-scale structure},
author = {Theo Schutt and Abhishek S. Maniyar and Emmanuel Schaan and William R. Coulton and Nishant Mishra},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.13040},
year = {2025}
}
备注
Abstract & paper unchanged from published PRD version (2024/05/23). Appended erratum derives large lensing bias also affecting ACTxunWISE companion measurement paper and proposes mitigation approach