不完整天空上宇宙微波背景数据分析
天体物理学
2009-10-31 v2
摘要
宇宙微波背景的角功率谱测量通常基于全天球谐波分析天文物的温度各向异性。即便获得全天图，仍可能需剔除银河平原区域，其强烈的微波辐射会干扰测量。由于切除天空后球面谐波函数不再正交，可由原函数的线性组合构建正交基集。此前方法基于Gram-Schmidt正交化，仅能处理最高 Legendre 多极数 l_max < 50，因为需要求所有模式在切除天空上拥有显著支撑；而对于大l_max，受支撑模式的比例等于保留区域的面积比例。这一问题通过使用奇异值分解(SVD)去除支撑不足的基函数得以解决，但对非宇宙常数单极和偶极模式的处理变得更为复杂。进一步难题来自计算限制——一般切除天空的正交化需O(l_max^6)运算量和O(l_max^4)存储，故目前不实用于l_max > 200。针对固定(银河)纬度切除区域，存储需求仅为O(l_max)，运算量为O(l_max^4)。但各数据分析环节何时进行切除仍存不明确性。由于卷积在不完整球面上定义不清，施加切除后进行光束反卷积不可取；若全天分量分离如模拟所示成功，银河平原应在功率谱估计前立即删除。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0008083,
title = {Analysis of cosmic microwave background data on an incomplete sky},
author = {Daniel J. Mortlock and Anthony D. Challinor and Michael P. Hobson},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0008083},
year = {2009}
}
备注
MNRAS, in press; 17 pages, 22 figures: significant changes; major additions