利用 SPIDER 首次飞行数据分析偏振尘埃辐射
星系天体物理
2025-04-16 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
本文利用 SPIDER 首次飞行数据及 Planck 高灵敏度天线辐射计（Planck HFI）数据，探讨 SPIDER 观测区域内星际尘埃偏振辐射的性质。应用在空间域和谱域中的分量分离算法，以检验其一致性并量化其假设导致的建模误差。对整个 SPIDER 区域范围内的 diffuse 星际尘埃辐射进行分析，结果表明：i) 其光谱能量分布与修正黑体（modified-blackbody, MBB）模型基本一致，其光谱指数为 （ 模极化）或 （ 模极化），略低于 Planck 对全天辐射报告的数值；ii) 角功率谱与幂律模型基本一致；iii) 未检测到显著的视线偏振去相关现象。对多种建模不确定性进行测试，发现其对 SPIDER 探测宇宙张量-标量比值 灵敏度的影响仅约为 10%。SPIDER 区域的尺度进一步允许对该场域内前景性质的变化进行统计学意义上的分析。假设固定尘埃温度 K，对该场域的两个独立子区域进行分析，得到的 分别为 和 ，两者在 水平上不一致。此外，在共同假设全频段偏振尘埃辐射形态一致的前提下，将 SPIDER 与 Planck 217 GHz 和 353 GHz 数据进行联合分析，结果与简单 MBB 模型不符，显著性超过 。这种变异性可能为未来 CMB 极化实验的分量分离方法提供指导。
引用
@article{arxiv.2407.20982,
title = {Analysis of Polarized Dust Emission Using Data from the First Flight of SPIDER},
author = {SPIDER Collaboration and P. A. R. Ade and M. Amiri and S. J. Benton and A. S. Bergman and R. Bihary and J. J. Bock and J. R. Bond and J. A. Bonetti and S. A. Bryan and H. C. Chiang and C. R. Contaldi and O. Doré and A. J. Duivenvoorden and H. K. Eriksen and J. P. Filippini and A. A. Fraisse and K. Freese and M. Galloway and A. E. Gambrel and N. N. Gandilo and K. Ganga and S. Gourapura and R. Gualtieri and J. E. Gudmundsson and M. Halpern and J. Hartley and M. Hasselfield and G. Hilton and W. Holmes and V. V. Hristov and Z. Huang and K. D. Irwin and W. C. Jones and A. Karakci and C. L. Kuo and Z. D. Kermish and J. S. -Y. Leung and S. Li and D. S. Y. Mak and P. V. Mason and K. Megerian and L. Moncelsi and T. A. Morford and J. M. Nagy and C. B. Netterfield and M. Nolta and R. O'Brient and B. Osherson and I. L. Padilla and B. Racine and A. S. Rahlin and C. Reintsema and J. E. Ruhl and M. C. Runyan and T. M. Ruud and J. A. Shariff and E. C. Shaw and C. Shiu and J. D. Soler and X. Song and A. Trangsrud and C. Tucker and R. S. Tucker and A. D. Turner and J. F. van der List and A. C. Weber and I. K. Wehus and D. V. Wiebe and E. Y. Young},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.20982},
year = {2025}
}
备注
21 pages, 15 figures; updated to match published version