使用 FastICA 对 COBE-DMR 4 年数据进行天体物理成分分离

我们展示了将快速独立成分分析（FastICA）方法应用于 COBE-DMR 4 年数据的结果。尽管 COBE-DMR 数据的信噪比通常仅为 ~1，但在工作于高银河纬度时，该方法能够以高置信度提取出微波背景辐射（CMB）信号。重构的 CMB 图显示了预期的 CMB 频率比例变化。我们对得到的 CMB 成分进行拟合，求出均方根偶极子正规化因子 Qrms 与原始谱指数 n，并发现结果与在不考虑银河发射校正的情况下，对 90 GHz 和 53 GHz DMR 信道进行最小噪声组合所得结果高度一致。若包含额外的信道（如先验信息）——例如 408 MHz Haslam 射电图和 DIRBE 140μm 银河红外发射图——FastICA 算法能够检测银河前景发射，并将其与占主导地位的 CMB 信号分离。对拟合后的 CMB 成分进行 Qrms 与 n 的拟合，我们发现结果与 Gorski 等人（1996）一致，其方法已考虑银河发射，通过减去与这些银河模板图相关的 DMR 信号部分来实现。我们进一步探讨了 FastICA 评估 COBE-DMR 数据中前景污染程度的能力。我们包括一幅全天 Hα 勘测（Dickinson、Davies & Davis 2003），以确定可靠的自由电子模板。特别地，我们发现，在减去由 Finkbeiner、Davis 与 Schlegel（1999）模型 7 预测的热尘埃发射后，该成分在 31.5 GHz 处为主要前景发射。这表明存在一种与尘埃相关的异常成分，其谱形可由幂律 $\nu^{-\beta}$ 良好拟合，其中 $\beta \sim 2.5$，与 Banday 等人（2003）一致。