天体物理前景与源自CMB B模偏振观测的原初张标比约束

我们研究了天体物理前景对CMB B模偏振实验约束原初张标比$r$能力的影响。为了清除前景贡献，我们使用了参数化的极大似然分量分离技术，并考虑了经过优化以在恢复的CMB图中呈现最低水平前景残差的实验设置。我们考虑了近全天观测，包含了尘埃和同步辐射两个弥漫前景分量，并研究了有无校准误差、前景性质的空间变化以及B模透镜信号的部分或完全去除的情况。在所有这些情况中我们发现，在极低噪声水平且不存在仪器或建模系统效应的极限下，前景残差不会对$r$的最低可探测值造成限制。但是，控制前景残差的需求将在确定允许稳健探测$r < 0.1$所需的最低噪声水平方面起主要作用，因此在优化和预测未来任务的性能方面也起主要作用。对于当前和拟议实验的噪声水平，发现前景残差是不可忽略的，并可能影响我们对$r$设定约束的能力。我们还展示了如何通过将分量分离后处理限制在更小的天区来显著改善约束。将此程序应用于类COrE卫星任务的情况，结果显示有可能使$r$的可探测值改善一个数量级以上。在对实验频带通以及前景分量缩放定律有充分了解的情况下，我们的结论被发现与假设的前景整体归一化无关，而仅在定量上依赖于假设的前景分量的特定参数化。