宇宙微波背景极化实验的基准参数

最近探测到的宇宙微波背景（CMB）极化，如果能够可靠地探测到低于10^{-7}或十分之几微开尔文的所谓B模信号，则有望揭示暴胀物理并引力描绘宇宙的大尺度结构。我们提供了一种描述系统效应的语言，这些效应会扭曲观测到的CMB温度和极化场，从而污染B模。我们识别出7种效应，由11个畸变场描述，并展示了它们与已知仪器系统效应的关联，例如共模和差分增益涨落、线交叉耦合、指向误差和差分极化波束效应。由于CMB中小尺度结构的混叠，即使是这些效应中不相关的涨落也会影响与引力波相关的大尺度B模。通过使用能够分辨原初各向异性的仪器波束（半高全宽 << 10角分），许多这些问题会大大减少。为了达到3×10^15 GeV的暴胀能标这一最终目标，极化畸变涨落必须控制在10^{-2}-10^{-3}水平，温度泄漏必须根据效应控制在10^{-4}-10^{-3}水平。例如，对于角分尺度波束，指向误差必须控制在1.5角秒均方根以内，或对于更大波束，控制在高斯波束宽度的百分之一以内；低频空间差分增益涨落或线交叉耦合必须在10^{-4}均方根水平上消除。