BeyondPlanck XIII. 强度前景采样、简并与先验

我们介绍了 BeyondPlanck 分析框架中所采用的强度前景算法与模型。BeyondPlanck 分析旨在将成分分离与仪器参数采样集成于一个全局框架中，从而在 $Planck$ 低频仪器（LFI）数据分析中实现完整的端到端误差传播。鉴于 BeyondPlanck 分析的范围，成分分离过程中仅纳入了有限的数据集，导致了前景参数简并。为了适当约束银河系前景参数，我们在先前的 $\texttt{Commander}$ 成分分离实现基础上进行了改进，加入了一系列算法技术。这些算法旨在提升弱约束后验分布的稳定性与计算效率。它们分别是：1）基于 Miramare 思想的联合前景谱参数与振幅采样；2）基于成分的单体确定；3）联合谱参数与单体采样；以及 4）对成分振幅图施加信息性空间先验。我们发现，在当前的 BeyondPlanck 数据集中，具有显著信噪比的谱参数仅有异常微波辐射成分的峰值频率，我们得到 $\nu_{\mathrm{p}}=25.3\pm0.5$ GHz；其余参数必须通过外部先验来约束。未来的工作旨在将更多数据集（包括图与计时序数据）整合进该分析，从而以受控方式逐步消除当前观测到的简并，同时兼顾仪器系统误差与天体物理简并。届时，本工作中采用的简易 LFI 导向数据模型将需要被推广，以纳入更丰富的天体物理模型与额外的仪器效应。