利用未来CMB实验表征偏振尘埃辐射的视线变化性
宇宙学与河外天体物理
2023-01-18 v1
摘要
在宇宙微波背景（CMB）分析中，银河系尘埃辐射通常通过逐像素拟合简单的两参数修正黑体（MBB）模型来处理，该模型名义上描述了尘埃的温度和不透明度。虽然这对于单个尘埃云可能是良好的近似，但通常每条视线和每个角像素内都存在若干此类云，导致其谱的叠加。本文通过将每个像素中的谱能量分布（SED）建模为各种具有物理动机的尘埃云属性统计分布上单个MBB谱的积分，研究这种叠加对基于像素的前景拟合策略的影响。我们表明，用简单两参数MBB模型拟合这些SED通常能对每像素CMB的Stokes Q和U振幅给出无偏估计，除非视线方向上尘埃SED和偏振角均发生显著变化，在说明性模型中观察到显著（>10σ）偏差。我们还发现，当统计分布较宽时，尘埃温度和谱指数的最佳拟合值会显著偏离相应统计分布的均值/中位数，表明若不加仔细解释，MBB模型拟合会给出微波波长下尘埃物理属性不具代表性的图像。利用Fisher矩阵分析，我们还确定了通过拟合概率性MBB模型恢复和分布参数所需的实验灵敏度，发现仅宽分布的参数可通过单条视线上的SED拟合测得。
引用
@article{arxiv.2207.14213,
title = {Characterizing line-of-sight variability of polarized dust emission with future CMB experiments},
author = {Lisa McBride and Philip Bull and Brandon S. Hensley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.14213},
year = {2023}
}
备注
15 pages, 10 figures; see Table 3 for main results