Mpc 尺度随机引力波背景的 CMB 限制

我们给出了来自宇宙微波背景（CMB）数据的 Mpc 尺度随机引力波（GWs）的稳健限制。GWs 的 CMB 限制通常表征为张量-标量比，具体假设原初谱为幂律形式，并从 CMB 的角功率谱获得。此处，我们放宽幂律形式的假设，并考虑能在多大程度上限制较短波长的单色 GW。此前，此类限制已在长于 CMB 测量分辨尺度的波长（通常 above $100$Mpc，即频率 below $10^{-16}$Hz）上导出。然而，波长远短于 $100$Mpc 的 GW 可在观测角尺度 $\ell<1000$ 的 CMB 各向异性上留下微小但不可忽略的信号。在此，利用 CMB 温度、偏振和透镜数据集，我们获得了迄今关于退耦前产生的 GW 在 $10^{-16}-10^{-14}$Hz 的最佳限制，其比天体测量限制和额外辐射上限更紧。未来，Mpc 尺度 GW 的限制将通过大尺度（$\ell<100$）精密 $B$-模测量再提高几个数量级。