CMB-HD：半天球的超深高分辨率毫米波巡天
宇宙学与河外天体物理
2020-04-29 v2 星系天体物理
高能物理 - 唯象学
摘要
一项覆盖半天球、频率范围在 30 至 350 GHz 之间、且比当前已资助巡天深一个数量级且分辨率更高的毫米波巡天，将在理解基础物理和天体物理方面带来巨大收益。通过提供如此深且高分辨率的毫米波巡天（在 150 GHz 处约 0.5 uK-arcmin 噪声和 15 角秒分辨率），CMB-HD 将实现重大进展。它将允许 1) 利用原初微波背景的引力透镜来绘制小尺度（k~10/hMpc）上的物质分布图，从而探测暗物质粒子性质。它还将允许 2) 在小尺度上测量热和动理学 Sunyaev-Zel'dovich 效应，以绘制广阔视场中晕的气体密度和气体压强轮廓，从而探测星系演化和星系团天体物理。此外，CMB-HD 将使我们跨越基础物理中的关键阈值：3) 排除或探测任何新的、轻的（< 0.1eV）热粒子，其可能是暗物质，以及 4) 检验可解释早期宇宙暴胀时期的一大类多场模型。这样的巡天还将 5) 通过每几天绘制一次完整观测区域来监测暂现天空，这为伽马射线暴、新星、快速射电暴和变活动星系核打开新窗口。而且，CMB-HD 将 6) 提供外太阳系中行星、矮行星和小行星的普查，并 7) 实现围绕其他太阳系的系外奥尔特云探测，从而阐明行星形成。CMB-HD 将在 5 年观测半天球内交付该巡天，使用两台新的 30 米级离轴交叉 Dragone 望远镜，位于阿塔卡马沙漠的 Cerro Toco。这些望远镜将总共配备约 240 万探测器（600,000 像素）。
引用
@article{arxiv.1906.10134,
title = {CMB-HD: An Ultra-Deep, High-Resolution Millimeter-Wave Survey Over Half the Sky},
author = {Neelima Sehgal and Simone Aiola and Yashar Akrami and Kaustuv Basu and Michael Boylan-Kolchin and Sean Bryan and Sebastien Clesse and Francis-Yan Cyr-Racine and Luca Di Mascolo and Simon Dicker and Thomas Essinger-Hileman and Simone Ferraro and George M. Fuller and Dongwon Han and Mathew Hasselfield and Gil Holder and Bhuvnesh Jain and Bradley Johnson and Matthew Johnson and Pamela Klaassen and Mathew Madhavacheril and Philip Mauskopf and Daan Meerburg and Joel Meyers and Tony Mroczkowski and Moritz Munchmeyer and Sigurd Naess and Daisuke Nagai and Toshiya Namikawa and Laura Newburgh and Ho Nam Nguyen and Michael Niemack and Benjamin D. Oppenheimer and Elena Pierpaoli and Emmanuel Schaan and Anze Slosar and David Spergel and Eric Switzer and Alexander van Engelen and Edward Wollack},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.10134},
year = {2020}
}
备注
APC White Paper for the Astro2020 Decadal, with updated proposing team