CMB 中利用再电离信号的宇宙双折射层析与定标无关性

在 CMB 中搜寻宇宙偏振旋转或双折射是有充分动机的，因为它能对轴子类粒子等破宇称新物理提供强有力的约束。在本文中我们指出，由于 CMB 偏振产生于两个非常不同的红移——它既在再电离也在复合时期产生——新的破宇称物理通常会以不同幅度旋转来自这些不同源的偏振信号。我们探讨由此产生的两点启示。首先，CMB 双折射的测量具有挑战性，因为该效应与 CMB 偏振角的定标误差简并；然而，通过取再电离与复合双折射角之差（从不同 CMB 角尺度测得），我们可获得对仪器角度定标误差免疫的宇宙学信号。其次，我们注意到与其他探测双折射方法的结合可提供层析信息，约束产生双折射的任何物理的红移起源。我们预言，对于 LiteBIRD 等未来 CMB 卫星，再电离与复合双折射角之差可竞争性地确定到约 0.05 度的精度。尽管还需大量工作，我们认为该测量的前景抑制应比类似尺度上暴胀 B 模搜寻的挑战更小，因为信号更大且前景更低。