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Cosmoglobe DR1 结果。II. 基于重处理的 WMAP 与 Planck LFI 数据对各向同性宇宙双折射的约束

宇宙学与河外天体物理 2023-11-29 v1

摘要

宇宙双折射是一种违背宇称的效应,可能自发射以来将宇宙微波背景(CMB)线偏振光的偏振面旋转了角度 β\beta。近期在官方 Planck PR4 与 9 年 WMAP 数据中测得该值非零,统计显著性为 3.6σ3.6\sigma。本文利用重处理的 BeyondPlanck LFI 与 Cosmoglobe DR1 WMAP 偏振图对 β\beta 进行约束。这些新地图相比相应的官方产品具有更低系统残差与更完整的误差描述。前景 EBEB 关联可能使 β\beta 的测量产生偏倚,尽管热尘埃 EBEB 发射被认为在统计上非零,但尚未有同步辐射 EBEB 功率的证据。与尘埃主导的 Planck HFI 图不同,LFI 与 WMAP 偏振图大部分由同步辐射主导。在同时约束 β\beta 与各通道偏振失校准角 α\alpha 时,仅用 LFI 与 WMAP 数据我们得到最佳拟合值 β=0.35±0.70\beta=0.35^{\circ}\pm0.70^{\circ}。当纳入 Planck HFI PR4 图但分别对尘埃主导的 β>70GHz\beta_{>70\,\mathrm{GHz}} 与同步辐射主导的 β70GHz\beta_{\leq 70\,\mathrm{GHz}} 拟合 β\beta 时,我们得到 β70GHz=0.53±0.28\beta_{\leq 70\,\mathrm{GHz}}=0.53^{\circ}\pm0.28^\circ。其与零的差异统计显著性为 1.9σ1.9\sigma,且该值主要贡献来自 LFI 70 GHz 通道。尽管这些结果的统计显著性本身较低,但从 LFI 与 WMAP 同步辐射主导图得出的测量值与先前报道的 HFI 主导约束一致,尽管各实验涉及的天体物理与仪器系统误差截然不同。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.02268,
  title  = {Cosmoglobe DR1 results. II. Constraints on isotropic cosmic birefringence from reprocessed WMAP and Planck LFI data},
  author = {J. R. Eskilt and D. J. Watts and R. Aurlien and A. Basyrov and M. Bersanelli and M. Brilenkov and L. P. L. Colombo and H. K. Eriksen and K. S. F. Fornazier and C. Franceschet and U. Fuskeland and M. Galloway and E. Gjerløw and B. Hensley and L. T. Hergt and D. Herman and H. T. Ihle and K. Lee and J. G. S. Lunde and S. K. Nerval and S. Paradiso and S. K. Patel and F. Rahman and M. Regnier and M. San and S. Sanyal and N. -O. Stutzer and H. Thommesen and A. Verma and I. K. Wehus and Y. Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.02268},
  year   = {2023}
}

备注

10 pages, 7 figures, 2 tables. Submitted to A&A