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智利下一代 CMB 巡天策略设计

天体物理仪器与方法 2018-08-16 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

新望远镜正在建造中,将以空前灵敏度测量宇宙微波背景(CMB),包括 Simons Observatory (SO)、CCAT-prime、BICEP Array、SPT-3G 和 CMB Stage-4。我们提出了位于智利望远镜的观测策略,这些策略由用于开发近期 Atacama Cosmology Telescope (ACT) 与 Polarbear 巡天的工具所指导。与 ACT 和 Polarbear 一样,这些策略由在恒定仰角下方位角扫描的组成。我们探讨了小口径(0.42 m)望远镜(SAT)与大口径(6 m)望远镜(LAT)的观测策略。我们研究了聚焦于小天区以搜寻暴胀引力波及覆盖约一半低前景天空以通过大尺度结构引起的引力透镜信号约束相对论物种有效数目并测量中微子质量之和的策略。我们具体针对位于南纬 23 度、西经 67.8 度的 SO 的望远镜硬件与科学目标给出这些策略。靠近太阳和月亮的观测可能通过望远镜旁瓣向仪器施加额外功率而引入额外系统误差。即便距亮源数十度或更远,数据中也可能发生显著的旁瓣污染。因此,我们提出了几种在望远镜调度中实施太阳与月亮规避约束的策略。讨论了同时可见天区之间冲突的解决策略。我们聚焦于最大化望远镜用于科学观测的时间。安排校准测量亦属必要,但这超出本文范围。本研究的输出是为 Simons Observatory 仪器生成具体调度指令的算法。

关键词

引用

@article{arxiv.1808.05131,
  title  = {Designs for next generation CMB survey strategies from Chile},
  author = {Jason R. Stevens and Neil Goeckner-Wald and Reijo Keskitalo and Nialh McCallum and Aamir Ali and Julian Borrill and Michael L. Brown and Yuji Chinone and Patricio A. Gallardo and Akito Kusaka and Adrian T. Lee and Jeff McMahon and Michael D. Niemack and Lyman Page and Giuseppe Puglisi and Maria Salatino and Suet Ying D. Mak and Grant Teply and Daniel B. Thomas and Eve M. Vavagiakis and Edward J. Wollack and Zhilei Xu and Ningfeng Zhu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1808.05131},
  year   = {2018}
}

备注

15 pages, 9 figures, 3 tables, SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation 2018