在前景存在下张量模式的探测能力
天体物理学
2009-11-13 v2
摘要
在暴胀模型中，引力波产生并在宇宙微波背景（CMB）中生成B型偏振。由于B偏振仅由引力波产生，因此它不受宇宙方差的影响。将CMB完美分解为B模和E模需要全天数据，但由于前景污染物的存在，这在实践中是不可能的。这导致E偏振混合到B中，引入了B偏振的宇宙方差污染，并降低了即使在无探测器噪声情况下对引力波振幅的灵敏度。我们使用基于尘埃图的前景模型并假设90 GHz工作频率，利用Fisher矩阵形式给出了不同分辨率下张量-标量比不确定性的数值结果。我们发现，通常的标度关系δ(T/S) ~ f_sky^(-1/2)显著退化，对于f_sky>0.7，变为δ(T/S) ~ f_sky^(-2)。这种依赖关系受天空切割选择的影响很弱。要实现3σ置信度下T/S=10^(-3)的探测，需要观测15%的天空，而非朴素预期的0.3%。为防止在如此大面积天空上达到所需水平的污染，必须能够将偏振尘埃发射去除到非偏振强度的0.1%或更好，假设已选择天空最干净的部分。要实现3σ置信度下T/S=10^(-4)的探测，需要观测70%的天空，这只有在整个区域内将尘埃发射去除到0.01%水平才可能。达到T/S=10^(-2)应该更容易：需要1%的天空，如果选择最干净的区域，则需将偏振发射去除到总强度的1%。这些结果表明，前景污染可能使达到低于T/S=10^(-3)的水平变得困难。（摘要删节）
引用
@article{arxiv.astro-ph/0508293,
title = {Detectability of tensor modes in the presence of foregrounds},
author = {Mihail Amarie and Christopher Hirata and Uros Seljak},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0508293},
year = {2009}
}
备注
7 pages, 8 figures, minor modifications to match PRD version, added one reference