$Planck$ 数据中偏振尘埃辐射视线频率去相关的证据

若单一视线（LOS）截获多个具有不同谱能量分布与磁场取向的尘埃云，则热尘埃辐射的斯托克斯 $Q$ 与 $U$ 参数各自的频率标度可能不同（“LOS 频率去相关”）。我们给出 $Planck$ 数据中 LOS 频率去相关的首例证据。我们利用独立的中性氢测量所得每视线云数与各云中磁场取向，选出两组视线：（i）目标样本（像素可能呈现 LOS 频率去相关）；（ii）控制样本（缺乏复杂 LOS 结构的像素）。我们检验原假设：在 $Planck$ 353 与 217 GHz 高银纬偏振数据中不可探测到 LOS 频率去相关。数据以高显著性拒绝该假设。该探测对 CMB 图与制图流程的选择均稳健。由 LOS 频率去相关引起的偏振角变化可在 $Planck$ 噪声水平之上被探测。依 CMB 减除算法与残余系统误差处理之不同，所探测效应纯由噪声导致的概率介于 $5\times 10^{-2}$ 到 $4\times 10^{-7}$ 之间；修正残余系统误差会提高该效应的显著性。如预期，LOS 去相关效应在磁场更错位的视线上更强。我们估计云间 353 与 217 GHz 偏振辐射比约 15% 的内禀变化即足以重现所测效应。我们的发现凸显了正在进行的磁化尘埃 ISM 三维结构制图研究的重要性，其可助成分分离方法在 CMB 偏振研究中考虑频率去相关效应。