提取被前景遮挡的 $\mu$-畸变各向异性以限制原初非高斯性

宇宙微波背景(CMB)温度、偏振与谱畸变各向异性之间的关联可用作原初非高斯性的探针。在此,我们在存在银河系与河外前景的情况下重构 $\mu$-畸变各向异性,将所谓的 Constrained ILC 成分分离方法应用于拟议 CMB 空间任务(PIXIE、LiteBIRD、CORE、PICO)的模拟。我们的天空模拟包含银河系尘埃、银河系同步辐射、银河系自由自由辐射、热 Sunyaev-Zeldovich 效应,以及原初 CMB 温度与 $\mu$-畸变各向异性,后者作为关联场加入。Constrained ILC 方法使我们能在重构的 $\mu$-图中消去 CMB 温度各向异性(反之亦然),并减轻天体物理前景与仪器噪声的污染。在前景去除与成分分离后,我们计算重构的(无 CMB 的)$\mu$-畸变图与(无 $\mu$ 的)CMB 温度图之间的交叉功率谱。由于该交叉功率谱在尺度 $k\simeq 740$ Mpc$^{-1}$ 上正比于原初非高斯性参数 $f_{\rm NL}$,这使我们能为上述未来 CMB 实验推导 $f_{\rm NL}$ 探测极限。我们的分析表明,前景使基于仪器噪声的理论探测极限退化一个数量级以上,其中 PICO 最有希望限制尺度依赖的非高斯性。我们还讨论了限制对通道灵敏度与所选频带的依赖。如同 $B$ 模偏振测量,在频率 $\nu\lesssim 40\,{\rm GHz}$ 与 $\nu\gtrsim 400\,{\rm GHz}$ 的扩展覆盖比提高通道灵敏度提供更大优势。