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CMB实验中的河外CO发射线:被遗忘的信号与前景

宇宙学与河外天体物理 2023-06-21 v1 星系天体物理

摘要

高分辨率宇宙微波背景(CMB)实验已使我们能够精确测量至极小尺度(多极矩 3000\ell \sim 3000)的 CMB 温度功率谱。此类多频测量可将原初 CMB 各向异性与其他信号如 CMB 透镜、热与运动学 Sunyaev-Zel'dovich 效应(tSZ 与 kSZ)以及宇宙红外背景(CIB)分离。在本文中,我们探究了在这些频段中应存在于 CMB 图中的另一感兴趣信号:河外 CO 分子转动发射线,它们是线强度映射实验中最广泛使用的分子气体示踪物。利用在 150 和 220 GHz 采用 top hat 带通滤过的 SIDES 模拟,我们表明 CIB 与 CO 线的交叉相关贡献与 CIB-tSZ 相关及 kSZ 功率相当,从而在这些尺度上对总功率有不可忽略的贡献。因此,该信号可能显著影响南极望远镜(SPT)合作组近期报道的 kSZ 功率谱 3σ\geq 3\sigma 探测,因为此类分析未考虑 CO 线的贡献。我们的结果也提供了一种通过与 CIB 交叉相关测量 CO 功率谱的新途径。最后,这些结果表明,在所有涉及大尺度结构(LSS)示踪的 CMB 自功率谱与交叉相关研究中,必须计入 CMB 图中存在的 CO 发射。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.10764,
  title  = {Extragalactic CO emission lines in the CMB experiments: a forgotten signal and a foreground},
  author = {Abhishek S. Maniyar and Athanasia Gkogkou and William R. Coulton and Zack Li and Guilaine Lagache and Anthony R. Pullen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.10764},
  year   = {2023}
}

备注

8 pages main text and bibliography + 2 pages appendices, 6 figures. Comments very welcome