快速、精确的CMB功率谱估计方法

我们描述了一类用于探测宇宙微波背景（CMB）各向异性的观测策略，其中仪器在可组合为n-环面的环形扫描，称为{\em 环面体}。该类策略具有显著特性，允许在N^2量级的操作次数（若数据集大小为N）下进行精确的最大似然功率谱估计。在此之前，这种分析在以下情况下几乎不可能实现：接收器噪声相关性、任意非对称光束形状及侧瓣、积分时间在天空上的非均匀分布以及部分天空覆盖。这种计算便捷性为我们提供了一个重要的理论工具，用以理解仪器效应对CMB可观测量的影响，从而指导未来CMB观测的设计与分析。该类策略中存在一些成员，能够很好地逼近MAP和Planck卫星任务。我们给出一个数值示例，对覆盖天空20度区域的CMB任务模拟数据集应用环面体方法，以 unprecedented 效率计算出功率谱C$_\ell$的最大似然估计。