普朗克卫星对张量标量比及其他宇宙学参数测量精度的预测
宇宙学与河外天体物理
2015-05-18 v2 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
摘要
普朗克卫星目前正在以前所未有的精度测量原初CMB各向异性。宇宙标准模型(包括暴胀)为分析CMB及其他数据提供了背景。对于与原初B模式极化相关的张量标量比r,普朗克的性能将取决于数据分析的质量。Ginsburg-Landau暴胀方法能够充分利用CMB数据。四次双阱暴胀子势能对当前CMB+LSS数据给出了极佳的拟合。我们基于公开信息,在一个合理的系统效应残差(包括仪器和天体物理起源)玩具模型内,评估了普朗克恢复宇宙学参数的精度。我们使用并测试了两个相关模型:LambdaCDMr模型,即标准LambdaCDM模型加上r;以及LambdaCDMrT模型,其中标量谱指数n_s和r通过来自双阱暴胀子势能的理论“香蕉形”曲线r = r(n_s)相关联。在后一种情况下,r = r(n_s)在MCMC数据分析中被作为硬约束施加。我们考虑了普朗克在70、100和143 GHz通道的白噪声灵敏度,以及系统误差和前景辐射的残差。前景残差仅影响对B模式敏感的宇宙学参数。在存在残差的情况下,对于LambdaCDMr和LambdaCDMrT模型,r的最佳值约为r ≈ 0.04。我们计算了最灵敏的HFI-143通道的B模式探测概率。在前景残差水平等于我们玩具模型的30%时,仅非常可能实现68%置信水平的r探测。对于95%置信水平的探测,前景残差水平应降低到所采用玩具模型的10%或更低(摘要已删减)。
引用
@article{arxiv.1003.6108,
title = {Forecast for the Planck precision on the tensor to scalar ratio and other cosmological parameters},
author = {C. Burigana and C. Destri and H. J. de Vega and A. Gruppuso and N. Mandolesi and P. Natoli and N. G. Sanchez},
journal= {arXiv preprint arXiv:1003.6108},
year = {2015}
}
备注
26 pages, 11 figures. Expanded version to be published in ApJ