存在银河系前景与系统误差时下一代偏振 CMB 数据集的分析框架

要达到探测原初 B 模所需的足够灵敏度，现代 CMB 偏振实验需要依赖新技术，以部署数千探测器的阵列、实现宽频覆盖并长时间运行。这种日益复杂的实验设计不可避免地引入了新的仪器与系统误差效应，可能影响新仪器的性能。在这项工作中，我们通过将仪器效应的（参数化）模型直接纳入数据模型，扩展了标准数据分析流水线。随后我们在分析中对其校正，并在最终结果中考虑额外的不确定性。我们将这些技术嵌入一个通用的端到端形式体系中，用于估计仪器与前景模型对原初 B 模信号幅度约束的影响。我们聚焦于参数化成分分离方法，并将其推广以允许同时估计仪器与前景参数。我们通过研究由消色差半波片（HWP）引起的效应来演示该框架，HWP 会导致仪器偏振角的频率相关变化，以及定义观测频带的实验带宽。我们假设一个典型的 Stage-3 CMB 偏振实验，并表明从各频带采集的原始数据恢复出的图不可避免地是 Q 和 U Stokes 参数的线性混合。我们随后推导出适用于此类情形的新广义数据模型，并扩展成分分离方法以考虑它。我们发现，部分仪器参数，尤其是描述 HWP 的参数，无需外部信息即可由数据本身成功约束，而另一些参数，如带宽，则需要事先以良好精度已知。