高灵敏度 CMB 实验对引力波诱导透镜效应的未来可探测性

我们讨论了高灵敏度宇宙微波背景 (CMB) 实验对引力波诱导透镜效应的未来可探测性。引力波可以诱导弱透镜偏转角的一个旋转分量，通常称为 curl mode，这将印刻在 CMB 地图上。利用重构 CMB 地图中涉及的透镜信号的技术，可以无偏地测量这种 curl mode，从而为 B 模式偏振实验提供对引力波的独立确认。基于 Fisher 矩阵分析，我们首先表明，在确认原初引力波一致性关系所需的噪声水平下，未来的 CMB 实验将能够探测到引力波诱导的透镜信号。对于张量 - 标量比 $r < 0.1$，即使难以以高显著性确认一致性关系，引力波诱导的透镜效应也能以超过 $3\,\sigma$ 的显著性水平被探测到。此外，我们指出高灵敏度实验也将有力约束复合纪元后产生的引力波。与 B 模式偏振相比，curl mode 对低红移 ($z < 10$) 和低频率 ($k < 10^{-3}$ Mpc$^{-1}$) 产生的引力波特别敏感，并且可以将其能量密度 $\Omega_{\rm GW}$ 的约束收紧三个数量级以上。