利用辐射热干涉测量的光谱能力识别 B 模式图中频率去相关的尘埃残差
宇宙学与河外天体物理
2024-06-19 v2
摘要
天体物理偏振前景是宇宙微波背景(CMB)B 模式实验中最关键的挑战。多频观测可用于约束天体物理前景以分离 CMB 贡献。然而,最近的观测表明前景辐射可能比预期更为复杂。我们研究了在辐射热干涉测量(BI)中通过一种称为光谱成像的技术进行频段分割所提供的更高光谱分辨率,如何有助于在视线方向存在未考虑的银河系尘埃频率去相关情况下控制前景污染。我们聚焦于下一代地基 CMB 实验 CMB-S4,并将其预期灵敏度、频率和天空覆盖与基于 BI 的同一实验的假设版本进行比较。我们基于参数化成分分离方法(FGBuster 和 Commander)进行蒙特卡洛分析,并计算恢复出的张量-标量比上的似然。该分析的主要结果是,当成分分离中未考虑该效应时,光谱成像使我们能够检测到由频率去相关引起的 r 的系统不确定性。相反,成像仪会检测到一个有偏的 r 值,且无法发现系统效应的存在。我们在尘埃光谱指数重建中也发现了类似结果,表明即使存在频率去相关,利用 BI 也能更精确地测量尘埃光谱指数。BI 提供的带内频率分辨率使我们能够识别尘埃视线频率去相关残差,而性能相近的成像仪则无法做到。这为在未来 CMB 偏振实验中利用这一潜力开辟了前景,这些实验将在 B 模式探测中面临复杂前景的挑战。
引用
@article{arxiv.2309.02957,
title = {Identifying frequency decorrelated dust residuals in B-mode maps by exploiting the spectral capability of bolometric interferometry},
author = {M. Regnier and E. Manzan and J. -Ch Hamilton and A. Mennella and J. Errard and L. Zapelli and S. A. Torchinsky and S. Paradiso and E. Battistelli and P. De Bernardis and L. Colombo and M. De Petris and G. D'Alessandro and B. Garcia and M. Gervasi and S. Masi and L. Mousset and N. Miron Granese and C. O'Sullivan and M. Piat and E. Rasztocky and G. E. Romero and C. G. Scoccola and M. Zannoni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.02957},
year = {2024}
}
备注
13 Pages, 15 figures, 4 tables. Accepted by A&A