建模前景不确定性对未来 CMB 偏振卫星实验的影响

我们展示了由于残留弥漫前景导致的张量-标量比 $r$ 的误差分析。我们使用 CMB 偏振卫星（宇宙起源探测器，采用 2010 年向 ESA 提出的版本规格（COrE））的模拟观测。我们构建从微波天空图到 $r$ 似然的完整流水线，使用两种复杂度不同的弥漫银河系前景模型，并假设不同精度的成分分离。我们的流水线使用线性混合（广义最小二乘）解进行成分分离，以及用于功率谱估计的混合方法，在低 $\ell$ 处使用二次最大似然估计器，在高 $\ell$ 处使用伪 $C_{\ell}$ 反卷积。在 $r$ 的似然中，我们将前景残差探索为 nuisance 参数。我们的分析旨在测量由于前景错误建模而在 $r$ 中引入的偏差，并确定在仍能成功探测 $r$ 的情况下可容忍的误差。我们发现，即使对于复杂天空模型和存在前景参数误差的情况下，$r=0.01$ 也能被成功测量。然而，$r=0.001$ 的探测更具挑战性，因为前景光谱特性的不准确建模可能导致 $r$ 的偏差测量。一旦消除偏差，$r$ 上的总误差允许设置上限而非探测，除非前景光谱指数的不确定性非常小，即对于尘埃和同步辐射均等于或优于 0.5% 误差。这强调了鉴于下一代 CMB 偏振实验，需要继续研究成分分离和前景表征。