极化对原初 CMB 双谱的影响

我们利用二阶 Boltzmann 代码 SONG，计算了由原初密度扰动演化在宇宙微波背景（CMB）温度和极化中诱导的双谱。我们表明，与仅考虑温度相比，加入极化可将信噪比提高四倍，并估算了该内禀双谱的可观测性及其对原初非高斯性测量产生的偏差。当包含除晚期非线性演化外的所有物理效应时，我们发现内禀双谱的信噪比 $S/N$ 分别为：角分辨率 $\ell_\text{max}=3000$ 的理想实验为 3.8，提议的 CMB 巡天项目 PRISM 和 COrE 为 2.9，Planck 的极化数据为 1.6 和 0.5；该信号主要来自 $E$ 模极化和挤压构型。我们讨论了 CMB 透镜效应如何预期会降低这些估计值，因为它会抑制挤压构型的双谱并增加估计量的噪声。我们发现，内禀双谱的存在将使局部型原初非高斯性的测量产生 $f_{NL}^\text{bias}=0.66$ 的偏差（针对 $\ell_\text{max}=3000$ 的理想实验）。最后，我们通过复现一般极化情形下挤压极限双谱的解析近似，验证了我们结果的稳健性。