在具有广义膨胀历史的宇宙学中从 CMB B 模式测量原初引力波
宇宙学与河外天体物理
2014-02-25 v3
摘要
我们评估了在宇宙加速膨胀时期，在具有广义膨胀历史的宇宙学中约束原初张量扰动丰度的能力。即将到来的探测 CMB 偏振的卫星和亚轨道实验预计将测量 CMB 偏振中的 B 模式功率，其来源于度尺度上的原初引力波 (PGWs) 以及弧分尺度上的引力透镜效应；后者是测量 PGWs 的主要竞争者，并直接受由暗能量 (DE) 成分存在所决定的底层膨胀历史的影响。特别地，我们考虑了早期 DE 可能的情景，其中膨胀历史在 CMB 透镜效应最相关的时期被显著改变。我们表明，引入参数化的 DE 可在度尺度上导致透镜功率与 PGWs 功率之比高达 30% 的变化。我们发现，采用即将到来的卫星测量的标称规格，对 PGWs 的约束能力因包含额外自由度而被削弱，导致在没有引力波 (GWs) 的基准模型中 的上限降低约 10%，同时在非零 的模型中误差棒有可比拟的增大。此外，我们发现，纳入能够绘制直至受透镜效应影响的角尺度的 B 模式功率的亚轨道 CMB 实验，可以恢复具有宇宙学常数的预测性能。最后，我们展示了如何将 CMB 数据与 Ia 型超新星 (Type Ia SNe)、BAO 和哈勃常数相结合，从而在我们考虑的参数化中同时约束 和 DE 量，该参数化由能量密度的当前丰度和第一红移导数组成。我们将本研究与使用 CMB 卫星观测预测的透镜势测量精度获得的结果进行了比较，发现结果一致。
引用
@article{arxiv.1208.3960,
title = {Measuring primordial gravitational waves from CMB B-modes in cosmologies with generalized expansion histories},
author = {Claudia Antolini and Matteo Martinelli and Yabebal Fantaye and Carlo Baccigalupi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1208.3960},
year = {2014}
}
备注
17 pages, 9 figures, accepted for publication by JCAP. Modified version after the referee's comments