普朗克对各向同性宇宙双折射尺度依赖性的约束

光子传播过程中线性偏振面的旋转，也称为宇宙双折射，是探测标准电磁学宇称破缺扩展的有力探针。利用普朗克遗留数据，我们确认了先前对各向同性双折射角的估计，在 68% 置信水平下发现 $\beta \simeq 0.30 \pm 0.05$ [度]，不包括来自仪器偏振角的系统误差。如果这是一个真实信号，它可以通过与电磁学耦合的 Chern-Simons 型理论来解释，如果超轻（赝）标量场的假设不成立，这可能导致谐波尺度依赖的双折射信号。为了研究这些模型，我们采用了两种互补的方法：首先，我们使用幂律模型拟合在不同多极矩 $\beta_{\ell}$ 处估计的双折射角；其次，我们对其进行非参数贝叶斯重建。两种方法都得到了与非零常数双折射角一致的结果。第一种方法显示对谐波尺度没有显著的依赖性（高达 $1.8\sigma$ 置信水平），而第二种方法表明常数模型受到贝叶斯证据的青睐。这一结论对所有四个已发布的普朗克 CMB 解决方案都是稳健的。最后，我们预测，即将到来的 Simons Observatory、LiteBIRD 以及一个理想的 CMB-Stage 4 实验的 CMB 观测，可以将当前的不确定性降低大约 7 倍。