利用偏振 Sunyaev Zel'dovich 层析成像的原初引力波现象学
宇宙学与河外天体物理
2019-10-30 v1 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
摘要
通过原初引力波对宇宙微波背景(CMB)偏振各向异性的影响来探测并刻画其特征,是当前及未来 CMB 观测的一项主要科学目标。随着 CMB 实验灵敏度的巨大飞跃,一个将变得可获取的辅助数据集是偏振 Sunyaev Zel'dovich(pSZ)效应,即再电离后宇宙中自由电子散射所诱导的小尺度 CMB 偏振各向异性。pSZ 效应与星系巡天的交叉相关(一种称为 pSZ 层析成像的技术)可用于重建遥偶极四极场:从宇宙中不同位置观测到的 CMB 四极矩。原初引力波在遥偶极四极场上留下独特印记,使得 pSZ 层析成像成为刻画其性质的一种潜在新方法。在先前工作基础上,我们探索了原初 CMB 与重建遥偶极四极场之间全部相关性的效用,既提供对原初引力波振幅的排除极限,也对张量部门的若干现象学模型给出约束:轴子规范场暴胀、具有手性张量的一般模型,以及具有修正的晚期张量衰变模型。我们发现,相较于原初 CMB,要提供有竞争力的排除极限需要相对未来的实验条件。然而,pSZ 层析成像可以成为张量晚期演化的有力探针,并且通过与原初 CMB 的交叉相关,能在多种手性原初引力波模型中对边参约束提供温和改进。
引用
@article{arxiv.1810.09463,
title = {Primordial gravitational wave phenomenology with polarized Sunyaev Zel'dovich tomography},
author = {Anne-Sylvie Deutsch and Emanuela Dimastrogiovanni and Matteo Fasiello and Matthew C. Johnson and Moritz Münchmeyer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.09463},
year = {2019}
}
备注
16 pages, 6 figures