CMB 弱引力透镜的二次估计器
宇宙学与河外天体物理
2021-04-28 v2
摘要
近年来，宇宙微波背景（CMB, cosmic microwave background）的弱引力透镜已成为探测中微子质量、原初非高斯性、暗能量和修正引力等基础物理的有力工具。CMB 透镜巡测的主要目标是透镜势，它从观测到的 CMB 温度 与极化 和 场重建而来。直到最近，这种重建一直通过二次估计器（QEs, quadratic estimators）完成；尽管已知其对高灵敏度实验并非最优，但数值高效，且有助于做出预测并交叉检验更复杂的基于似然的方法的结果。预计正在进行和近未来的 CMB 实验如 AdvACT、SPT-3G 和 Simons 天文台（SO）也将依赖 QEs。在此，我们回顾不同的 QEs 并澄清其差异。特别地，我们证明 Hu-Okamoto（HO02）估计器并非可由 和 场的二次组合构造的绝对最优透镜估计器。相反，我们推导了全局最小方差（GMV, global-minimum-variance）透镜二次估计器。尽管该估计器可在文献其他地方找到，但曾被错误描述为等价于 HO02 估计器，且从未用于真实数据分析。在此我们明确展示 HO02 估计器劣于 GMV 估计器，对于类 SO 实验其重建噪声最大高出 。我们进一步表明，Planck 及近期 SPT 透镜分析所用的 QE 劣于 HO02 和 GMV 估计器，对于类 SO 实验其重建噪声比 GMV 估计器最大高出 。除澄清不同 QEs 的差异外，本工作应为在未来依赖 QEs 的透镜分析中实现 GMV 估计器提供动机。
引用
@article{arxiv.2101.12193,
title = {Quadratic estimators for CMB weak lensing},
author = {Abhishek S. Maniyar and Yacine Ali-Haïmoud and Julien Carron and Antony Lewis and Mathew S. Madhavacheril},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.12193},
year = {2021}
}
备注
Accepted for publication in PRD