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BICEP1 三年数据的自校准及对天体物理偏振旋转的限制

天体物理仪器与方法 2014-04-02 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

宇宙微波背景 (CMB) 偏振仪旨在测量由暴胀引力波预测产生的微弱BB模信号。它们也有潜力限制宇宙双折射,后者会导致 CMB 的TBTBEBEB谱产生非零期望值。然而,仪器系统效应也可能导致这些TBTBEBEB相关性非零。特别是,探测器偏振方向的整体校准误差会产生与各项同性宇宙双折射简并的TBTBEBEB谱,同时也会在BBBB谱上引入微小但可预测的偏差。\bicep三年谱使用我们基于介质片的标准探测器偏振角校准,其与α=2.77±0.86(统计)±1.3(系统)\alpha = -2.77^\circ \pm 0.86^\circ \text{(统计)} \pm 1.3^\circ \text{(系统)}的偏振旋转一致。我们通过比较多种校准方法,修正了两年分析中关于偏振旋转角的系统误差估计。我们分别研究了\bicep 100 GHz 和 150 GHz 频段的偏振旋转,以探究产生频率依赖性宇宙双折射的理论模型。我们在数据中未发现支持这些模型或银河系磁场对 CMB 偏振产生法拉第旋转的证据。如果我们假设不存在宇宙双折射,我们可以利用TBTBEBEB谱来校准探测器偏振方向,从而减少因可能的偏振方向校准误差导致的EE模泄漏对宇宙学BB模谱的偏差。应用这种“自校准”过程后,我们发现张量 - 标量比的上限略有下降,从95%95\%置信度下的r<0.70r<0.70降至r<0.65r<0.65

关键词

引用

@article{arxiv.1312.7877,
  title  = {Self-Calibration of BICEP1 Three-Year Data and Constraints on Astrophysical Polarization Rotation},
  author = {J. P. Kaufman and N. J. Miller and M. Shimon and D. Barkats and C. Bischoff and I. Buder and B. G. Keating and J. M. Kovac and P. A. R. Ade and R. Aikin and J. O. Battle and E. M. Bierman and J. J. Bock and H. C. Chiang and C. D. Dowell and L. Duband and J. Filippini and E. F. Hivon and W. L. Holzapfel and V. V. Hristov and W. C. Jones and S. S. Kernasovskiy and C. L. Kuo and E. M. Leitch and P. V. Mason and T. Matsumura and H. T. Nguyen and N. Ponthieu and C. Pryke and S. Richter and G. Rocha and C. Sheehy and M. Su and Y. D. Takahashi and J. E. Tolan and K. W. Yoon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1312.7877},
  year   = {2014}
}

备注

13 pages, 9 figures