SPIDER: 利用亚轨道偏振仪探测早期宇宙
宇宙学与河外天体物理
2013-05-06 v2
摘要
我们评估了 SPIDER（一个气球载偏振仪）探测宇宙微波背景（CMB）中无散度偏振模式（“B-模式”）的能力。在暴胀图景中，该信号的振幅通过张标比 r 与原初标量扰动的振幅成正比。我们证明，SPIDER 仪器预期的系统误差水平显著低于 r=0.03 的有趣宇宙学信号的振幅。我们提出了一种扫描策略，使我们能够在重建用于表征 CMB 的 Stokes 参数时最小化不确定性，同时访问相对较宽的角尺度范围。通过评估 SPIDER 观测区域内偏振银河辐射的振幅，我们得出结论：在 SPIDER 的所有频率（90 GHz、150 GHz 和 280 GHz）上，星际尘埃的偏振辐射与宇宙学信号一样亮或更亮，这与在“南极洞”中发现的情况类似。我们证明，即使考虑到前景污染，SPIDER 仪器的两次约 20 天飞行也能将 B-模式信号的振幅限制在 r<0.03（99% 置信水平）。在没有前景的情况下，一次 20 天飞行后即可达到相同的限制。
引用
@article{arxiv.1106.3087,
title = {SPIDER: Probing the Early Universe with a Suborbital Polarimeter},
author = {A. A. Fraisse and P. A. R. Ade and M. Amiri and S. J. Benton and J. J. Bock and J. R. Bond and J. A. Bonetti and S. Bryan and B. Burger and H. C. Chiang and C. N. Clark and C. R. Contaldi and B. P. Crill and G. Davis and O. Doré and M. Farhang and J. P. Filippini and L. M. Fissel and N. N. Gandilo and S. Golwala and J. E. Gudmundsson and M. Hasselfield and G. Hilton and W. Holmes and V. V. Hristov and K. Irwin and W. C. Jones and C. L. Kuo and C. J. MacTavish and P. V. Mason and T. E. Montroy and T. A. Morford and C. B. Netterfield and D. T. O'Dea and A. S. Rahlin and C. Reintsema and J. E. Ruhl and M. C. Runyan and M. A. Schenker and J. A. Shariff and J. D. Soler and A. Trangsrud and C. Tucker and R. S. Tucker and A. D. Turner and D. Wiebe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.3087},
year = {2013}
}
备注
29 pages, 8 figures, 4 tables; v2: matches published version, flight schedule updated, two typos fixed in Table 2, references and minor clarifications added, results unchanged