洛伦兹助推导致的CMB极化天图统计各向同性破坏

Suvodip Mukherjee; Aritra De; Tarun Souradeep

doi:10.1103/PhysRevD.89.083005

洛伦兹助推导致的CMB极化天图统计各向同性破坏

宇宙学与河外天体物理 2015-04-27 v3 广义相对论与量子宇宙学

作者: Suvodip Mukherjee , Aritra De , Tarun Souradeep

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摘要

在运动观测者参考系中，宇宙微波背景（CMB）涨落表现出统计各向同性（SI）的破坏。近期普朗克结果已测量了由本地运动引起的CMB温度涨落中的SI破坏效应。我们计算了本地运动速度 $(\beta \equiv |\boldsymbol v|/c= 1.23 \times 10^{-3})$ 对CMB极化场的影响。极化场的洛伦兹变换导致入射光子方向的光行差以及斯托克斯参数的调制，从而引起不同CMB多极矩之间的功率混合。我们表明，对于小 $\beta$ 值，对应球谐空间中对角项的角功率谱效应为 $O(\beta^2)$ 。但在双极球谐（BipoSH）表示中， $\beta$ 线性阶的非零非对角项可提供SI破坏的可测量特征。我们还计算了从普朗克和PRISM等实验的极化图中测量 $\beta$ 的可能性。从理想的、受宇宙方差限制的 $EE$ 、 $TE$ 、 $BB$ 的BipoSH谱中可以测量 $\beta$ ，但 $EB$ 和 $TB$ 不行。考虑到普朗克的仪器噪声和角分辨率，无法从极化的BipoSH谱中以高统计显著性测量 $\beta$ 。PRISM可以在 $EE$ 和 $TE$ 的BipoSH谱中以高显著性测量 $\beta$ ，但在 $BB$ 、 $EB$ 和 $TB$ 的BipoSH谱中不行。

关键词

宇宙微波背景极化洛伦兹助推统计各向同性破坏双极球谐角功率谱普朗克 PRISM

引用

@article{arxiv.1309.3800,
  title  = {Statistical Isotropy violation of CMB polarization sky due to Lorentz boost},
  author = {Suvodip Mukherjee and Aritra De and Tarun Souradeep},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1309.3800},
  year   = {2015}
}

备注

26 pages, 4 figures. Matches the published version

洛伦兹助推导致的CMB极化天图统计各向同性破坏

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