利用动力学与偏振 Sunyaev Zel'dovich 效应检验 CMB 反常

大角尺度上宇宙微波背景（CMB）温度各向异性的测量揭示了一些边际统计显著性的反常特征，例如半球功率不对称性、大角尺度上功率的缺失以及功率谱中的特征。由于原初 CMB 温度已在宇宙方差极限下被测量，要确定这些反常究竟是新物理的线索，还是前景、系统误差或仅仅是统计涨落，需要新的观测量。在本文中，我们强调了未来对动力学 Sunyaev-Zel'dovich 效应（kSZ）和偏振 Sunyaev Zel'dovich 效应（pSZ）的测量在判定若干 CMB 反常的物理本质方面可能做出的贡献。kSZ 和 pSZ 效应是由再电离宇宙中自由电子散射所诱导的温度和偏振各向异性，是小角尺度上 CMB 的主要黑体贡献。利用 SZ 层析技术，kSZ 和 pSZ 效应的测量可与星系巡天结合以重建远端 CMB 偶极和四极场，从而提供对哈勃体积内大尺度模式的三维探测。在先前工作基础上，我们针对一组代表性的反常模型预报了这些观测量可能提供的额外限制能力。我们发现远端 CMB 偶极和四极包含关于反常模型的信息量与原初 CMB 偏振相当。来自 CMB 温度、偏振以及远端偶极和四极场的信息是互补的，利用下一代 CMB 实验和星系巡天，全部观测量集合可将反常模型的限制提升约 $\sim 2-4$ 倍。这可能足以明确确立若干 CMB 反常的物理起源。