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利用 CMB 偏振在不完全天区覆盖下约束冷斑的反常性质

宇宙学与河外天体物理 2015-06-16 v1

摘要

欧洲空间局 Planck 卫星的最新结果证实了宇宙微波背景(CMB)各向异性统计分布中存在某些反常现象。其中最引人注目的反常之一是冷斑(Cold Spot),该现象最初由 Vielva 等人(2004)在 WMAP 数据中发现。在随后的一篇论文中,Vielva 等人(2011)提出了一种方法,通过利用 CMB 涨落的温度与偏振的互相关来探测冷斑的反常性质。尽管该工作建立在分析全天数据的假设之上,但在本文中,我们将该方法扩展以处理具有部分天区覆盖的实际数据集。具体而言,我们利用了温度斑点周围的径向和切向偏振模式。我们探讨了该方法区分标准高斯 CMB 情景与另一种替代情景的能力,在替代情景中,冷斑源于一种不呈现相关偏振特征的物理过程(例如拓扑缺陷),并将其作为仪器噪声水平的函数进行研究。此外,我们更详细地考虑了理想无噪声实验的情况,以及 QUIJOTE 和 Planck 实验中预期仪器噪声水平的情况。我们还展示了该方法在 9 年 WMAP 数据中的应用,但未能得出确切结论,其显著性水平为 32%。在理想情况下,替代情景可在约 1% 的显著性水平下被拒绝;而对于 QUIJOTE 和 Planck 实验的预期噪声水平,相应的显著性水平分别为 1.5% 和 7.4%。

关键词

引用

@article{arxiv.1305.5527,
  title  = {Using CMB polarization to constrain the anomalous nature of the Cold Spot with an incomplete sky-coverage},
  author = {R. Fernández-Cobos and P. Vielva and E. Martínez-González and M. Tucci and M. Cruz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1305.5527},
  year   = {2015}
}

备注

8 pages, 7 figures, submitted to MNRAS