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利用双频尘埃光谱匹配分离 CMB 及异常微波发射的温度前景

宇宙学与河外天体物理 2024-09-23 v1

摘要

我们介绍了一种用于消除高至中等赤道北纬地区 CMB(Cosmic Microwave Background,宇宙微波背景)和异常微波发射(AME,即旋转尘埃)强度信号的方法,适用于大约在 5-40 GHz 频段的温度天地图。该方法基于假设这些区域组合尘埃(AME 和热尘埃)均根谱能谱分布均匀,但 otherwise 无模型依赖。从输入的两个不同频率的温度图(以热力学温度计)制作差分图,这两个频率被选择使得较低频率(约 5-40 GHz)图中 AME 信号的均根值等同于较高频率(约 95-230 GHz)图中热尘埃辐射的均根值。鉴于 AME 与热尘埃之间高度的空间相关性,所得差分图主要由自由自由前景成分主导,可提供关于这些成分在高纬度地区形态学及可能谱变的有用见解。我们展示了使用现有 WMAP 和 Planck 数据获得的这些差分图实例,并演示了该方法在 CMB 和尘埃消除方面的有效性。我们还结合 Haslam 408 MHz 和 WHAM H-alpha 观测,估计了在度尺度上的漫射同步谱指数。我们描述的混合分析方法在频率覆盖不足以在 AME 和同步之间破解谱迪格子的情况下尤为有益。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.13132,
  title  = {Using Two-Frequency Dust Spectral Matching to Separate Galactic Synchrotron and Free-Free Temperature Foregrounds from the CMB},
  author = {J. L. Weiland and Charles L. Bennett and Graeme E. Addison and Mark Halpern and Gary Hinshaw},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.13132},
  year   = {2024}
}

备注

13 pages, 10 figures, submitted to ApJ