Gravitational Lensing of Pregalactic 21 cm Radiation
在宇宙再电离时期和之前对中性氢进行低频射电观测，如果能达到~ 1弧分或更高的分辨率，将提供数百个准独立的源面，每个源面都有精确的红移。这些平面可用于重建前景材料的投影质量分布。对21厘米透镜效应的广域观测将对宇宙学参数，特别是对暗能量提供非常敏感的约束。这些是高达20倍，严格的限制，可从大规模的，非常深入的调查星系透镜，虽然最好的约束来自结合数据的两种类型。任何射电望远镜如果能在~> 10 MHz的带宽上以良好的频率分辨率（~ 0.05 MHz）测绘21 cm亮温，就应该能制作出高质量的大规模地图。如果再电离时期是在z ~ 9，那么就可以获得非常大量的宇宙学信息。计划中的平方公里阵列（SKA）应该能够以几弧分的分辨率绘制质量，这取决于宇宙的再电离历史以及如何成功地减去前景源。如果满足相同的条件，低频阵列（LOFAR）将能够测量准确的物质功率谱。
2008-01-20 astro-ph
Foregrounds for redshifted 21 cm studies of reionization: GMRT 153 MHz observations
前景扣除是未来红移21厘米探测再电离观测的最大挑战。我们使用153 MHz的短GMRT观测来表征背景辐射的统计特性，范围为~ 1度到亚弧分角尺度，以及5 MHz的频带，分辨率为62.5 kHz。我们使用的统计量是可见度关联函数，或者等效地是角功率谱C_1。我们提出了使用相对简单的，传统的数据校准程序获得的结果。我们发现，即使是相当简单的头脑校准允许一个估计的能见度关联函数在一个给定的频率V_2（U，0）。从我们的观测中，我们发现V_2（U，0）在所有的角尺度上都与前景模型的预测相一致，除了我们观测到的最大角尺度上，模型的预测有些过量。另一方面，不同频率kappa（U，Delta nu）之间的可见度相关性似乎对校准误差更加敏感。我们发现kappa（U，Delta nu）快速下降，与2.5 MHz范围内变化小于1%的预测相反。然而，在这种情况下，很大一部分差异可能是由于数据简化程序的局限性。
2008-01-16 astro-ph
Impact of foregrounds on Cosmic Microwave Background maps
我们讨论了天体物理前景对宇宙微波背景（CMB）实验的三个最近令人兴奋的结果的可能影响：温度-偏振（TE）相关功率谱的WMAP测量，度尺度上的CMB偏振波动的DASI实验的检测，以及由CBI和BIMA组报告的弧分尺度上的过剩功率。一个大的贡献，从银河系同步辐射的TE功率谱在大的角度尺度上确实是预期的，在较低频率的WMAP通道，根据目前的，虽然非常不确定的，模型;在较高的频率，同步信号的快速下降可能会在一定程度上，补偿偏振尘埃排放。最近在高射频的河外射电源的偏振特性的测量表明，在30 GHz的度尺度上的CMB偏振的污染是大大低于预期的CMB E-模式振幅。加上同步加速器的贡献，我们估计，DASI检测到的信号的整体前景污染可能是显着的，但不占主导地位。如果原星系气体被加热到维里温度，并且其冷却时间与星系形成时期的哈勃时间相当，那么BIMA实验检测到的弧分尺度上的过剩功率可能是由于星系尺度的Sunyaev-Zeldovich效应。CBI小组报告的信号在比BIMA的尺度稍大的尺度上受到无线电源的大量污染，这一点不能轻易排除。
2004-01-12 astro-ph
Carbon monoxide line emission as a CMB foreground: tomography of the star-forming universe with different spectral resolutions
一氧化碳的旋转线和精细结构线的CII和最丰富的金属，在宇宙中的增强恒星形成的时期发出的，在频率通道中，现在和未来的CMB实验是敏感的红移。我们估计的贡献CMB角功率谱的排放在这样的线合并恒星形成星系。我们使用莱西-科尔方法来表征合并晕的分布，以及每个晕中恒星形成率的参数化。使用观测数据的本地，低红移，高红移对象的样本，我们校准了在每条线的光度作为恒星形成率的函数。我们表明，CO线发射所产生的相关项是一个重要的来源的前景CMB在一个广泛的频率范围内（特别是在20-60 GHz频段）和1000<l<8000，对应的角标度小于10弧分。此外，我们还证明了用不同的光谱分辨率进行观测，可以使信号的振幅在C_1中增加两个数量级，并且有助于将谱线贡献与实际上所有其它前景源和初级涨落本身分开，因为这些谱线贡献对光谱分辨率没有显著的依赖性。我们建议进行观测与不同的光谱带宽作为一种新的工具来构建一个层析成像的宇宙，通过探测不同的红移切片不同的厚度。（节略）
2008-07-24 astro-ph
Potential sources of contamination to weak lensing measurements: constraints from N-body simulations
通过数值模拟，我们研究了遥远星系的弱引力切变和前景星系的方向之间的预期相关性。这种剪切椭圆率相关可以模拟宇宙学弱透镜信号，并且可能是未来高精度弱透镜巡天宇宙学的限制性物理系统效应。我们发现，如果不校正，剪切椭圆率相关性可以贡献高达10%的弱透镜信号的尺度高达20弧分，透镜调查的中值深度z=1。最大质量的前景星系预计会引起最大的相关性，这一结果也出现在斯隆数字巡天中。我们发现，效应的红移依赖性与前景的透镜效率成正比，这提供了去除高精度的前景，尽管具有一些模型依赖性。污染的特征在于弱负B模式，其可用作系统误差的诊断。我们还提供了更准确的预测的第二个潜在的误差源，附近星系的内在排列。然而，这种污染源不太重要，因为它可以很容易地通过距离信息去除。
2006-06-16 astro-ph
High-resolution imaging of the cosmic mass distribution from gravitational lensing of pregalactic HI
在宇宙再电离时期和之前对中性氢进行低频射电观测，如果能达到1弧分或更高的分辨率，将提供约1000个准独立的源面，每个源面都有精确的红移。这些平面可用于重建前景材料的投影质量分布。在高红移（30<z<300）时，这些源平面的结构是线性的和高斯的，而在再电离时，这些源平面的结构是非线性的和非高斯的。我们证明，这种结构可以，在原则上，被用来使大规模的图像与正式的信号噪声每像素超过10，即使是小到一个弧秒的像素。在一个理想的望远镜中，分辨率和信噪比都可以超过最乐观的理想星系透镜质量图一个数量级以上。质量与银河系相似的单个暗晕可以在z ~ 10范围内以高信噪比成像。即使用一个不那么雄心勃勃的望远镜，一个21厘米透镜的广域观测也会对宇宙学参数，特别是对暗能量提供非常敏感的限制。这些约束比从大规模的、非常深入的星系透镜观测中获得的约束要严格20倍，尽管最好的约束来自于结合这两种类型的数据。任何射电望远镜如果能够在大于10 MHz的带宽上以良好的频率分辨率（~ 0.05 MHz）测绘21 cm亮温，就应该能够制作高质量的大规模地图。计划中的平方公里阵列（SKA）可能能够以中等信噪比将质量映射到弧分尺度，这取决于宇宙的再电离历史和减去前景源的能力。
2007-06-27 astro-ph
Synchrotron Emission from the Galaxy
银河系同步辐射与宇宙微波背景辐射相比，在总功率和偏振方面都是一个潜在的令人困惑的前景。它本身也包含许多物理信息。本文综述了同步辐射的振幅、角功率谱和频谱，这些都是从现有的去条纹图中得到的。在2.4 GHz以上的频率上，还没有角分分辨率的地图。这些不完整的信息得到了超新星数据的补充，超新星被认为是银河系辐射中发现的环和刺的祖先。从像素到像素的频谱指数的可能的变化被突出显示。比较了自由-自由辐射和同步辐射的相对贡献，认为自由-自由辐射的贡献可能小于COBE的预测。新的高分辨率的银河平面偏振调查表明，迄今为止观察到的所有尺度的细节。在高纬度地区，大的偏振百分比意味着偏振CMB信号的前景污染将比非偏振辐射更严重。
1998-04-21 astro-ph
First Star Signature in Infrared Background Anisotropies
最近威尔金森微波各向异性探测器的宇宙微波背景各向异性结果表明，宇宙在红移20左右时被重新电离。这种早期的再电离可能是由红移为10或更高的无金属第三族恒星发出的电离辐射引起的。我们讨论红外背景（IRB）表面亮度的空间波动，从这样一个世代的早期恒星形成。我们发现，这些恒星在几十个角分尺度的空间聚类产生的IRB各向异性在相同的角尺度的角功率谱的贡献。当从聚类分析中去除几个红移的前景星系时，可以潜在地检测到这种过量。此外，假设人口III恒星光谱，我们建议，集群过剩的第一代恒星可以从亮度波动所造成的其他前景源和星系使用多频观测波长范围为1至5微米。除了去除低红移星系群之外，多频数据对于解释某些前景污染物（如黄道光）是必不可少的，如果黄道光在度尺度上空间变化，可能会成为拟议研究的重要混淆来源。使用各种仪器，我们研究的IRB的空间波动的程度可以在不久的将来进行研究。
2004-02-03 astro-ph
A search for the associations of distant radio-bright quasars with Abell clusters: an effect of gravitational amplification bias ?
该理论预测，星系团中的物质产生的引力透镜效应可以放大背景源，从而增强前景星系团周围的源数密度。我们利用1-Jy和2-Jy全天表对遥远射电亮类星体与Abell星团的关联进行了研究。在1-Jy样本的基础上，统计变得非常差，这表明遥远的射电类星体与前景Abell星团之间没有$1σ$水平以上的相关性。然而，一个明显的协会（$>1σ$）的2-Jy射电源与前景阿贝尔集群已被检测到的尺度上的$\sim20$弧分。我们指出，这种增强是不可能产生的统计引力透镜假说利用人口的孤立的集群有关的问题，除非（1）他们的速度色散是几倍以上，目前采用的值和/或（2）的射电明亮的源流量的内在计数有一个比目前观测到的更陡的斜率。这表明：（1）观测到的关联，如果是真实的，可能是沿视线到遥远类星体的所有物质的综合结果，即跟踪宇宙大尺度结构的星系团的弱透镜效应，和/或（2）射电亮源的计数已被严重污染的透镜效应。
1994-08-27 astro-ph
On the cross-correlation of sub-mm sources and optically-selected galaxies
明亮的亚毫米星系预计将出现在大规模的高度偏置的晕，因此表现出强大的集群。我们认为，一个有价值的工具，测量这些集群属性是交叉相关的子毫米星系与微弱的光学选择源。我们分析了在GOODS-N调查区的SCUBA检测和光学星系的人口。利用光学/红外测光红移信息，我们寻找两个独立的影响引起的相关性：（1）宇宙放大的背景亚毫米源的前景暗物质晕跟踪的光学星系在较低的红移;和（2）星系聚类由于亚毫米和光源跟踪相同的人口的晕，它们的红移分布重叠。关于宇宙放大率，我们没有发现可检测的相关性。我们的零结果是一致的宇宙放大率的理论模型，我们表明，亚毫米源的数量急剧增加，将需要可靠地测量效果。关于集群，我们发现在3.5西格玛水平的证据，在相同的光度红移切片分析亚毫米和光学星系之间的互相关。数据提示，与光学选择的总体相比，亚毫米源具有增强的偏置参数（具有2-sigma的显著性）。下一代的深亚毫米级测量可能会对这些互相关进行精确测量，为理解宇宙中大质量结构的发展增加了一套新的诊断方法。
2006-02-20 astro-ph
Recent Results from the MAXIMA Experiment
MAXIMA是一个球载平台，用于测量宇宙微波背景（CMB）的各向异性。用10弧分半高宽光束测量了CMB的功率谱，相当于探测到球谐多极子1 ~1000的功率谱。该谱与一个平坦的宇宙相一致，它具有绝热密度涨落的近似标度不变的初始谱。此外，MAXIMA数据没有任何明显的非高斯污染和前景灰尘排放。在同一区域，WMAP实验观察到的结构与MAXIMA观察到的结构相同，这一点通过对地图和功率谱的分析得到了证明。MAXIMA计划的下一步是MAXIPOL，它将在一小块天空上以可比的分辨率和高灵敏度观察CMB的偏振。
2003-06-24 astro-ph
Detectability of CMB tensor B modes via delensing with weak lensing galaxy surveys
我们分析了使用前景弱透镜（WL）信息去透镜化CMB偏振图的可能性。我们建立了一个估计的CMB透镜潜力的最佳组合投影潜在的估计不同的源红移箱。我们的估计是最敏感的红移深度的WL调查，所以形状噪声水平。使用LSST和SNAP等星系巡天建立的估计器可以使透镜B模式功率降低30-50%。我们说明了一个21厘米的调查，考虑基准WL调查，我们采取的红移深度zmax和有效角浓度的源n作为自由参数的潜在优势。对于1 μ K弧分在偏振图本身的噪声水平，作为预测的CMBPol实验，和一个光束的FWHM=10弧分，我们发现，去zmax=20在n=100加仑/平方弧分产生类似的二次透镜潜在的估计器应用于小规模CMB地图的去透镜性能：透镜B模式污染减少了几乎一个数量级。在这种情况下，张量B模式功率的可检测性阈值也降低了约4倍。在该CMB噪声水平下，zmax>20的源几乎没有增益。如果CMB光束超过~20弧分，则失去去透镜增益。去透镜效率和有用的zmax严重依赖于CMB图噪声水平，但低于10弧分的光束尺寸没有帮助。通过前景源去透镜化不需要角分分辨率的CMB观测，这比使用CMB观测值去透镜化有很大的实际优势。
2007-10-15 astro-ph
Angular Cross-Correlation of Galaxies: A Probe of Gravitational Lensing by Large-Scale Structure
在红移中分离的两个星系样本之间的角互相关被证明是大尺度结构的弱透镜效应的有用度量。暗星系中的角度相关性是由于星系的空间聚集以及暗物质沿视线的引力透镜作用而产生的。与引力聚类相比，透镜效应对2点自动关联函数的贡献通常较小。然而，两个星系样本之间的互相关几乎不受引力聚集的影响，只要它们的红移分布不重叠。由于大尺度结构的透镜效应，放大率偏差会导致互相关。我们计算流行的结构形成的理论模型的互相关的预期幅度。对于平均红移为$\simeq 0.3$和1的两个种群，我们发现了一个互相关信号，$\simeq 1%$在弧分尺度上，$\simeq 3%$在几个弧秒。探讨了对宇宙学参数$Ω$和$Λ$、暗物质功率谱和前景星系种群偏置因子的依赖关系。
1998-08-27 astro-ph
The EBEX Experiment
EBEX是一个球载偏振计，用于测量宇宙微波背景辐射的强度和偏振。这些测量将探测大爆炸后不久发生的暴胀时期，并将显著改善对几个宇宙学参数值的约束。EBEX的独特之处在于其广泛的频率覆盖范围和提供有关银河系极化前景水平的关键信息的能力，这对未来所有CMB极化实验都是必要的。EBEX由一个1.5米的Dragone型望远镜组成，在四个焦平面上提供小于8角分的分辨率，每个焦平面具有4度衍射极限视场，频率高达450 GHz。该实验的目的是容纳330个过渡边缘测辐射热探测器每个焦平面，总共高达1320个探测器。EBEX将以150、250、350和450 GHz为中心的频段运行。旋光是用一个旋转的消色差半波片实现的。EBEX目前正处于设计和施工阶段，第一盏灯定于2008年。
2005-01-06 astro-ph
Using the kinematic Sunyaev-Zeldovich effect to determine the peculiar velocities of clusters of galaxies
研究了从散射的宇宙微波背景（CMB）光子的多普勒频移推断星系团特有速度的可能性。我们发现，如果气体分布的核心半径或仪器的光束尺寸大于3-7弧分，则可达到的最大信噪比由与初级波动的混淆决定。对于较小的角标度，"宇宙混乱“不太重要，仪器噪声和/或前景发射将是限制因素。对于具有后发座星系团的光学深度的星系团和最佳滤波技术，典型的一西格玛误差跨越400至1600 km/s的宽范围，这取决于宇宙学模型、仪器的分辨率和星系团的核心半径。这些结果对未来CMB高分辨率调查的设计具有重要意义。除非宇宙涨落比大多数标准宇宙学假设预测的要小，否则只有少数快速移动的中等红移星系团才能测量到个别的奇特速度。然而，一个可靠的测量整体速度的合奏X射线明亮的集群将有可能在非常大的规模（100-500 Mpc/h）。
1995-07-20 astro-ph
The Absence of Stars in Compact High-Velocity Clouds
我们提出了我们的搜索结果，在紧凑的高速云（HVC）微弱的本星系群矮星系。我们使用数字化的帕洛玛天文台巡天（POSS）数据来检查大约250个北半球HVC周围的1平方度的天空。POSS图像经过处理以去除前景恒星和大规模背景，平滑以增强弧分大小的低表面亮度特征，然后与原始板进行比较。使用这种技术，我们在我们调查的~250平方度范围内定位了60个候选矮星系。对这些候选者的后续观测揭示了几个遥远的星系团和一些可能的银河卷云，但没有本星系群矮星。在巡天数据中，许多低表面亮度的特征似乎是板块缺陷。第二代红色POSS板对每平方角秒25-26星等的表面亮度水平敏感，我们的后续图像达到了点源的10-sigma极限星等R = 21-23。考虑到这些限制，所有已知的本星系群星系，除了四个非常分散的，位于银河系100 kpc范围内的矮椭球体，如果它们在我们的调查中，都将被发现。因此，我们可以排除这些HVC与正常但微弱的矮星系有关的可能性。如果致密的HVC确实包含恒星，它们的表面亮度必须大于1等每平方角秒，比大多数已知的本星系群星系要暗。
2002-04-02 astro-ph
Lensing Studies with Diffuse Backgrounds
目前对大尺度结构的弱透镜测量大多与背景星系椭圆率的统计研究有关。我们认为有可能扩大透镜研究与本质上未解决的来源，并建议从这些来源的综合漫发射的空间波动可以用于透镜重建。即将出现的可能性的例子包括尘埃星爆星系在远红外波长产生的漫射背景，近红外波长的第一颗恒星和星系，以及与再电离前一般星系际介质中中性气体21厘米发射有关的背景。虽然从宇宙微波背景（CMB）的温度和偏振数据提取透镜信息的方法可以很容易地修改，以研究透镜特性，在其他波长的漫射背景，我们建议，透镜提取这些背景中单独使用高阶非高斯聚类信息可能不是最好的方法。与CMB各向异性相反，其原因包括在聚类功率谱中缺乏特征，使得在角分角尺度下对低红移漫射背景的角功率谱的透镜化修改是微不足道的。虽然使用低红移背景进行透镜研究将是具有挑战性的，由于混乱的前景等原因，使用建议的背景将扩大重建的综合物质功率谱的红移15至30，并将弥合目前和即将到来的星系透镜研究之间的差距，最多，红移的几个和计划弱透镜的研究与CMB的最后散射表面在红移1100。
2003-09-10 astro-ph
The Robinson Gravitational Wave Background Telescope (BICEP): a bolometric large angular scale CMB polarimeter
罗宾逊望远镜（BICEP）是一个地基毫米波测辐射热阵列，旨在研究宇宙微波背景辐射（CMB）和银河前景辐射的偏振。这样的测量探测了暴胀时期的能量尺度，加强了对宇宙学参数的约束，并验证了我们目前对CMB物理学的理解。罗宾逊望远镜由一个250毫米口径的折射望远镜组成，在100 GHz和150 GHz频率下，该望远镜提供17度的瞬时视场，角分辨率分别为55和37角分。49对偏振敏感测辐射热计使用4 He/3 He/3 He吸附制冷系统冷却到250 mK，并通过波纹馈电喇叭耦合到入射辐射。全折射光学系统被冷却到4 K，以最大限度地减少偏振系统和仪器负载。完全可操纵的3轴支架能够以高达5度/秒的速度进行连续的方位旋转或方位扫描。罗宾逊已经开始了在南极的第一个观测季节。考虑到仪器的测量性能以及良好的观测环境，罗宾逊将以高灵敏度测量E模式偏振，并探测前所未有的B模式深度。在本文中，我们讨论的仪器设计和他们的科学动机，扫描和操作策略，以及初步测试和观察的结果方面。
2006-06-12 astro-ph
The Cosmic Microwave Background Anisotropy Power Spectrum measured by Archeops
我们提出了一个确定的Archeops实验的角功率谱的宇宙微波背景各向异性的16个仓在多极范围l=15-350。Archeops被认为是普朗克HFI仪器的前身，使用相同的光学设计和相同的探测器及其冷却技术。Archeops是一个球载仪器，由一个1.5米口径的望远镜和一个由21个光度计组成的阵列组成，光度计保持在100 mK左右，在143、217、353和545 GHz的4个频带内工作。这些数据是在2002年2月7日的北极夜晚，法国国家空间研究中心从Esrange基地（瑞典）发射仪器后拍摄的。整个数据覆盖了约30%的天空。第一次分析是使用每个CMB波段（143和217 GHz）中最灵敏的光度计和银河系纬度高于30度的12.6%的天空中的一小部分数据集获得的，其中前景污染被测量为可以忽略不计。大的天空覆盖范围和中等分辨率（优于15弧分）提供了第一次高信噪比确定的功率谱的角度尺度，包括第一个声学峰值和规模探测COBE/DMR。在Delta（l）=7至25的分箱情况下，误差条由l低于200的样本方差主导。一篇配套论文详细介绍了宇宙学的含义。
2003-01-22 astro-ph
