A 33 GHz interferometer for CMB observations on Tenerife
介绍了一个新的高灵敏度观测宇宙微波背景（CMB）各向异性的实验。该仪器是一个2元件干涉仪，工作频率为33 GHz，带宽约为3 GHz。它被安装在特内里费岛的泰德天文台，在那里成功地进行了波束切换观测。两个实现的干涉仪已被测试与11.9 λ和16.7 λ的元素分离。选择约2度的所得角分辨率来探索多普勒（声学）峰的大角度尺度侧上的CMB结构的振幅。据发现，观察不受水蒸气超过70%的时间时，灵敏度仅受接收器噪声的限制。预计几个月的观测将给出一个均方根噪声级为10 - 20微K，覆盖约100个分辨率元素。初步结果表明，稳定运行的干涉仪与离散无线电源的检测，以及银河平面在Dec = +41度和-29度。
1999-05-07 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
Primordial Gravitational Waves and Inflation: CMB and Direct Detection With Space-Based Laser Interferometers
宇宙微波背景（CMB）极化的旋模探测了与暴胀有关的视界尺度原初引力波。在光子通过大尺度结构的传播期间，从与密度扰动相关的偏振到卷曲模式的透镜转换预期到一个显著的混淆源。无论是高分辨率的CMB各向异性观测还是红移30或更高的21 cm起伏都可以用来去除偏振数据，并将引力波偏振信号与宇宙剪切相关信号分离。在未来合理的实验中，基于所提出的透镜重构技术的分离使得探测低至10^15 GeV的暴胀能量尺度成为可能。除了CMB偏振之外，在0.01 Hz至1 Hz之间的频率，天基激光干涉仪也可以用于探测膨胀引力波背景。这里的困惑与宇宙学距离上合并的中子星双星的移除有关。考虑到低合并率和引力波频率在这个波段的快速演变，可以构建可靠的去除技术。我们讨论的联合约束，可以放置在膨胀模型的基础上的CMB偏振信息和天基干涉仪，如大爆炸观测器的相关问题。
2005-03-05 astro-ph
A Fast Gridded Method for the Estimation of the Power Spectrum of the CMB from Interferometer Data with Application to the Cosmic Background Imager
本文描述了一种从干涉仪数据中提取强度场（如宇宙微波背景（CMB））角功率谱的算法。这种新的方法，在孔径平面的干涉仪的vibrations的网格的基础上，其次是一个极大似然解决方案的频带功率，是比直接的vibrations的似然分析快得多，并处理前景无线电源，多点，和差分。网格孔径平面估计器也被用来构建维纳滤波图像使用的信号和噪声的协方差矩阵中使用的似然分析。显示了模拟数据的结果。该方法已用于测定宇宙背景成像仪观测到的宇宙微波背景的功率谱，其结果已在相关论文中给出。
2002-05-23 astro-ph
CMB Observations with a Compact Heterogeneous 150 GHz Interferometer in Chile
我们报告的设计，第一个观测季节，并从一个新的原型毫米波干涉仪，MINT的数据分析。MINT由四个145 GHz SIS混频器组成，在双边带模式下工作，采用紧凑的异构配置。信号频带由单片信道化器细分，之后以数字方式执行天线之间的相关。2 GHz频带中的典型接收器灵敏度为1.4 mK sqrt（s）。MINT观测了智利高原的宇宙微波背景。该地点天顶的夜间平均气温为9 K（不包括CMB）。对火星、木星和安装在望远镜上的校准源的观测建立了系统的相位和星等稳定性。MINT是第一个在50 GHz以上工作的CMB专用干涉仪。同一类型的系统可用于探测217 GHz的SZ零附近的星系团中的Sunyaev-Zel'dovich效应。我们提出了一个分析边带分离，数字采样数据记录的阵列。基于2001年下半年采集的215小时数据，我们在Δ T < 105 microK（95%conf）的Δ ell=1540附近的Δ ell=700宽度带中设定了CMB各向异性的上限。增加的灵敏度可以通过更多的积分时间、更大的带宽和更多的元件实现。
2005-01-27 astro-ph
Mosaicking with cosmic microwave background interferometers
用干涉仪测量宇宙微波背景（CMB）各向异性比单碟观测有几个优点。分析干涉仪CMB数据的形式主义在平天近似下得到了很好的发展，适用于小视场。随着天空面积的增加，以获得更好的光谱分辨率，这种近似需要放松。我们扩展的形式主义的CMB干涉，包括温度和偏振，马赛克的观测覆盖任意大面积的天空，每个人都指向躺在平天近似。我们提出了一种方法，用于计算任意指向中心和基线之间的相关性，并说明天空曲率的影响，可以从马赛克的l-空间分辨率。
2006-06-19 astro-ph
CMB observations with the Cosmic Background Imager (CBI) Interferometer
我们回顾了最近发表的CBI第一季观测结果。宇宙微波背景辐射的角功率谱是通过对3个覆盖3 ° ^2的单场和3个覆盖40 ° ^2的重叠（镶嵌）场的较浅测量进行深积分得到的。观测结果表明，在高-l的阻尼的各向异性预期从标准的情况下的重组。我们提出的参数估计获得的数据和讨论的意义，在l>2000观察到的深场。
2002-10-14 astro-ph
An efficient phase-shifting scheme for bolometric additive interferometry
背景：大多数即将到来的CMB偏振实验将使用直接成像来通过B模式搜索原始引力波。测辐射热干涉测量是直接成像的一种有吸引力的替代方法，它结合了干涉测量在系统效应处理方面的优点和测辐射热探测器在灵敏度方面的优点。目的：我们计算的信号从测辐射热干涉仪，以调查其灵敏度的斯托克斯参数，特别注意的相移方案的选择，应用到输入通道，以调制信号。方法：将信号表示为Stokes参数的线性组合，其系数是相移的函数。结果如下：我们表明，信噪比的重建vibrium可以最大化提供的事实，相移方案是选择在一个特定的方式称为相干求和的等效基线。因此，测辐射热干涉仪与具有相同数量的喇叭的成像仪具有竞争力，但只有当执行等效基线的相干求和时。我们使用蒙特卡罗模拟证实我们的计算。我们还讨论了辐射热计之间的相对校准的不确定性的影响，并提出了一种方法来避免这种系统性的影响。
2008-06-02 astro-ph
CMB observations with the Jodrell Bank - IAC interferometer at 33 GHz
本文介绍了第一次获得的结果与Jodrell银行- IAC双元件33 GHz干涉仪。该仪器被设计用于测量1 - 2度角尺度的宇宙微波背景波动水平。这里分析的观测数据是在Dec = +41 deg的天空条带中拍摄的，元素间隔为16.7 lambda，这对天空上的~1.6 deg结构具有最大灵敏度。介绍了仪器的数据处理和标定。在两个通道中的每一个中实现的灵敏度是每个分辨率元件7微K。在Dec = +41 deg使用最大熵方法重建的天空显示了结构的存在，在一个高层次的意义。假设CMB空间功率谱是平坦的，似然分析给出了CMB波动水平的最佳估计，即对于l = 109 +/- 19的范围，Delta Tl = 43（+13，-12）micro K;该结果的主要不确定性来自样本方差。我们认为来自银河系的污染很小。这些结果代表了一个新的角尺度上的CMB功率谱的测定，以前的结果显示了一个大的散射，我们的新结果与标准的膨胀冷暗物质模型的理论预测一致。
1999-07-09 astro-ph
The Effect of the Detector Response Time on Bolometric Cosmic Microwave Background Anisotropy Experiments
分析了探测器响应时间对测热测量宇宙微波背景各向异性的影响。我们量化的影响，在一个单一的无量纲参数$L$定义为之间的比例的时间，光束扫描自己的大小和测辐射热计的响应时间。当$L$减小到低于$\sim 2.5$时，实验的点源响应变得延长。我们引入了一个窗口函数矩阵的时间流数据的基础上评估的细长光束的影响。我们发现窗函数矩阵元素的值作为$L$的函数缓慢地减小。我们的分析和结果适用于其他情况下的光束不对称。对于普朗克测量卫星上的高频仪器，我们表明，对于广泛的$L$的实验提取宇宙学参数的能力没有退化。我们的分析提高了调整CMB各向异性实验的设计参数的灵活性。
1998-06-18 astro-ph
Experiment Design and First Season Observations with the Degree Angular Scale Interferometer
我们描述的仪器，实验设计和数据处理的第一个赛季的意见与度角尺度干涉仪（DASI），一个紧凑的微波干涉仪，旨在测量各向异性的宇宙微波背景（CMB）的度和亚度尺度（l=100- 900）。该望远镜于1999- 2000年南极夏季部署在阿蒙森-斯科特南极研究站，并在接下来的整个南极冬季对CMB进行了观测。在其第一个观测季节，DASI已经绘制了32个领域的CMB波动，每个领域的3.4度，具有高灵敏度。
2002-05-31 astro-ph
Observing the CMB with the AMiBA
我讨论的能力和限制的AMiBA成像CMB各向异性。Michael Kesteven（ATNF-CSIRO）提出漂移扫描作为一种观测策略，用于测量和拒绝密集干涉仪可能对当地环境的任何仪器响应。讨论了在漂移扫描观测模式下，采用共置干涉阵列镶嵌成像CMB各向异性的优点。考虑了一个特殊的情况下，镶嵌成像的天空条带使用两个元素的AMiBA原型干涉仪和信噪比的测量天空各向异性使用这种观测策略进行了分析。
2001-07-19 astro-ph
The BOOMERANG North America Instrument: a balloon-borne bolometric radiometer optimized for measurements of cosmic background radiation anisotropies from 0.3 to 4 degrees
我们描述的BOOMERANG北美（BNA）仪器，气球载测辐射热计设计映射的宇宙微波背景（CMB）辐射与0.3度分辨率超过了天空的一个重要部分。该接收机采用了测辐射热计、读出电子学、毫米波波动光学和滤波器、低温技术、扫描和姿态重建等新技术。本文对这些子系统进行了详细的描述。该系统已在飞行中使用各种技术进行了充分的校准，并进行了描述和比较。它已经能够在一次气球飞行中获得CMB角功率谱的第一个峰值的测量结果，飞行时间为几个小时，并且是BOOMERANG长期气球实验（BLDB）的原型。
2001-05-09 astro-ph
Deciphering Inflation with Gravitational Waves: Cosmic Microwave Background Polarization vs. Direct Detection with Laser Interferometers
对原始引力波背景的探测被认为是暴胀的“确凿证据”。在利用宇宙微波背景（CMB）偏振探测超视界波的同时，将利用激光干涉仪研究遗迹背景。这两种技术跨越的长杠杆臂改善了对通货膨胀潜力的约束，并验证了通货膨胀下预期的一致性关系。如果张量-标量振幅比大于0.01的引力波被宇宙微波背景探测到，那么应该积极地进行与当前概念研究相一致的灵敏度的直接探测实验。如果宇宙微波背景辐射没有探测到原始张量，那么直接探测实验来理解最简单的暴胀形式，其灵敏度必须比目前的计划提高两到三个数量级。
2006-06-09 astro-ph
Review of Ground-Based CMB Experiments
本文简要介绍了地面宇宙微波背景（CMB）实验。我们首先回顾主要的实验问题和采取的解决方案。然后，我们回顾特内里费岛的实验，给出了更新连同一些新的结果。然后重点介绍了IAC-Bartol、Python、Saskatoon、移动各向异性望远镜（MAT）和欧文谷射电天文台（OVRO）等实验的结果和存在的问题。接下来，我们将讨论未来的地面实验，特别是新的干涉仪，如甚小阵列（VSA），宇宙背景成像仪（CBI）和角度尺度干涉仪（DASI/VCA）。最后，最近的工作联合似然分析宇宙学参数估计CMB的结果和大尺度结构（LSS）调查被认为是。
1998-10-12 astro-ph
Basic considerations about experimental approaches to the B-mode of the CMB Polarization
宇宙微波背景偏振的B模式探测需要新的技术发展，能够获得比E模式至少高2个数量级的灵敏度。这一雄心勃勃的目标不能仅仅通过改进现有技术或在现有设计中增加更多的探测器来实现，至少在十年内进行新的空间任务的框架内。因此，科学界必须就汇集所需努力的最适当技术作出重要决定。基本上，目前确实存在两种接收器系列：测热和辐射。它们都在不断地改进它们的基本性能，但是最佳的B模式方法可能需要在短时间尺度内做出一些决定。在任何情况下，辐射和测热接收器必须处理一些共同的系统学来源，以及他们都需要一些低温。因此，我们应该期待系统学和低温学可以作为分水岭，在设计未来的实验，旨在测量宇宙微波背景的B-模式。
2006-04-07 astro-ph
Observations of Mira stars with the IOTA/FLUOR interferometer and comparison with Mira star models
本文介绍了用IOTA干涉仪对五颗Mira星的K波段观测。干涉图是用FLUOR纤维光学光束组合器获得的，该组合器提供高精度的能见度测量，尽管大气条件随时间变化。对于Mira星X Oph、R Aql、RU Her、R Ser和V CrB，我们推导出均匀盘直径分别为11.7 mas、10.9 mas、8.4 mas、8.1 mas和7.9 mas（+/-0.3 mas）。同时进行的测光观测产生了热辐射通量。导出的角Rosseland半径和测辐射热通量允许的有效温度的测定。例如，确定了RAql的有效温度为3072 K +/-161 K。250 Rsun +/-63 Rsun的R Aql的Rosseland半径是从5.5 mas +/-0.2 mas的Rosseland角半径和4.73 mas +/-1.19 mas的HIPPARCOS视差导出的。观测结果与Bessel，Scholz and Wood（1996）和Hofmann，Scholz and Wood（1998）的米拉星理论模型进行了比较。
2000-04-03 astro-ph
E/B Separation in CMB Interferometry
本文研究了宇宙微波背景偏振干涉观测中E模和B模的分离问题。利用极大似然分析的二次估计量，从单碟和干涉模拟观测中测量E和B波段功率及其混合。我们发现，该干涉仪可以在单点测量中分离E和B模式，因此非常适合于检测微弱的透镜诱导和引力波诱导的B模式。在镶嵌观测中，与单碟相比，干涉仪通常在分离E和B模式方面更有效，并且对于每像素的高信噪比，它需要大约三倍的像素来测量极蓝色偏振功率谱。
2004-03-10 astro-ph
Measuring Polarization with DASI
我们描述了一个实验来测量偏振的宇宙微波背景（CMB）与度角尺度干涉仪（DASI），一个紧凑的微波干涉仪优化检测CMB各向异性在多极140至900。该望远镜自2000年1月以来一直在阿蒙森-斯科特南极研究站运行。该望远镜在2000- 2001年夏季被改装为偏振计，并在整个2001年和2002年冬季对CMB进行了观测，对所有四个斯托克斯参数都很敏感。通过对人造源、月球、极化和非极化银河源的观测，望远镜的性能得到了广泛的表征。在271天的观测中，DASI将两个场中的CMB波动差异化到2.8 uK的均方根噪声水平。
2002-09-23 astro-ph
Instrumental and Analytic Methods for Bolometric Polarimetry
我们讨论了第一代测热宇宙微波背景（CMB）偏振计的仪器和分析方法。详细描述了偏振敏感测辐射热计（PSB）的设计、表征和数据分析。其次，简要研究了各种偏振调制技术对从扫描偏振仪数据恢复天空偏振的影响。在亚轨道回旋镖实验中成功实施了PSB之后，PSB目前正在两个地面CMB偏振实验（QUaD和罗宾逊望远镜）中运行。我们调查两种方法来分析这些实验的数据，使用现实的模拟时间有序的数据来说明恢复的偏振信号的保真度的影响的仪器效应。我们发现，差分时间流的分析充分利用了PSB设计提供的高度共模抑制。除了目前正在进行的观测工作外，这种讨论直接适用于构成普朗克HFI仪器极化能力的PSB。
2006-06-25 astro-ph physics.ins-det
New CMB Power Spectrum Constraints from MSAMI
通过对第一次中尺度各向异性测量（MSAM 1）三次飞行的综合分析，给出了新的宇宙微波背景（CMB）各向异性结果。这种球载测辐射热仪器以半度分辨率在5.2厘米至20厘米的4个频带内测量了大约10平方度的天空，具有高信噪比。在这里，我们提出了一个概述我们的分析方法，比较从三个航班的结果，得出新的约束条件的CMB功率谱的组合数据，并减少数据的总功率维纳滤波地图的CMB。这种新分析的一个关键特征是确定$\ell \sim 400$处CMB波动的幅度。分析技术在Knox的配套论文中有描述。
1999-02-03 astro-ph
Observability of secondary Doppler peaks in the CMBR power spectrum by experiments with small fields
研究了有限天空覆盖对CMBR角功率谱$C^{\ell}$估计中谱分辨率$Δ\ell$的影响。一种方法的开发获得准独立的功率谱估计，和宇宙/样本方差的这些估计计算。仪器噪声的影响也被认为是原型干涉仪和单碟实验。通过提出一个统计的CMBR功率谱中的次级（多普勒）峰值的检测，然后我们计算的显着性水平，在这种峰值可以检测到一个大范围的模型CMBR实验。特别是，我们调查所需的实验设计功能，以区分竞争的宇宙学理论，如宇宙弦和通货膨胀，通过建立是否存在次级峰的CMBR功率谱。
1996-03-14 astro-ph
First season QUaD CMB temperature and polarization power spectra
QUaD是位于南极的测辐射热CMB偏振计，工作频率为100和150 GHz。在本文中，我们报告的初步结果，从第一个赛季的运作（2005年冬季）。所有六个CMB功率谱都是在大约60平方度的低前景区域中使用67天的观测得出的100和150 GHz地图之间的交叉谱。这些数据只是迄今为止所获得数据的一小部分。测量的光谱符合LCDM宇宙学模型。我们进行刀切测试，这表明，所观察到的信号具有可忽略不计的仪器系统学的污染。此外，通过使用频率折刀，我们没有发现前景污染的证据。
2007-05-16 astro-ph
CMB polarimetry with BICEP: instrument characterization, calibration, and performance
BICEP是一个地基毫米波测辐射热阵列，旨在以度角尺度瞄准宇宙微波背景偏振上的原始重力波特征。目前在南极运行的第三年，BICEP正在以前所未有的灵敏度在100和150 GHz的最干净的2%的天空中测量CMB偏振，并通过选择银河平面上和银河平面外的观测来获得对漫射偏振前景的独立约束。在严格控制系统误差的背景下讨论了仪器校准，并回顾了实验头两年的性能。
2008-08-13 astro-ph
Relating gravitational wave constraints from primordial nucleosynthesis, pulsar timing, laser interferometers, and the CMB: implications for the early universe
我们导出了引力波观测量r和Omega_gw（f）之间的一般主方程。这里r是张量标量比，受宇宙微波背景实验（CMB）的约束; Omega_gw（f）是原始引力波的能谱，例如受脉冲星定时测量、激光干涉仪实验和大爆炸核合成（BBN）的约束。对主方程求导得到倾斜d（ln Omega_gw（f））/d（ln f）的新表达式。r和Omega_gw（f）之间的关系敏感地依赖于早期宇宙的不确定性物理，我们表明，这种不确定性可能被封装（以与模型无关的方式）通过两个量：w_hat（f）和nt_hat（f），其中nt_hat（f）是nt（k）上的某个对数平均值（原始张量谱指数）; w_hat（f）是对w_tilde（a）（视界重返后早期宇宙的有效状态方程）的某个对数平均。这里，有效状态方程参数w_tilde（a）是普通状态方程参数w（a）和体积粘度zeta（a）的组合。因此，通过比较r和Omega_gw（f）上的约束，可以获得[w_hat（f），nt_hat（f）]平面中的（非常紧的）约束。特别是，这是限制（或检测）在BBN之前的早期宇宙中存在“刚性”能量成分（w > 1/3）的最佳方法。最后，虽然我们的分析大多没有假设暴胀，但我们指出，如果CMB实验检测到r的非零值，那么我们将立即获得（作为免费的副产品）在暴胀结束和BBN开始之间的“原始黑暗时代”期间，在数学平均的有效状态方程参数上的新上限w_hat…
2007-08-18 astro-ph gr-qc hep-ph
MAXIMA-1: A Measurement of the Cosmic Microwave Background Anisotropy on angular scales of 10 arcminutes to 5 degrees
本文给出了MAXIMA首次飞行的宇宙微波背景（CMB）的各向异性图和角功率谱。MAXIMA是一个球载实验，由16个在100 mK下工作的测辐射热光度计组成。MAXIMA在150、240和410 GHz频率下以10角分的分辨率观测了124平方度的天空区域。使用飞行中测量的CMB偶极子各向异性的数据进行校准。从三个150和一个240 GHz的光度计，而不需要前景减法的CMB各向异性的地图。对该CMB图的分析产生在36 <1 < 785范围内的CMB各向异性的功率谱。光谱显示在1 ~ 220处具有78 +/-6微开的振幅的峰，并且对于400 <1 < 785，振幅在~40微开和~50微开之间变化。
2000-10-02 astro-ph
Interferometric Observation of Cosmic Microwave Background Anisotropies
本文提出了一种分析宇宙微波背景（CMB）各向异性和偏振数据的干涉观测方法。形式主义是基于近几年青睐的角功率谱的ell-space扩展。对极大似然分析、功率谱重构、参数估计、成像和极化等问题进行了讨论。作为例子，给出了角度角标干涉仪（DASI）和宇宙背景干涉仪（CBI）实验的计算结果。
1998-08-31 astro-ph
A Measurement of the CMB <EE> Spectrum from the 2003 Flight of BOOMERANG
我们报告测量CMB偏振功率谱从2003年1月南极飞行的BOOMERANG。主要结果来自于对以R. A为中心，覆盖0.22%天空的一个斑块进行的六天观测。= 82.5 °，十二月= -45度。观测是使用四对偏振敏感测辐射热计在以145 GHz为中心的频带内进行的。使用两个独立的分析管道，我们测量范围为<EE>100< l <1000的非零信号，其显著性为4.8-sigma，任何贡献的2-sigma上限为8.6 uK^2<BB>，光谱的2-sigma上限为7.0 uK^2<EB>。对前景强度波动的估计以及未探测到<BB>和<EB>信号排除了银河系前景的任何重大贡献。这些结果与绝热微扰产生的λ-CDM宇宙学一致。我们注意到，这是第一次检测CMB偏振与测辐射热探测器。
2005-07-21 astro-ph
Direct multi-wavelength limb-darkening measurements of three late-type giants with the Navy Prototype Optical Interferometer
我们提出了直接测量的边缘变暗的强度配置文件的晚型巨星HR 5299，HR 7635，和HR 8621获得的海军原型光学干涉仪（NPOI）在洛厄尔天文台。使用了长度为18.9 m、22.2 m和37.5 m的三角形基线。我们利用了超过第一个最小值的平方可见度振幅，以及覆盖~650 nm至~850 nm波长范围的多达10个光谱通道中的三倍振幅和相位。我们发现，我们的数据可以最好地描述了无特征的对称边缘变暗的磁盘模型，而均匀的磁盘和完全变暗的磁盘模型可以被拒绝。我们推导出这三颗恒星的高精度角边缘变暗直径，分别为7.44 mas +/- 0.11 mas，6.18 mas +/- 0.07 mas和6.94 mas +/- 0.12 mas。使用HIPPARCOS松弛法，我们分别测定了114 R $_\odot \pm $ 13 R $_\odot$、56 R $_\odot \pm $ 4 R $_\odot$和98 R $_\odot \pm $ 9 R $_\odot$的线性肢体变暗半径。我们比较我们的数据库鲁茨恒星模型大气的网格，与他们得出的有效温度和表面重力没有额外的信息，并找到协议与独立的估计来自经验校准和热通量。这证实了模型预测和对边缘变暗效应的直接观察的一致性。
2001-08-10 astro-ph
MAXIPOL: Cosmic Microwave Background Polarimetry Using a Rotating Half-Wave Plate
We discuss MAXIPOL, a bolometric balloon-borne experiment designed to measure the E-mode polarization of the cosmic microwave background radiation (CMB). MAXIPOL is the first bolometric CMB experiment to observe the sky using rapid polarization modulation. To build MAXIPOL, the CMB temperature anisotropy experiment MAXIMA was retrofitted with a rotating half-wave plate and a stationary analyzer. We describe the instrument, the observations, the calibration and the reduction of data collected with twelve polarimeters operating at 140 GHz and with a FWHM beam size of 10 arcmin. We present maps o…
2006-11-13 astro-ph
Modifications to the Cosmic 21-cm Background Frequency Spectrum by Scattering via electrons in Galaxy Clusters
宇宙21厘米的背景频谱相关的中性氢的自旋翻转过渡期间和之前的再电离时代是丰富的物理过程，管理两个自旋状态之间的转换相关的功能。在前景星系团中的介入电子逆康普顿散射21厘米的背景光谱，并修改它，就像宇宙微波背景（CMB）光谱被逆康普顿散射修改。对于典型的低红移的星系团，由此产生的修正是对相对于宇宙微波背景黑体谱的21厘米信号的几十毫开尔文温度的几十毫开尔文修正。这些变化大多与宇宙21厘米背景光谱的急剧变化有关，例如由于莱曼- $α$辐射场的出现或中性气体的加热。虽然现在计划用于21厘米各向异性测量的低频射电干涉仪对平均21厘米频谱不敏感，但可以利用这些干涉仪对星系团的差分观测来间接建立21厘米频谱中的全球特征。我们讨论的可行性，以检测集群修改的频谱，并发现，对于即将到来的干涉仪，而对一个单独的集群检测是具有挑战性的，一个可以平均信号的集群数，选择的基础上的强度Sunyave-Zel'dovich效应在高射频涉及CMB散射单独，建立平均21厘米的频谱。
2006-05-07 astro-ph
Observational Strategies of CMB Temperature and Polarization Interferometry Experiments
我们模拟了宇宙微波背景（CMB）温度和偏振涨落的干涉观测。我们利用数据压缩、极大似然分析和最优子空间滤波等方法，构建了从时间序列原始可见度样本到CMB功率谱的数据管道。它们被定制为三种观察策略，例如单指向，镶嵌和漂移扫描。对于每种策略，推导出的最佳策略参数，产生带功率估计最小的不确定性。结果是通用的，可以应用到任何紧密堆积阵列在一个单一的平台，如CBI和即将到来的AMiBA实验。通过对CBI单点观测的仿真，研究了阵列平台旋转对带内功率相关的影响。研究发现，通过旋转平台，对可见度平面进行密集采样，可以降低波段功率反相关。这使得我们能够将l空间中的功率谱的分辨率增加到采样定理的极限（Delta l = 226 = pi / theta），其比最近的CBI单点观测中使用的分辨率极限（Delta l = 300）窄约sqrt{2}倍。这个想法的有效性证明了一个两个元素的干涉仪，样品中的紫外环均匀。根据微波辐射是CMB场的傅里叶模与波束卷积的事实，提出了一种CMB功率谱的快速无偏估计器（FUE），并进行了测试。结果表明，FUE给出的结果非常接近的二次估计方法，而不需要大量的计算机资源，即使在结果中的不确定性增加。
2003-02-06 astro-ph
The Low Frequency Instrument in the ESA Planck mission
通过对宇宙微波背景（CMB）的测量，可以对红移z~1100的宇宙等离子体进行高精度的观测。1992年，美国航天局的COBE卫星首次探测到宇宙微波背景辐射的各向异性，此后，许多地面和气球实验的结果表明，不同结果之间具有显著的一致性，并提供了基本宇宙学性质的定量估计。今年，NASA WMAP卫星团队发布了自COBE以来第一张改进的CMB全天空地图，使人们对宇宙的起源和演化有了更深入的了解。欧空局的普朗克卫星计划于2007年发射，其设计目的是提供对整个天空中CMB温度各向异性的最终测量，其精度仅受天体物理前景的限制，并对偏振各向异性进行可靠的检测。普朗克将用两台仪器在宽谱带上观测天空（低频仪器，基于30至70千兆赫的相干辐射计，高频仪器，基于100至857千兆赫的测辐射热探测器）。与WMAP相比，任务性能将显着提高科学回报。此外，LFI辐射计（以及一些HFI测辐射热计）本质上对偏振敏感，使得通过组合来自不同接收器的数据，将有可能精确地测量偏振功率谱的E模式并检测偏振功率谱的B模式。普朗克灵敏度也将提供检测CMB中印记的非高斯性的可能性。
2003-10-02 astro-ph
CMB anisotropy from spatial correlations of clusters of galaxies
星系团的SZ效应是低红移宇宙中次级CMB各向异性的主要来源。我们提出了解析预测的CMB功率谱从大规模晕所产生的SZ效应。由于晕是离散的，功率谱由泊松和相关项组成。后者总是小于前者，后者由附近的明亮的富星系团主导。然而，在实践中，那些明亮的星团很容易识别，因此可以从地图中减去。在这个减法之后，相关项在泊松项上主导度尺度波动，因为对相关项的主要贡献来自遥远的集群。我们发现关联项是可以用普朗克实验检测到的。由于度尺度谱对晕的高度不确定的核心结构相当不敏感，因此我们的预测在这些尺度上是稳健的。因此，测量度尺度上的相关项可以清楚地探测遥远晕的聚类。这还没有被测量，主要是因为光学和X射线测量不够敏感，无法包括如此遥远的星团和星系群。我们的分析预测相比，绝热流体动力学模拟。一致性非常好，下降到10角分尺度，表明我们的预测对普朗克实验是稳健的。在10弧分尺度以下，核心结构的细节主导了功率谱，我们的分析和模拟预测可能会失败。在不久的将来，干涉仪和测辐射热计阵列实验将测量SZ功率谱下降到角分尺度，并产生新的见解的物理晕内介质。
2000-12-09 astro-ph
High sensitivity measurements of the CMB power spectrum with the extended Very Small Array
我们提出了深Ka波段（$ν\approx 33$ GHz）与扩展的甚小阵列（VSA）的CMB的观测。该配置产生覆盖300至1500的$\ell$范围的$\sim 11$ arcmin的自然加权合成FWHM波束宽度。在这些尺度上，前景河外源可能是CMB各向异性污染的主要来源。这个问题已经得到缓解，确定源在15 GHz的赖尔望远镜，然后监测这些源在33 GHz的使用一个单一的基线干涉仪共同定位的VSA。从数据中减去在33 GHz处具有通量密度$\gtsim 20$ mJy的源。此外，我们计算了统计校正的小残留贡献，从较弱的来源，低于检测限的调查。给出了银河系前景和河外点源修正的CMB功率谱。通过将完整的扩展阵列数据与较早的VSA数据组合在紧凑配置中，实现了150-1500的总$\ell$范围。我们对$Δ\ell \approx 60$的分辨率允许清晰地描绘前3个声学峰。这是通过在7个区域使用镶嵌观测来实现的，覆盖总面积为82平方米。度有很好的协议与WMAP数据，直到$\ell=700$ WMAP数据运行的分辨率。对于高于$\ell = 1500$的$\ell$ -值，功率谱振幅与其他实验的一致性也非常好，尽管频率和观察技术不同。
2004-07-10 astro-ph
Cosmic Microwave Background Anisotropy Observing Strategy Assessment
我开发了一种方法来评估仪器的能力，再加上观测策略，测量的角功率谱的宇宙微波背景（CMB）。它允许有效地计算预期的参数不确定性。与这种方法有关的是一种通过“本征模窗函数”以图形方式表示观测对光谱不同区域的灵敏度的方法，这是表示窗函数迹线的传统做法的概括。我将这些技术应用于今年夏天将飞行的球载测辐射热仪器（MSAM 2）。我发现，一个顺利的扫描二次是优于斩波之一，在这种情况下，一个非常简单的解析公式提供了一个很好的（40%或更好）近似预期的功率谱的不确定性。
1996-07-09 astro-ph
Scientific optimization of a ground-based CMB polarization experiment
我们调查的科学目标，可实现的下一代地面宇宙微波背景偏振实验和计算这样的实验，包括前景的影响，最佳的天空覆盖。我们发现，与目前的技术的E模式测量将是样本有限的，而B模式测量将是检测器噪声有限的。我们的结论是，一个300平方度的调查是一个最佳的妥协为两年的实验，以测量E和B模式，地面极化实验可以作出重要贡献的B模式调查。专注于一个特定的实验，QUaD，建议从南极工作的测辐射热偏振计，我们发现，地面实验可以使一个高的显着性测量的E-模式频谱中的声学峰，并将能够检测到B-模式频谱中的引力透镜信号。如果信号的振幅接近电流上限，这样的实验也可以直接检测B模式频谱的引力波分量。我们还研究了如何地面实验可以改善宇宙学参数的约束。我们估计，通过将两年的QUaD数据与四年的WMAP数据相结合，优化的地基偏振实验可以将对宇宙学参数的约束提高两倍。如果前景的污染可以减少，张量标量比的测量可以提高到一个因素的六个以上，从WMAP单独获得。
2004-03-01 astro-ph
WMAP-normalized Inflationary Model Predictions and the Search for Primordial Gravitational Waves with Direct Detection Experiments
除了密度扰动，早期宇宙的暴胀模型通常预测引力波或张量涨落的随机背景。利用单场模型的暴胀流方法，用Monte-Carlo方法对{ \it Wilkinson微波各向异性探测器}（WMAP）的宇宙微波背景（CMB）数据进行拟合，讨论了在空间激光干涉仪直接探测实验尺度下暴胀产生的引力波背景的预期性质.我们补充蒙特卡罗数值计算，包括几类分析通货膨胀模型的预测。我们发现，改进后的{ \it Big Bang Observer}（BBO-grand）可以用来探测0.1 Hz的引力波背景，对应的CMB张量标量比大于10 $^{-4}$ .即使CMB张量与标量之比超过10 $^{-2}$，我们认为BBO-grand将有助于研究暴胀模型，因为BBO的标准版本对随机引力波背景$Ω_{\rm GW}h^2 > 10^{-17}$具有敏感性，只允许对振幅进行边缘检测，而使张量谱指数在0.1 Hz处不受约束。我们还讨论了在何种程度上可以使用CMB测量预测的引力波背景振幅在直接检测实验和如何任何测量的振幅和光谱倾斜的引力波背景在直接检测频率与CMB张量标量比可以用来建立慢卷膨胀。
2006-10-06 astro-ph
DASI First Results: A Measurement of the Cosmic Microwave Background Angular Power Spectrum
我们目前的测量各向异性的宇宙微波背景（CMB）的第一个赛季的观测与度角尺度干涉仪（DASI）。该仪器于1999- 2000年南极夏季部署在南极，并在接下来的整个南极冬季进行观测。在100 ° <1 ° <900 °范围内测量了CMB的角功率谱，具有很高的信噪比。在本文中，我们回顾了分析中使用的形式主义，特别是使用约束矩阵投影出污染物，如地面和点源信号，并测试扩散前景模板的相关性。我们没有发现任何证据的前景以外的点源的数据，并找到一个极大似然温度谱指数β = -0.1 +/- 0.2（1西格玛），符合CMB。我们检测到的功率谱中的第一个峰值在l约200，与以前的实验一致。此外，我们检测到的功率谱中的峰值在l约550和功率类似的幅度在l约800这是一致的绝热膨胀宇宙学模型预测的第二和第三谐波峰。
2002-05-31 astro-ph
On Breaking Cosmic Degeneracy
有人认为，在宇宙微波背景（CMB）的各向异性的功率谱可能是有效的简并，即可观察到的频谱并不确定一组独特的宇宙学参数。我们描述了这种简并的物理起源，并表明，在小的角度尺度，它被打破的引力透镜：有效的简并光谱变得可区分的l ~ 3000，因为透镜导致他们的阻尼尾巴下降在不同的速度与增加l。这种效应也有助于区分几乎简并的功率谱，例如混合暗物质模型的功率谱。即将到来的干涉仪实验应提供measurementotherwise简并参数在5-25%的水平。
1997-10-31 astro-ph
Direct detection of the inflationary gravitational wave background
暴胀一般预测了一个随机背景的引力波在一个广泛的频率范围内，从那些可与宇宙微波背景（CMB）测量，以那些可直接与引力波探测器，如美国宇航局的大爆炸观测器（BBO）或日本的分赫兹干涉仪引力波观测器（DECIGO），目前正在研究。在这里，我们调查的BBO/DECIGO频率的暴胀引力波背景的可探测性。为此，我们调查了一系列与CMB和大尺度结构（LSS）的约束一致的慢卷暴胀模型。我们超越了通常的假设幂律功率谱，这可能会打破给定的16个数量级的频率之间的CMB和直接检测，而不是解决暴胀动力学的四类暴胀势。在各种暴胀模型中，直接探测是可能的，尽管在引力波信号不出现在CMB偏振中的任何模型中可能都不可能。然而，BBO/DECIGO的直接检测可以帮助区分在CMB/LSS尺度上具有相同慢滚参数的暴胀模型。
2006-03-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Detection of Polarization in the Cosmic Microwave Background using DASI
报道了阿蒙森-斯科特南极考察站的角度尺度干涉仪（DASI）对宇宙微波背景辐射偏振各向异性的探测。在赤经，在相隔一小时的两个3.4 FWHM场内获得了所有四个斯托克斯参数的观测。这些场是从2000年DASI观测到的场的子集中选择的，其中没有检测到点源，并且位于低银河同步加速器和尘埃排放的区域。温度角功率谱与以前的测量结果一致，其测得的频谱指数为-0.01（-0.16 --0.14，68%置信度），其中0对应于2.73 K普朗克谱。检测到的偏振的功率谱是一致的理论预测的基础上的解释所产生的原始标量绝热波动的CMB各向异性。具体地，E模式偏振在高置信度（4.9西格玛）下被检测到。假设功率谱的形状与先前的温度测量一致，则E模式偏振的能级为0.80（0.56 - 1.10），其中给定先前温度数据的预测能级为0.9 - 1.1。在95%置信度下，将上限0.59设定为具有与E模式光谱相同的形状和归一化的B模式偏振水平。TE相关的温度和E-模式偏振检测在95%的置信度，也被发现是与预测一致。这些结果为CMB各向异性起源的基本理论框架提供了强有力的验证，并为从CMB测量中获得的宇宙学参数值提供了信心。
2002-09-23 astro-ph
Measurement of a Peak in the Cosmic Microwave Background Power Spectrum from the North American test flight of BOOMERANG
本文描述了从北美的BOOMERANG实验试飞中得到的0.3 ° ~10 °范围内的宇宙微波背景（CMB）中各向异性角功率谱的测量结果。BOOMERANG是一个气球携带的望远镜，带有测辐射热接收器，用于在长时间气球飞行中绘制CMB各向异性。在1997年对原型系统进行的6小时试飞中，我们在以90和150 GHz为中心的两个波段上绘制了银河系高纬度地区> 200平方度的地图，分辨率分别为26和16.6弧分半高宽。地图的分析给出了一个功率谱，其峰值在~1度的角标度处，振幅为~70 uK。
1999-11-24 astro-ph gr-qc hep-ex
