Can extragalactic foregrounds explain the large-angle CMB anomalies?
我们解决的低-l异常发现在CMB的扩展本地前景的效果。最新的X射线星表指出，在100 h^（-1）Mpc尺度上存在着质量非常大的超结构，它们对偶极子速度剖面有着重要的贡献。由于高度非线性，这些结构为我们提供了一个自然的候选人，通过当地的里斯-夏玛效应在CMB天空留下印记。我们证明了局部前景的Rees-Sciama效应可以诱导出Δ T/T ~ 10^（-5）的CMB各向异性，并分析了它对多极功率的影响以及在最大角尺度上的诱导相位图。
2006-12-19 astro-ph
Synchrotron Radiation as CMB Foreground
同步辐射是银河系动力学中的一个重要过程，也是宇宙微波背景（CMB）观测的一个潜在的混乱前景。虽然同步辐射的机制是很好的理解，银河系和许多外部来源的细节没有很好的特点。在多个频率的质量地图是缺乏的，但需要一个完整的了解银河系同步辐射，包括强度，光谱和光谱变化。在高频（> 70 GHz），同步辐射对远离银道面的宇宙微波背景辐射的精确观测并不是一个严重的限制。
1999-02-14 astro-ph
Separation of the Galactic Synchrotron Foreground and the CMB Polarization Measurements
CMBR的极化是对现代宇宙学的有力检验。它可以打破基本宇宙学参数的简并，也可以观察到引力波背景对CMBR各向异性的贡献。为了观察CMBR偏振，正在进行或计划进行几项实验，SPOrt是欧空局计划的最有希望的实验之一。同时，CMBR偏振的观察是一项艰巨的任务，原因之一是偏振前景发射的存在。例如，银河系的偏振同步辐射（根据一些估计）可以完全模拟CMBR的偏振。然而，人们可以利用天空中辐射分布的球谐函数的数学性质来分离不同的贡献。本文讨论了偏振同步辐射前景的数学性质和产生偏振同步辐射前景的物理机制。讨论了同步辐射偏振与密度宇宙学扰动产生的偏振的分离问题。
2001-11-05 astro-ph
Camouflaged galactic CMB foregrounds: total and polarized contributions of the kinetic Sunyaev Zeldovich effect
我们认为银河系动力学Sunyaev Zeldovich（SZ）效应作为CMB前景的作用。虽然银河系的热Sunyaev Zeldovich效应先前已被研究和丢弃作为一个潜在的CMB前景，我们发现，动力学SZ效应是占主导地位的银河系的情况下。我们分析的可检测性的动力学SZ效应的最佳匹配滤波器技术应用于一个理想的观察模拟的装置。我们没有得到检测，得到的S/N比为0.1，从而表明，动力学SZ效应也可以安全地被忽略作为CMB的前景。然而，我们提供了预期信号的地图，以供将来的高精度数据处理。此外，我们排除了显着的污染的偏振CMB信号的第二次散射的星系动力学Sunyaev Zeldovich光子，因为我们表明，散射的CMB四极光子的星系电子是一个更强的效果比Sunyaev Zeldovich第二次散射，并已被证明不会产生显着的偏振污染。我们确认后者的评估也通过一个最佳匹配滤波器。
2007-07-17 astro-ph
CMB and foregrounds in WMAP first year data
我们使用SMICA（光谱匹配独立成分分析）对WMAP 1年前景清洁图进行盲多成分分析。我们提供了一个新的估计的CMB功率谱以及跨频率通道的CMB各向异性的幅度。我们表明，CMB各向异性是兼容的温度波动预期从标准范例。分析还使我们能够识别和分离一个弱的残留银河系的排放存在显着的Q-波段以外的KP 2掩模的限制，主要集中在低银河系纬度。我们产生的维纳滤波估计参数的残差分量的地图。这一部分对CMB数据的污染程度与WMAP小组对前景残留污染的估计是一致的。此外，多分量分析使我们能够联合估计未分辨点源排放的功率谱。
2004-10-11 astro-ph
Auto and cross correlation of phases of the whole-sky CMB and foreground maps from the 1-year WMAP data
非高斯性问题不仅关系到原初涨落起源理论的区别，而且对于在暴胀范式框架下确定宇宙学参数也至关重要。本文提出了一种检验全天空CMB各向异性非高斯性的改进方法。该方法基于Kuiper统计量来探测关联相位的周期映射正方形上的二维均匀性：导出CMB的相位的返回映射（类似于自相关）以及导出CMB的相位与前景之间的互相关。由于相位反映形态学，相位的互相关的检测意味着导出的CMB图中的前景信号的污染。该方法的优点是可以交叉检查导出的CMB和前景的相位的自相关和互相关，并且标记出其中非高斯性由前景污染导致的那些多极子。我们将此统计量应用于从1年WMAP数据导出的信号。ILC图的相位自相关显示了对17个球谐多极子的随机相位假设的95%CL以上的显著性，其中一些与前景图具有明显的互相关。我们的结论是，在导出的CMB图中发现的大多数非高斯性来自前景污染，除了，除其他外，l=6。有了这种方法，我们就能更好地为即将到来的普朗克任务处理原始起源的非高斯性问题。
2005-04-13 astro-ph
Foreground Contributions to 0.2-2 Degree CMB Anisotropies
我们研究在何种程度上银河系和河外前景可以阻碍检测原始宇宙微波背景（CMB）的各向异性。我们限制我们的讨论，中间的角度尺度，$10^{\prime}\lsim θ\lsim 2^{\circ}$，因为许多当前以及未来的实验已经被设计成在这些角度尺度映射CMB各向异性。事实上，$\gsim 10^{\prime}$的尺度对于检验早期宇宙的条件和当前的引力坍缩理论都至关重要。
1994-10-12 astro-ph
Phase analysis of the 1-year WMAP data and its application for the CMB foreground separation
提出了一种基于相位分析的银河系和宇宙微波背景辐射（CMB）信号前景成分分离的新方法。这种方法是基于一个普遍的假设，即基本的CMB信号的相位应该没有或很少与前景的相位相关。该方法考虑了来自整个天空的每个多极模式（l <= 50，-l <= m <=l）的所有相位，而没有银河切割、掩模或将整个天空分割成不相交的区域。我们使用相位的互相关来说明前景的显着相关性在WMAP 5频带的相位中表现出来，这些频带用于将CMB与信号分离。我们最终的相位清洁CMB地图的角功率谱与WMAP的结果和Tegmark，de Oliveira-Costa和Hamilton（TOH）的结果一致，但是我们导出的CMB信号的相位与WMAP内部线性组合地图和TOH地图的相位略有不同。
2003-10-09 astro-ph
Cross-correlation of the CMB and foregrounds phases derived from the WMAP data
我们提出了循环和线性互相关测试和“朋友的朋友”分析的相位的内部线性组合映射（ILC）和WMAP前景的所有K-W频段的范围内的多极$\ell\le100$。我们还比较了Tegmark，de Oliveira-Costa and Hamilton（2003）和Naselsky et al.（2003）用相应前景清理的地图。我们发现，所有清洁的地图和前景的预期泊松统计显着偏差。我们的分析表明，对于低多极范围的清洁地图，功率谱包含一些主要来自W波段的前景残差。
2003-10-21 astro-ph
A high resolution foreground cleaned CMB map from WMAP
我们对WMAP地图进行独立的前景分析，以生成一个经过清理的CMB地图（可在线获得），用于与例如星系和X射线图我们使用Tegmark & Efstathiou（1996）技术的一个变体，该技术是完全盲的，对CMB功率谱、前景、WMAP检测器噪声或外部模板没有任何假设。与WMAP团队制作的前景清洁内部线性组合地图相比，我们的地图具有包含较少的非CMB功率（来自前景和探测器噪声）的优势。这种差异在第一个声学峰值及以下的角度尺度上最为重要，因为我们的清洁地图是在最高（13 '）而不是最低（49'）的WMAP分辨率上。我们还制作了一个维纳滤波的CMB地图，代表我们最好的猜测，CMB天空实际上看起来像什么，以及CMB免费地图在五个WMAP频率有用的前景研究。我们认为，我们的CMB地图是足够干净的，最低的多极可以测量没有任何星系切割，并获得四极值，略低于从切割天空WMAP团队分析。这可以从CMB四极图中理解，它显示出它的大部分能量落在银河系切割区域内，似乎是巧合。有趣的是，四极子和八极子的能量都被抑制在一个特定的空间轴上，该轴在两者之间，大致朝向室女座的（l，b）\~（-110，60）。
2003-07-26 astro-ph
Determining Foreground Contamination in CMB Observations: Diffuse Galactic Emission in the MAXIMA-I Field
宇宙微波背景辐射的观测可能会受到来自银河尘埃和同步辐射等源的漫射前景辐射的污染。在这些情况下，污染源的形态是已知的，从不同频率的观察，但不是其振幅在感兴趣的频率为CMB。我们开发了一种技术来解释这种情况下这种发射的影响，并同时估计宇宙微波背景辐射观测中的前景振幅。我们将该技术应用于来自MAXIMA-1实验的CMB数据，使用IRAS和DIRBE观测组合的银河尘埃发射图，以及银河同步辐射观测的汇编。MAXIMA观测到的150- 450 GHz范围内的尘埃辐射谱与较好的模式一致，但对CMB功率谱观测的影响可以忽略不计。
2004-09-27 astro-ph
Galactic Synchrotron Foreground and the CMB Polarization Measurements
宇宙微波背景（CMB）的偏振是现代宇宙学的一个强有力的观测工具。它允许打破基本宇宙学参数的简并性，人们无法仅使用各向异性数据获得，并提供了对早期宇宙中存在的条件的新见解。许多实验正在进行中，其目的是检测CMB的各向异性和偏振。然而，CMB偏振的测量受到偏振前景存在的阻碍，首先是我们银河系的同步辐射，其重要性随着频率的降低而增加，并在频率低于$\simeq 50$ GHz时主导偏振漫射辐射。在过去，CMB和同步加速器的分离是结合在不同频率下对同一天空区域的观测进行的。在本文中，我们表明，同步加速器和尘埃前景的偏振分量的统计特性是不同的CMB的偏振分量的统计特性，因此可以建立一个统计估计，允许提取的偏振分量的CMB从单频数据时，偏振CMB信号只是一小部分的总偏振信号。该估计器提高了CMB的偏振分量的信噪比，并且将频率从大约50GHz降低到大约20GHz，在该频率以上可以从漫射辐射的单频图提取CMB的偏振分量。
2002-09-19 astro-ph
Anomalies in the low CMB multipoles and extended foregrounds
我们讨论了如何扩展前景的宇宙微波背景（CMB）可以解释的异常，在低多极的CMB各向异性。解释这些异常所需的畸变与本超星系团（LSC）的空间几何结构中的冷点和Δ T_2 ~ 50 microK^2量级的温度四极子相一致。如果从CMB数据中减去这个假设的前景，四极（l=2）的幅度就会大大增加，四极与八极（l=3）在统计上不可能的对齐就会大大减弱，从而大大增加了“干净”地图的可能性。通过将前景放置在随机位置上，然后计算清洁地图的可能性，我们可以估计该前景最可能的位置。虽然1年的WMAP数据清楚地将这个假设前景的位置指向LSC或其镜面图像（即，宇宙偶极轴的两极附近），三年的数据似乎指向这些位置以及黄道北极。我们表明，这是一致的对称性的宇宙四极。我们还讨论了可能产生这种前景的一种可能机制：LSC中热电子引起的热Sunyaev-Zeldovich效应。我们认为，温度和密度的热气体，这是必要的，以产生这样的效果，虽然在预期范围内的值的上端，是勉强符合目前的观测的X射线背景的光谱失真的CMB。
2006-05-10 astro-ph
Contribution of Extragalactic Infrared Sources to CMB Foreground Anisotropy
我们估计了河外红外源对宇宙微波背景各向异性测量的干扰程度。高分辨率和高频率的CMB各向异性观测对这一前景特别敏感。我们使用来自COBE卫星的数据来生成覆盖毫米和亚毫米波长的银河发射光谱。使用这个光谱作为模板，我们预测的微波辐射的5319个最亮的红外星系所看到的IRAS。我们模拟了相关频率范围（30-900 GHz）和仪器分辨率（10 '-10度半高全宽）的天空图。对这些天图的温度各向异性的分析表明，一个合理的观测窗口可用于CMB各向异性测量。
1997-03-25 astro-ph
The synchrotron foreground and CMB temperature-polarization cross correlation power spectrum from the first year WMAP data
我们分析的温度偏振交叉相关的银河系同步加速器模板，我们最近开发的，模板和CMB温度图来自WMAP数据之间。由于偏振同步加速器模板本身使用WMAP数据，我们可以估计CMB $C_\ell^{TE}$角谱中的残留同步加速器污染。虽然$C_2^{TE}$似乎被同步加速器污染，但在与宇宙学光学深度拟合最相关的多极范围内没有发现污染的证据。
2005-08-11 astro-ph
Polarized Foregrounds Power Spectra vs CMB
简要回顾了我们在宇宙微波背景图偏振前景污染方面的工作。我们首先总结了偏振宇宙学信号的主要性质，导致了天空中偏振张量场的“电”（E）和“磁”（B）分量。然后，我们描述了我们目前的理解，从银河系同步加速器和银河系外的点源的次度各向异性。我们讨论了它们对宇宙学E模和B模的污染。
2001-11-08 astro-ph
Determining cosmic microwave background anisotropies in the presence of foregrounds
在宇宙微波背景（CMB）实验中，前景与信号的分离是一个很大的挑战。估计给定像素中的CMB温度的简单方法是拟合CMB和各种前景分量的幅度。该估计器的方差平方被示出为等于$[(FDF)^2\ \sigzt + \sigsh^2]$，其中$\sigz$是在前景不存在的情况下的方差; $\sigsh$是由于前景分量的形状的不确定性引起的方差;并且FDF是{ \it前景退化因子}。这一个数字，FDF，给出了一个很好的指示能力，一个给定的实验，以解开的CMB从前景来源。各种应用程序有关的规划和分析的实验。
1995-12-05 astro-ph
The joint large-scale foreground-CMB posteriors of the 3-year WMAP data
使用吉布斯抽样算法联合CMB估计和组件分离，我们计算大规模的CMB和前景后验的3年WMAP温度数据。我们的参数数据模型包括宇宙学CMB信号和仪器噪声，一个单一的幂律前景组件与自由振幅和光谱指数为每个像素，一个热尘埃模板与一个单一的自由整体振幅，并在每个频率的自由单极子和偶极子。这个简单的模型在23至94 GHz的整个频率范围内对数据产生了令人惊讶的良好拟合。我们得到一个新的估计的CMB天空信号和功率谱，和一个新的前景模型，包括测量的有效光谱指数在高纬度天空。一个特别重要的结果是检测到一个共同的杂散偏移在所有频段的~-13muK，以及一个偶极子的V波段数据。在确定前景的有效光谱指数时，校正这些是必不可少的。我们发现我们的新前景模型与WMAP团队提出的基于模板的模型非常一致，但与他们的MEM重建不一致。我们认为，后者可能至少部分受到数据中剩余偏移和偶极子的影响。幸运的是，CMB功率谱并没有受到这些问题的显著影响，因为我们的新谱与WMAP团队发布的谱非常一致。相应的宇宙学参数也几乎不变。
2007-09-07 astro-ph
Correlations from Galactic foregrounds in the 1-year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe WMAP data
本文研究了球谐多极域中一种特殊的关联，用于宇宙微波背景（CMB）分析。这组相关性Δl=4n，n= 1，2...是由银河系坐标系中的对称信号引起的。因此，针对这种相关性的估计有助于消除银河平面中的局部亮点源和CMB水平的强漫射分量。我们使用3个玩具模型来说明这些相关性的意义，并将此估计应用于一些衍生的CMB地图与前景残差。此外，我们表明，我们提出的估计显着阻尼银河前景所造成的相位相关性。这项调查提供了银河系前景所造成的模式相关性的理解，这是有用的为CMB的前景清理方法铺平了道路。
2005-06-21 astro-ph
A full sky, low foreground, high resolution CMB map from WMAP
WMAP卫星提供了22至94千兆赫五个频带的高质量天空图，其主要科学目标是研究宇宙微波背景的各向异性。然而，这些地图包含了各种天体物理来源的混合发射，叠加在CMB发射上。目前工作的目标是制作一个高分辨率的CMB地图，其中由银河系和银河系外前景以及仪器噪声造成的污染尽可能低。所使用的方法是一个约束的线性组合的信道与最小误差方差，维纳滤波，在一个框架的球面小波称为针状，允许局部化的像素空间和谐波空间中的过滤。我们得到了一个低污染低噪声的CMB地图的分辨率WMAP W通道，它可以用于一系列的科学研究。我们也得到一个维纳滤波的版本，最小的综合误差。由此产生的CMB地图提供了显着更好的拒绝银河系前景比以前的CMB地图从WMAP数据。它们可以被认为是迄今为止最精确的全天空CMB温度图。
2008-07-04 astro-ph
Separation of foreground and background signals in single frequency measurements of the CMB Polarization
宇宙微波背景（CMB）的偏振是现代宇宙学的一个强有力的观测工具。它允许打破基本宇宙学参数的简并性，人们无法仅使用各向异性数据获得，并提供了对早期宇宙中存在的条件的新见解。许多实验正在进行中，其目的是检测CMB的各向异性和偏振。然而，CMB偏振的测量受到偏振前景存在的阻碍，首先是我们银河系的同步辐射，其重要性随着频率的降低而增加，并且在低于约50 GHz的频率下主导偏振漫射辐射。在过去，CMB和同步加速器的分离是结合在不同频率下对同一天空区域的观测进行的。在本文中，我们表明，同步加速器和尘埃前景的偏振分量的统计特性是不同的CMB的偏振分量的统计特性，因此可以建立一个统计估计，允许提取的偏振分量的CMB从单频数据时，偏振CMB信号只是一小部分的总偏振信号。我们的估计提高了信号/噪声比的CMB的偏振分量，并减少从约50 GHz到约20 GHz的频率以上的CMB的偏振分量可以从单频图的漫射辐射提取。
2003-06-12 astro-ph
Separation of foregrounds from cosmic microwave background observations with the MAP satellite
为了将宇宙微波背景（CMB）辐射从前景污染物和仪器噪声中分离出来，并由此确定如何精确地恢复CMB辐射，本文分析了微波各向异性探测器（MAP）对$10\dg \times 10\dg$场的模拟观测。模拟包括CMB的辐射、星系团的动力学和热Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应以及银河尘埃、自由-自由和同步加速器。我们发现，即使在这些污染的前景的存在下，CMB地图重建的均方根精度约为20 $μ$ K每12.6弧分像素，这代表了一个实质性的改善相比，单独的温度敏感性的原始数据通道。我们还发现，对于单一的$10\dg \times 10\dg$字段，CMB功率谱准确地恢复为$\ell \la 600$。
1998-10-15 astro-ph
Bayesian foreground analysis with CMB data
在过去几年中，CMB观测的质量有了显著提高，并将在未来十年继续提高。在很宽的角尺度范围内，由于仪器噪声引起的不确定性与宇宙方差相比很小。人们可以有理由地说，我们已经进入了精确CMB宇宙学的时代。然而，一些警告仍然是必要的：由于剩余的前景污染的CMB功率谱和宇宙学参数的误差仍然在很大程度上无法量化，这些误差的影响，重要的宇宙学参数，如光学厚度τ和光谱指数n_s是不明显的。因此，当前CMB分析工作的一个主要目标必须是开发方法，使我们能够将这种不确定性从原始数据传播到最终产品。在这里，我们回顾了最近提出的方法，可能是实现这一目标的第一步。
2006-04-07 astro-ph
Galactic dust polarized emission at high latitudes and CMB polarization
我们估计了银河系高纬度地区的尘埃偏振辐射，这是利用普朗克探测器上的高频仪器（HFI）测量CMB偏振的主要前景。我们将其与CMB极化水平进行比较，得出结论，对于角尺度$\le 1^{\circ}$，标量诱导的CMB极化和温度-极化互相关远大于$ν\simeq 100 GHz$处的前景水平。张量引起的信号似乎最多与前景水平相当。
1998-03-13 astro-ph
Cosmic Microwave Background Polarisation: foreground contrast and component separation
我们评估的预期水平的前景污染的宇宙微波背景（CMB）偏振辐射，专注于从我们自己的银河系的漫发射。特别是，我们进行了第一次尝试，模拟所有的天空模板的偏振发射热尘埃。这项研究表明，前景污染CMB $B$模式可能是相关的所有频率，甚至在银河系高纬度地区。我们审查的数据分析技术的设计，致力于分离的CMB和前景排放在多频率观测，利用其统计独立性的最新发展。我们认为，目前CMB观测的高质量和细节代表了一个几乎理想的统计数据集，这些算法可以操作具有优异的性能。我们明确地表明，CMB $B$模式的恢复是可能的，即使它们远低于前景水平，工作在arcmin。分辨率几乎为零的计算成本。这种能力很好地代表了这些新的数据分析技术的巨大潜力，在目前和今后的CMB观测中应认真考虑这些技术的应用。
2003-06-10 astro-ph
Removing real-world foregrounds from CMB maps
大多数关于前景去除的工作已经处理了所有分量的频率依赖性完全已知并且与位置无关的情况。相比之下，真实世界的前景通常在频率之间并不完全相关，频谱指数随位置和（在某些无线电源的情况下）随时间略有变化。提出了一种将这种复杂性结合起来的方法，并用即将到来的MAP和普朗克卫星任务的应用程序进行了说明。我们发现，即使是小到0.1的光谱指数变化可以有一个重大的影响，应如何组合通道和可达到的精度。
1998-02-20 astro-ph
CMBPol Mission Concept Study: Prospects for polarized foreground removal
在这份报告中，我们讨论了极化前景对未来的CMBPol卫星任务的影响。我们回顾我们目前的知识，银河系偏振辐射在微波频率，包括同步辐射和热尘埃排放。我们使用现有的数据和我们对前景发射源的物理行为的理解来生成天空模板，并开始评估原始引力波信号与前景污染物的分离程度。在估计的前景最小值~100 GHz时，极化前景预计将低于张量-标量比r=0.01的原始极化信号，在已知具有低银河辐射的小块（~1%）天空中。在75%以上的天空中，我们预计前景振幅将超过原始信号，在前景最小值和2度的尺度上超过8倍。只有在最大尺度上，偏振前景振幅才超过原始信号约20的较大因子。检测r=0.01信号（包括度尺度测量）的前景似乎很有希望，多种方法预测的5 sigma_r ~0.003。从前景的角度来看，观察一系列尺度的飞行任务比只针对最低的几个多极的飞行任务提供更好的前景。我们开始探索如何优化焦平面中的频率通道的组成可以最大限度地提高我们执行分量分离的能力，对于十个通道，通常优选40 < nu < 300 GHz的范围。前景清理方法已经到位，以处理CMBPol任务数据集，进一步研究原始信号的优化和可探测性将有助于任务设计。
2009-11-02 astro-ph
A method for subtracting foregrounds from multi-frequency CMB sky maps
本文提出了一种改进的从宇宙微波背景（CMB）星图中扣除污染物的方法，并用于估计未来实验恢复原始CMB涨落的能力。我们发现，朴素的方法减去前景（如灰尘排放，同步辐射，自由-自由-排放，未解决的点源，等）的像素像素为基础，可以提高一个以上的数量级，利用相邻像素的相关性的排放。最佳的多频减法改进了简单的逐像素减法，既考虑到噪声水平，并通过利用的事实，大多数污染物的角功率谱，大大不同于CMB的。结果很自然地在二维平面中可视化，轴由多极l和频率v定义。我们简要概述了该平面的地理位置，显示了各种实验探测的区域以及我们预计污染物占主导地位的区域。我们说明的方法，估计如何以及拟议的欧空局COBRAS/SAMBA任务将能够恢复CMB波动对污染的前景。
1996-07-25 astro-ph
Radio frequency foreground emission and the separation of microwave anisotropies from foreground contamination
考虑了同步辐射、自由-自由辐射和离散源对CMB测量的影响。利用低频图和最近的特内里费数据，对银河系波动的水平和功率谱进行了估计。新的方法实现了基于频率的分离银河系和CMB组件进行了讨论，和一个积极的/消极的最大熵算法在这方面特别强大。
1996-11-26 astro-ph
Weak Lensing of the Cosmic Microwave Background by Foreground Gravitational Waves
背景宇宙微波背景（CMB）的温度和偏振模式的弱透镜畸变的前景密度起伏的文献进行了充分的研究。我们讨论了在我们和最后一个散射面之间的原初引力波随机背景对CMB各向异性和偏振的引力透镜修正。虽然密度波动扰动CMB光子通过梯度型偏转，前景引力波扭曲CMB各向异性通过梯度和卷曲型位移。后者是背景图像的旋转，而前者与透镜会聚有关。对于暴胀引力波的原始背景，其振幅对应于低于当前上限$\sim$ 0.3的张量-标量比，由此产生的CMB温度各向异性和极化的角功率谱的修改低于宇宙方差极限。然而，在几十个角分角标度及以下，这些校正高于在全天空各向异性和偏振图中必须控制系统学的水平，而没有仪器噪声和其他次级和前景信号。
2006-07-13 astro-ph
Constraining primordial magnetic fields with CMB polarization experiments
我们计算的效果，一个原始的均匀磁场，$\B_0$，将有不同的CMB功率谱由于法拉第旋转。集中在$TB$，$EB$和$BB$的相关性，我们预测未来的CMB偏振实验的能力，以约束$\B_0$。我们的结果取决于前景可以从CMB图中减去的程度，但是我们发现$σ_{\B_0} = 4 \times 10^{-11}$高斯（对于前景完全减去的QUIET实验）和$3 \times 10^{-10}$高斯（对于没有前景减去的Clover实验）之间的预测误差。这些约束比目前对$\B_0$的限制好两个数量级。
2008-05-23 astro-ph
Joint Bayesian component separation and CMB power spectrum estimation
我们描述并实现了一个准确的，灵活的，计算效率高的算法，联合组件分离和CMB功率谱估计，建立在吉布斯采样框架。两个基本的新特征是1）前景光谱参数的条件采样，以及2）所有振幅型自由度（例如，CMB、前景像素幅度和全局模板幅度）。给定前景信号的参数模型，我们有效地和准确地估计准确的联合前景CMB后验分布，因此，所有的边缘分布，如CMB功率谱或前景谱指数后验。当前实施的主要限制是在所有频率下要求相同的光束响应，这将分析限制在给定实验的最低分辨率。我们概述了未来的推广多分辨率观测。为了验证该方法，我们分析了简单的模型，并将结果与分析预测进行了比较。然后，我们分析了一个现实的模拟与属性类似的3年WMAP数据，降级到一个共同的分辨率为3度半高宽。实际的3年WMAP温度分析结果在附函中给出。
2007-11-05 astro-ph
Foregrounds and CMB Experiments: I. Semi-analytical estimates of contamination
随着宇宙微波背景（CMB）测量变得越来越雄心勃勃，前景污染的问题变得更加紧迫。在灵敏度、角分辨率和计划中的空间实验MAP和PLANCK的天空覆盖范围方面尤其如此。在本文中，我们提出了一个指标的准确性分离的CMB各向异性的前景所引起的。当然，结果将取决于各向异性源的光谱和空间特性。因此，我们首先总结目前的知识，银河系前景，点源和星系团的光谱和空间特性。这些信息支持微波天空的建模，包括相关组件。我们介绍的准确度指标是基于一个概括的维纳滤波方法，多频率，多分辨率的数据。虽然这一指标的制定和使用是在为\plancks卫星编写科学案例的过程中促成的，但它具有更广泛的应用，因为一旦充分考虑到前景，它就可以评估仪器装置的有效能力，以便能够对不同的实验安排进行比较。真实的天空可能与这里假设的天空不同，分析方法可能最终不是维纳滤波，但这项工作仍然允许有意义的{ \em比较}研究。作为一个问题的例子，我们比较的CMB重建误差的\maps和\plancks空间任务，以及稳健性的\plancks结果可能失败的特定的光谱通道或全球变化的检测器噪声水平跨光谱通道。
1999-03-11 astro-ph
CMB multipole measurements in the presence of foregrounds
大多数对宇宙微波背景球谐系数a_lm的分析都集中在估计功率谱C_l =<|a_lm| ^2>上，而不是系数本身。在各向异性噪声、不完全天空覆盖和前景污染的情况下，我们提出了一种测量a_lm的最小方差方法，并将其应用于WMAP数据。我们的方法被证明构成无损数据压缩的意义上，广泛使用的二次估计的功率谱C_l可以直接计算从我们的a_lm-估计。随着银河切割的增加，低多极子上的误差条Delta-a_lm从由前景主导变为由来自其他多极子的样本方差主导，其中最小值定义了最佳切割。应用我们的方法WMAP四极和八极，我们发现，他们以前报道的“邪恶轴”对齐似乎是相当强大的银河切割和前景污染。
2006-05-10 astro-ph
CMBPol Mission Concept Study: Foreground Science Knowledge and Prospects
我们报告我们的知识，银河系前景，以及如何CMB卫星任务，旨在检测一个原始的B模式信号（CMBPol）将有助于改善it.We审查的观测和分析技术，用于约束银河系磁场的结构，其存在是负责银河系的排放极化。虽然我们目前对磁化星际介质的了解有些有限，但预计到CMBPol飞行的时候，我们对它的性质的了解会有戏剧性的提高。由于高分辨率和高灵敏度的仪器在30 GHz和850 GHz之间的频率下观测整个天空，CMBPol不仅可以通过观测银河系的同步辐射来改善这一图像，还可以帮助约束尘埃模型。来自星际尘埃的偏振发射确实在CMBPol的最高频率通道中占主导地位。因此，在这些波长上的观测，再加上对星光偏振的地面研究，将使我们能够更好地理解尘埃的性质以及尘埃颗粒与银河磁场对齐的机制。CMBPol还将为目前尚未完全理解的观测提供新的线索。对异常尘埃和同步辐射的形态学研究确实会限制它们的性质和特性，而寻找日光层尘埃辐射的波动将检验我们对环日光层星际介质的理解。最后，为了最大限度地利用从CMBPol的CMB透镜观测中提取的宇宙学约束，有必要获得更多关于银河系外源特性的信息。（节略）
2008-11-24 astro-ph
Limits on the detectability of the CMB B-mode polarization imposed by foregrounds
我们调查的实际约束所施加的前景，以探测的B-模式偏振产生的引力波的情况下，目前正在计划的类型的实验。因为B模式信号可能在所有频率上都受前景的支配，所以宇宙分量的检测在很大程度上取决于我们去除前景的能力。我们提供了一个解析表达式来估计银河系前景的剩余偏振水平，根据他们的减法所采用的方法。我们解释这一结果的张量标量比r的下限，允许解开宇宙学的B-模式偏振前景的贡献。还考虑了河外射电源和引力透镜的偏振辐射。作为第一种方法，我们考虑仪器无噪声实验的理想极限：对于全天空覆盖和度分辨率，我们得到r~10^（-4）的极限。这个值可以通过高分辨率的实验来提高，原则上，引力波偏振的可探测性没有明确的基本限制，我们的分析也适用于计划或假设的未来偏振实验，考虑到预期的噪声水平。
2005-04-19 astro-ph
Effects of Foreground Contamination on the Cosmic Microwave Background Anisotropy Measured by MAP
我们研究了银河系、河外远红外源和射电点源辐射对MAP实验中预期的宇宙微波背景（CMB）各向异性数据的影响。我们专注于关联函数和属统计测量模拟MAP前景污染CMB各向异性地图中产生的空间平坦的宇宙学常数占主导地位的宇宙学模型。在90 GHz（0.3度FWHM分辨率平滑）的模拟MAP数据的分析表明，前景影响的关联函数宇宙方差相比是小的。然而，银河系的发射，即使只是从该地区与|b| > 20度，显着影响的CMB各向异性的拓扑结构，导致负属移非高斯信号。考虑到宇宙变化的预期水平，这种影响可以通过从观测数据中减去现有的银河系前景发射模型来有效地减少。IRAS和DIRBE远红外河外源对CMB各向异性的影响很小。射电点源在0.5度以下的尺度上显著地提高了关联函数的幅度。去除高于5 σ检测限的亮射电源可以有效地消除这种影响。射电源也导致在0.5度尺度上的正属曲线不对称性（在2 σ处显著）。准确的无线电点源数据是必不可少的明确检测CMB各向异性非高斯这些尺度。如果测量的亏格位移参数|Δν|>= 0.02（0.04）或如果测量的亏格不对称参数|Δg|在0.3（1.0）度FWHM标度上>= 0.03（0.08）。
2001-11-24 astro-ph
Forecasting foreground impact on cosmic microwave background measurements
我们探讨了银河系和河外前景对测量宇宙微波背景（CMB）的可能影响。我们发现，考虑到我们目前对前景的理解，它们不太可能定性地影响MAP和普朗克卫星确定CMB角功率谱的能力，这是约束宇宙学参数的关键统计量。由于距离银道面足够远，唯一会对功率谱测定产生影响的前景是河外前景。对于MAP，我们发现最麻烦的前景是无线电点源和热Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应。对于普朗克来说，它们是这些相同的射电点源和远红外背景。SZ分量的统计数据的先验知识（无论是通过理论计算，还是对天空百分之几的更高频率的观测，例如将通过气球实验完成）可以显着改善MAP对CMB功率谱的确定。我们还探讨了MAP和普朗克偏振功率谱测量的前景影响。
1998-11-23 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
Analysis of CMB foregrounds using a database for Planck
在普朗克IDIS（综合数据信息系统）项目的范围内，我们已经开始开发时间顺序数据和全天空地图的数据模型。数据模型是数据管理组件（DMC）的一部分，DMC是一个根据三层架构设计的软件系统，允许数据存储和处理之间的完全分离。DMC已经被用于模拟活动和一些前景组件的建模。我们已经将几次银河系巡天数据输入数据库，并使用科学数据访问接口来处理数据。全天空地图的数据结构利用了球体的HEALPix镶嵌。我们已经能够获得一致的测量角功率谱的银河系无线电连续辐射之间的408兆赫和2417兆赫。
2000-11-03 astro-ph
CMB map derived from the WMAP data through Harmonic Internal Linear Combination
我们提出了一个内部线性组合（ILC）CMB地图，其中的前景是通过谐波方差最小化减少。我们推导出我们的方法转换成球谐空间的像素空间的方法的一般形式，保持完全对应。通过在球谐空间中工作，线性权重的空间可变性以自包含的方式并入，并且我们的线性权重是整个天空中位置的连续函数。与像素空间方法的完全对应使得能够对我们的方法进行直接的物理解释。在线性组合映射的方差最小化问题中，由于残差前景与CMB之间存在交叉项，使得最小方差线性组合不同于最小前景线性组合。我们已经开发了一种迭代的前景减少方法，其中微扰校正的交叉项。我们的CMB地图来自WMAP的数据是在更好的协议与WMAP的最佳拟合$Λ$ CDM模型比WMAP团队的内部线性组合地图。我们发现，我们的方法的能力，以清洁前景是有限的可用性足够的球谐系数良好的信噪比（SNR）。
2008-05-28 astro-ph
Faraday Rotation as a Diagnostic of Galactic Foreground Contamination of CMB Maps
我们提出了一个诊断测试可能银河污染的宇宙微波背景的天空地图，旨在提供一个独立的检查方法来编译这些地图。该方法涉及到一个非参数测量的相互关系的法拉第旋转测量（RM）的河外源和测量的微波信号在相同的角位置。我们认为，所观察到的旋转措施的分布的统计特性是一致的银河系的起源，一个论点加强了直接测量的互相关性之间的灰尘，自由和同步辐射前景地图和RM值与最强的相关性是灰尘和自由。我们没有发现任何统计学上令人信服的证据表明RM值和COBE DMR图之间的相关性在任何频率，因此没有证据表明这些CMB图中存在残留污染。另一方面，有一个统计上显着的相关性RM与初步的WMAP个人的频率图，仍然显着的Tegmark等人。维纳过滤的地图，但不是在内部线性组合地图由WMAP团队制作。
2003-08-12 astro-ph
Polarized Foreground from Thermal Dust Emission
在这篇综述中，我们打算提出目前的知识，偏振辐射热尘埃在我们的银河系。我们展示了不同的方法来估计空间分布的统计数据，这种排放在缺乏任何数据的弥漫ISM，并将其与预期的CMB偏振信号。我们最后展示了如何使用多频观测从CMB图中有效地去除这种污染物。
1999-02-22 astro-ph
The Cosmic Foreground Explorer (COFE): A balloon-borne microwave polarimeter to characterize polarized foregrounds
COsmic Foreground Explorer（COFE）是一种球载微波偏振仪，用于测量主导漫射偏振前景的低频和低l特性。从北半球和南半球进行的短时间气球飞行将使望远镜覆盖80%的天空，在10 GHz至20 GHz的范围内，每像素的预期灵敏度优于100 $μK / deg^2$。这是一个重要的努力，对未来的CMB实验，特别是那些旨在检测原始重力波签名的CMB偏振角功率谱的偏振前景的特征。
2007-04-09 astro-ph
Low-order multipole maps of CMB anisotropy derived from WMAP
最近对WMAP数据的分析表明，CMB各向异性分布的低阶多极子显示出宇宙学上有趣的和意想不到的形态和振幅。在本文中，我们应用功率均衡（PE）滤波器的高纬度WMAP数据，以重建这些低l多极自由最大的银河系前景建模的不确定性在银河系平面。l= 2，3，4，5阶模式的特征空间分布已被确定为频率、天空覆盖和两种前景校正方法的函数：使用Bennett等人（2003）的模板拟合结果和通过假设前景分量的光谱依赖性的简单线性投影方案。我们的分析表明，K和Ka频段仍然受到WMAP Kp 2掩模的残余前景发射的严重污染。然而，对于Q、V和W通道的l= 3，4，5多极图表明，在前景清理之后，这些多极由CMB各向异性分量主导。我们证实了Tegmark等人（2003）的结果，即八极确实显示了其热点和冷点集中在天空中单个平面上的结构，并进一步表明这对于应用的掩模和前景校正非常稳定。估计的四极子是不太稳定，显示不可忽略的依赖于银河系前景校正。包括这些不确定性可能会削弱声称的四极和八极之间的对齐的统计意义。然而，这些各向异性模式也存在于COBE-DMR数据中，并且不太可能与仪器系统性伪影相关。
2004-12-13 astro-ph
The clustering of merging star-forming haloes: dust emission as high frequency arcminute CMB foreground
未来对CMB各向异性的观测将能够探测角功率谱的高多极区域，对应于几角分的分辨率。合并晕的尘埃排放是影响这种非常小尺度的前景之一。我们估计的贡献CMB角波动的对象是明亮的亚毫米波段，由于激烈的恒星形成合并事件后爆发。我们的方法的基础上的莱西-科尔合并模型和Kennicutt关系，它连接在星系中的恒星形成率与它们的红外光度。我们设置了模型的自由参数，以不超过SCUBA源计数，宇宙中恒星形成率的Madau图和COBE/FIRAS关于亚毫米宇宙背景辐射强度的数据。我们表明，角功率谱所产生的这种恒星形成晕的分布将是未来的CMB实验，如普朗克，ACT和SPT的高频通道中最重要的前景之一。在200<l<3000的角标度范围内，由于红移z~2-6处的多个晕的聚集，相关项占主导地位。泊松波动由于明亮的亚毫米源是更重要的，在较高的l，但由于它们是从明亮的源产生的，这样的贡献可以大大减少，如果明亮的源从天空地图切除。相关项对角功率谱的贡献强烈依赖于紫外光子逃逸分数的红移演化和由此产生的尘埃温度。因此，对这一信号的测量将提供有关星系演化早期阶段的重要信息。
2007-11-27 astro-ph
The Effect of Lensing on the Large-Scale CMB Anisotropy
我们首先将Seljak（1996）的CMB透镜模型与Lieu & Mittaz（2005）的经验模型进行比较，以确定后一种方法是否对CMB功率谱有更大的影响。我们发现，经验模型给出了显着更高的放大率色散的结果，假设标准的宇宙学参数。然而，当经验前景模型通过关联函数建模，并在Seljak形式主义中使用时，协议得到了很大的改善。因此，我们得出结论，主要的区别可能是在假设的前景。然后，我们讨论的前景质量分布，给出了一个透镜色散是恒定的角度。在Seljak的形式主义，我们表明，这可能会导致CMB功率谱的平滑，这可能是能够移动的第一个声学峰值较小的l，如果质量聚类幅度是足够高的。Myers等人（2003，2005）的类星体放大结果表明，前景星系群的质量可能比预期的大，这意味着Omega_m ~ 1和强的星系反偏。然后，我们表明，既没有CDM也没有宇宙学常数，并预测在l=330原始的第一个峰值的暴胀模型可能适合的WMAP数据的第一个声学峰值。这种拟合可能被认为是人为的，因为它还需要在WMAP结果允许的上限处的高红移再电离。但是，考虑到标准LCDM模型的微调性质，这个发明相比之下可能很小，当然透镜效应和其他前景仍然可能对CMB的宇宙学解释产生相当大的影响。
2007-01-30 astro-ph
MHD Turbulence as a Foreground for CMB Studies
对银河系扩散同步辐射的强度和偏振以及星光偏振的测量揭示了涨落的幂律谱。我们表明，这些波动可以产生磁流体动力学（MHD）湍流在银河系盘和晕。为了做到这一点，我们考虑到收敛的几何形状的观察时，观察者是在湍流体积内的视线。假设湍流强度沿视线方向变化，我们得到了与观测到的同步加速器数据的合理拟合。至于偏振星光的光谱，考虑到观测样本偏向邻近恒星的事实，我们得到了与观测值很好的拟合。
2002-05-17 astro-ph physics.flu-dyn physics.geo-ph
