Measurement of the Crab nebula polarization at 90 GHz as a calibrator for CMB experiments
为了精确测量CMB的偏振，如普朗克卫星，需要在天空中安装强偏振绝对校准器，以精确设置探测器的偏振角和交叉偏振泄漏。蟹状星云是微波天空中角尺度为几角分的最强偏振源，将被用于这一目的。我们的目标是以前所未有的精度测量90 GHz的蟹状星云偏振特性。观测是用IRAM 30米望远镜进行的，使用了相关偏振计XPOL和两个正交偏振接收器。我们处理了观测到的斯托克斯I、Q和U图，以计算偏振角和线性偏振分数。第一个是几乎恒定的区域中的最大发射的偏振与α_天空=152.1+/-0.3度的平均值在赤道坐标，和第二个被发现达到最大的Pi=30%的最偏振的像素。我们发现，具有5弧分圆形光束的CMB实验将看到α_Sky=149.9+/-0.2度的平均偏振角和Pi=8.8+/-0.2%的平均偏振分数。
2010-02-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Semi-analytical description of clumping factor and CMB free-free distortions from reionization
宇宙的密度对比，用物质功率谱及其方差来参数化，可以放大等离子体中自由-自由过程的信号。尺度小于DM粒子自由流尺度的波动阻尼对应于大波数k的总物质功率谱的抑制。我们推导出的时间演化的各种宇宙模型和参数的物质功率谱的方差通过数值计算的功率谱与玻尔兹曼代码CAMB的修改版本，对于不同的值的截止参数kmax。适当的解析近似的数值结果。然后，我们描述的CMB自由-自由光谱失真占来自聚集因子的放大效应。事实上，与星系际介质密度对比相关的块状物随着红移的减小而增加。选择天体物理学和唯象宇宙学再电离的历史，我们评估的自由自由失真的聚集因子的影响，并讨论预测信号的波长依赖性进行分析。最后，我们解决了与其他类别的不可避免的CMB光谱失真和未来的观测前景的比较。虽然再电离的康普顿化在高频下占主导地位，但在所考虑的模型中预测的自由-自由信号在低于约25 GHz（10 GHz）的频率下以几个（几十个）百分比的水平对失真做出贡献，并且代表低于约4 GHz的主要签名。从HI 21厘米背景的宇宙学信号被发现占上风的自由-自由失真在一个限制，模型依赖的频率窗口之间约0.1和0.2 GHz。
2013-10-23 astro-ph.CO
Measurement of the CMB Polarization at 95 GHz from QUIET
尽管精确宇宙学取得了巨大的成功，但宇宙学家无法完全解释宇宙的初始条件。暴胀是一种很有希望的潜在解释，它在前10^-36秒内呈指数膨胀。对暴胀的一般预测是宇宙微波背景（CMB）中的奇宇称（B模式）极化。Q/U成像实验（QUIET）旨在限制或检测这种偏振。我们建立了一个相干伪相关微波偏振计。一组大规模生产的模块安装在1.4米望远镜的焦平面上。每个模块的极化灵敏度为756 muK sqrt{s}，带宽为10.7+/-1.1 GHz，中心频率为94.5+/-0.8 GHz;综合灵敏度为87+/-7 muK sqrt{s}。我们将甲板旋转，吸收地面屏幕，一个新的时间流双解调技术，并优化光学设计，以减少仪器偏振。2009年8月至2010年12月，我们在智利的阿塔卡马高原使用该仪器进行了观测。我们收集了5336.9小时的CMB观测和1090小时的天文校准。本文描述了这些数据的分析和结果。我们使用天文校准数据以及专门建造的人工源来表征该仪器。我们开发了噪声建模，过滤和数据选择盲分析策略。这一策略的核心是一套32个零测试，每个测试的动机是一个可能的工具问题或系统效应。我们还评估了分析盲态阶段的系统误差。然后，我们计算的CMB功率谱使用伪Cl互相关技术，抑制污染，使结果不敏感的噪声偏置。
2012-09-06 astro-ph.CO astro-ph.IM
The impact of non-Planckian effects on cosmological radio backgrounds
在复合阶段，由于等离子体频率的非零值的存在，可以产生CMB辐射谱的非普朗克（NP）谱修正。我们在这里提出了一个分析的NP效应的无线电宇宙学背景，我们推导出，第一次，预测其振幅上的三个不同的观测：CMB频谱，Sunyaev-Zel 'dovich（SZ）效应在宇宙结构中，和21厘米的背景温度亮度变化。我们发现NP效应在$ν\simlt 400$ MHz的CMB谱中表现为CMB强度的急剧截止。使用相关$ν$范围内的可用CMB数据（即，主要在$\simlt 1$ GHz和COBE-FIRAS数据频率范围内），我们分别在1、2和3 $σ$置信水平下导出等离子体频率的上限$ν_p$ = 206、346和418 MHz。我们发现，在$ν\simlt 0.5$ GHz处，纯普朗克谱与NP效应修正后的普朗克谱之间的差异为mJy/arcmin $^2$的量级，在更高的频率处，差异变得更小，在$ν\simgt 150$ GHz处，差异为$\sim 0.1$ mJy/arcmin $^2$。这表明，探测早期宇宙NP效应的实验途径是在很低的频率处观测射电宇宙学背景。（节略）
2015-05-05 astro-ph.CO
Forecasts of CMB lensing reconstruction of AliCPT-1 from the foreground cleaned polarization data
本文研究AliCPT-1在去除前景后的CMB透镜重构，结合多频段数据采用NILC和cILC方法清理E-map和B-map，模拟显示透镜重构信噪比约4.5，达到stage-III望远镜水平。
2023-03-10 astro-ph.CO
A template of atmospheric O2 circularly polarized emission for CMB experiments
我们计算了大气中氧分子的圆偏振信号。地球磁场中的塞曼效应导致了O2转动线的偏振。我们评估了适合CMB测量的各个站点的圆偏振发射：南极和圆顶C（南极洲），阿塔卡马（智利）和特斯塔格里贾（意大利）。偏振信号的分析，并讨论在未来的CMB偏振实验的框架。我们发现一个典型的圆偏振信号（V斯托克斯参数）约50 - 300 μK，在90 GHz的天顶看。在其他地点中，阿塔卡马显示了天顶处较低的偏振信号。我们目前的地图，这个信号的各个站点，并显示典型的仰角和方位角扫描。我们发现，圆顶C呈现出最低的极化温度梯度：~ 0.3 μK/ \circ在90 GHz。我们还研究了观测的频带：在ν \simeq 100 GHz和ν \simeq 160 GHz附近，我们找到了最佳条件，因为极化信号消失了。最后，我们评估的准确性的模板和信号的变化与知识和地球磁场和大气参数的变化。
2011-03-01 astro-ph.CO astro-ph.IM
The Atacama Cosmology Telescope: A Measurement of the Cosmic Microwave Background Power Spectrum at 148 and 218 GHz from the 2008 Southern Survey
本文介绍了阿塔卡马宇宙学望远镜在148 GHz和218 GHz两个频段上测量的宇宙微波背景（CMB）功率谱，以及两个通道间的交叉频谱。我们的结果清楚地显示了第二个到第七声峰的CMB功率谱。这些高阶峰的测量提供了对ΛCDM宇宙学模型的额外检验。在l > 3000时，我们检测到超过CMB的主要各向异性谱的功率。在低多极子500 < l < 3000时，我们在2.8σ水平的功率谱中发现了宇宙微波背景的引力透镜效应。我们还在地图中检测到低水平的银河系尘埃，这表明我们可以恢复已知的微弱，漫射信号。
2010-09-04 astro-ph.CO
A novel CMB polarization likelihood package for large angular scales built from combined WMAP and Planck LFI legacy maps
我们提出了一个CMB的大尺度极化数据集，通过结合WMAP Ka，Q和V普朗克70 GHz的地图。我们采用WMAP和普朗克合作发布的传统频率图，并执行我们自己的银河前景缓解技术，该技术依赖于普朗克353 GHz的极化尘埃和普朗克30 GHz和WMAP K的极化同步加速器。我们推导出一个单一的，最优噪声加权，低残留前景地图和伴随的噪声协方差矩阵。通过$χ^2$分析，这些都显示出在大量的银河掩模集合上是鲁棒的。我们使用这个数据集，以及普朗克遗留的指挥官温度解决方案，建立一个基于像素的低分辨率CMB似然包，其鲁棒性，我们广泛测试的帮助下的模拟，发现良好的一致性。单独使用该似然包，我们将光学深度约束为在$68\%$ C.L.的再电离$τ=0.069^{+0.011}_{-0.012}$，54%的天空。加上普朗克高$\ell$温度和极化的遗留可能性，普朗克透镜可能性和BAO观测，我们发现$τ=0.0714_{-0.0096}^{+0.0087}$在一个完整的$Λ$ CDM探索。后者的界限是稍微少约束比那些获得采用\Planck \ HFI CMB数据的大角度偏振，只包括EE相关。我们的界限是基于一个很大程度上独立的数据集，其中也包括TE相关性。它们通常与普朗克HFI很好地兼容，偏好稍高的PDMATHAMT值。我们公开了低分辨率的普朗克和WMAP联合数据集以及随附的似然代码。
2020-05-12 astro-ph.CO
Characterisation of the non-Gaussianity of radio and IR point-sources at CMB frequencies
这项研究，使用公开可用的模拟，侧重于无线电点源和红外（IR）源的频率范围内的宇宙微波背景从30至350 GHz的非高斯特性。我们提出了一个简单的处方来推断角双谱考虑独立的人口来源的点源的功率谱，有或没有聚类。我们使用公开的无线电和红外源的全天空模拟来测试我们的预测的准确性，并发现非常好的一致性。我们进一步讨论了红外和射电双谱的组态依赖性和频率行为。我们发现，IR角双谱峰挤压三角形和IR源的聚类增强了几个数量级的双谱值在尺度l \sim 100。在150 GHz的红外源的双谱开始占主导地位的无线电源的大角度尺度上，它占主导地位的整个多极范围在350 GHz。最后计算了射电和红外源对fNL的影响。我们表明，由无线电源引起的正偏置显着减少掩蔽的来源。我们还表明，第一次，IR双谱的形式模仿一个原始的“本地”双谱f_NL。IR源产生负偏置，这对于类普朗克分辨率和高频（在277 GHz处的Delta f_NL ~ -6和350 GHz处的Delta f_NL \sim ~ 60 - 70）变得重要。大多数信号是由于微弱IR源的聚类，偏差Δ f_NL_IR不会通过屏蔽通量极限以上的源而减小，并且在某些情况下，甚至可能由于散粒噪声项的减小而增大。
2012-03-29 astro-ph.CO
Forecasting Polarized Radio Sources for CMB observations
我们结合最新的数据集获得不同的调查，研究来自河外射电源（ERS）的偏振发射的频率依赖性。我们考虑从$1.4$ GHz到$217$ GHz的非常宽的频率范围上的数据。这个范围特别有趣，因为它与当前和即将进行的宇宙微波背景（\cmb）实验的频率重叠。目前的数据表明，在高射频（$ ν\geq 20$ GHz）的分数极化的ERS不依赖于总通量密度。相反，最近的数据集表明，作为频率的函数的偏振分数的适度增加，物理上由法拉第去极化预期在高射频下不太相关的事实所激发。我们计算ERS计数使用更新的模型，根据最近的数据，我们预测的贡献，未解决的ERS在CMB偏振光谱。考虑到预期的灵敏度和即将进行的\cmb \实验的观测斑块大小，预计将检测到$\sim 200 $（直到$\sim 2000 $）极化ERS。最后，我们评估，极化ERS可以污染宇宙学的B-模式偏振，如果张量标量比为$r< 0.05$，他们必须鲁棒地控制去透镜\cmb \B-模式在角分角尺度。
2018-03-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
The S-PASS view of polarized Galactic Synchrotron at 2.3 GHz as a contaminant to CMB observations
我们分析了南天发射线偏振在2.3 GHz的S波段偏振全天巡天S-PASS观测。我们的目的是研究扩散银河偏振同步加速器作为CMB B模观测的污染物的性质。本文利用角功率谱研究了S-PASS信号在银河系中高纬度的角分布。功率谱显示了作为\ell <200的多极函数的谱振幅的衰减，这是典型的漫发射。光谱可以近似为幂律C_{\ell} \propto \ell^{alpha}，α约为-3，其特征在于B/E比约为0.5。通过计算低频WMAP和Planck映射的功率谱，研究了偏振态下的同步辐射自聚焦效应。结果表明，在2.3-33 GHz的频率范围内，SED符合幂律，β_s=-3.22 \pm 0.08。将S-PASS偏振图与来自WMAP和Planck的偏振图相结合，我们导出了约30%天空上角分辨率为2°的同步加速器光谱指数图。恢复的分布峰值在约-3.2处。我们还测量同步辐射和热尘埃信号之间的显着空间相关性，跟踪普朗克353 GHz的通道。这种相关性在较大的角尺度上达到约40%，在度尺度上显著衰减。最后，我们使用的S-PASS地图来评估偏振同步辐射污染的CMB观测的B模式。此外，通过将S-PASS数据与普朗克353 GHz观测数据相结合，我们恢复了总偏振前景污染对B模的最小程度的映射，发现在任何频率下，天空中没有任何区域的污染低于等效高音标量比~10^-3。这一结果证实了在CMB B模式测量中观…
2018-09-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Interpretation of the Extragalactic Radio Background
我们使用绝对校准的数据从2006年的ARCADE 2仪器的气球飞行3和90 GHz之间，以及以前的测量在其他频率，约束模型的河外发射。这种辐射是宇宙微波背景（CMB）辐射、银河前景辐射、来自外部星系的射电辐射、CMB中存在的任何光谱失真以及任何其他河外源的综合贡献的组合。去除我们自己的银河系的前景发射的估计和外部星系的估计贡献后，我们提出了适合的组合的平坦光谱CMB和潜在的光谱失真的CMB。我们发现CMB频谱失真的2 σ上限为mu < 5.8 x 10^{-5}和Y_ff < 6.2 x 10^{-5}。我们还发现了一个显着的检测超出了可以解释的CMB加上从现有的调查估计的星系的综合无线电发射的剩余信号。在减去离散射电源的贡献的估计值后，这个无法解释的信号与河外辐射一致，其形式为幂律，在1 GHz时振幅为1.06 \pm 0.11 K，光谱指数为-2.56 \pm 0.04。
2009-01-05 astro-ph.CO
Distortions of the Cosmic Microwave Background through cooling lines during the epoch of Reionization
通过使用N体流体动力学宇宙学模拟，其中主要金属和分子的化学是一贯解决的，我们研究了金属精细结构线与CMB的相互作用。我们的分析表明，在再电离过程中，OI 145 $μ$ m和CII 158 $μ$ m线中的碰撞诱导发射在低频（$ν< 300$ GHz）引入了振幅高达$ΔI_ν/B_ν(T_{\rm CMB})\sim 10^{-8}$ - $10^{-7}$的CMB谱的失真，即，FIRAS上限的$\sim 0.1$百分比水平。较短波长的精细结构跃迁（OI 63 $μ$ m，Fe II 26 $μ$ m和Si II 35 $μ$ m）通常在较高的观测频率（$ν> 400$ GHz）下对再电离时期进行采样。这对应于CMB谱的维恩尾，并且由这些谱线引起的失真水平可以与$ΔI_ν/B_ν(T_{\rm CMB})\sim 10^{-4}$一样高。这些谱线产生的角各向异性在更高频率下应该更相关：虽然在$ν=145 $ GHz下几乎可以忽略不计，但来自CII 158 $μ$ m和OI 145 $μ$ m的特征应该相当于ACT和SPT合作在$l \sim 5000$和$ν=220 $ GHz下测量的各向异性功率的1%-5%（在假定$Δν_{\rm obs}/ν_{\rm obs}\simeq 0.005$用于谱线观测之后）。我们的模拟表明，来自不同线的各向异性图（例如，OI 145 $μ$ m和…
2017-07-06 astro-ph.CO
Constraints on the Optical Depth to Reionization from Balloon-Borne CMB Measurements
我们评估的不确定性与气球携带的实验，名义上称为头勘测者（$τS$），可以测量光学深度的再电离$σ(τ)$与给定的现实约束的仪器噪声和前景的排放。使用$τS$基准设计与6个频段之间的150和380 GHz的白色和均匀的地图噪声的7 $μ$ K弧分，可实现与一个单一的中纬度飞行，并包括普朗克的30和44 GHz的数据，我们评估的误差$σ(τ)$获得与三个前景模型和作为一个功能的天空分数$f_{\rm sky}$之间的40%和54%。我们使用参数和盲前景分离技术进行分析。我们比较了$σ(τ)$值与那些获得的低频和高频版本的实验称为$τS$ -LF和$τS$ -HF，只有四个和多达八个频带，频率覆盖范围更窄和更宽，分别。我们发现，$τS$的最低约束是$σ(τ)=0.0034$，获得的前景模型之一，$f_{\rm sky}$ = 54%。对于较小的天空部分，$σ(τ)$较大，在某些情况下大于2倍，其中$τS$ -lf，或作为前景模型的函数。$τS$ -hf配置不会导致明显更严格的约束。排除的30和44 GHz的数据，提供有关同步辐射的信息，导致显着的$τ$错误估计。在保持$f_{\rm sky}$ =40%的同时，将噪声降低10倍，得到$σ(τ) =0.0031$。结合来自DESI的$σ(τ) =0.0034$、BAO数据和来自CMB-S3/S4实验的未来CMB B模式透镜数据可以给出$σ(…
2022-11-22 astro-ph.CO
CMB polarization TE power spectrum estimation with non-circular beam
宇宙微波背景（CMB）各向异性的精确测量一直是现代宇宙学中最重要的问题之一，因为它提供了有价值的宇宙学信息。然而，随着CMB实验灵敏度的增加，CMB功率谱的准确估计面临许多挑战。此外，对于偏振实验，测量的精度由于偏振信号与测量的总强度相比非常微弱的事实而复杂化，并且在存在高水平系统学的情况下可能不可能检测到。光束的不对称性是导致CMB偏振实验误差的重要原因之一。对于大数据量的CMB偏振功率谱估计，标准的最佳极大似然（ML）是禁止的高分辨率CMB实验由于巨大的计算时间所需的。在本文中，我们提出了一个半解析的框架，使用伪$C_{l}$估计计算的功率谱TE的温度各向异性和E分量的偏振辐射场使用非圆光束。我们采用了一个模型的光束，从周围的一个圆形（轴对称）在谐波空间中的光束微扰膨胀，并计算得到的偏置矩阵，它涉及到真正的功率谱与所观察到的一个快速计算的有效算法。我们表明，对于一个多极$l_{max}=500$，偏置矩阵可以计算在不到一秒的时间与一个单一的CPU处理器在2.53 GHz。我们发现，在偏置矩阵的峰值处的偏振功率谱的WMAP和普朗克实验的光束不对称性引起的不确定性可以高达几个10至20%（上限为普朗克LFI 30 GHz）
2013-09-18 astro-ph.CO
GroundBIRD : A CMB polarization experiment with MKID arrays
GroundBird是一个精确观测宇宙微波背景偏振的地面实验。为了在大角度范围内实现高灵敏度，我们在实验中采用了三个特点：快速旋转扫描，微波动力学电感探测器（MKID）和冷光学。旋转扫描策略具有抑制$1/f$噪声的优点。它还提供了40%的大天空覆盖范围，这与$l \sim 6$的大角度尺度相对应。这使得我们能够通过使用低$l$ B模式谱来约束张量标量比。焦平面由7个MKID阵列组成，用于两个目标频率，145 GHz和220 GHz频段。总共有161个像素，其中138个用于144 GHz，23个用于220 GHz。该阵列目前正在开发中，原型将很快在望远镜中进行评估。GroundBird望远镜将在泰德天文台观测CMB。这架望远镜从日本搬到了特内里费岛，目前正在接受测试。我们介绍了GroundBird实验的现状和计划。
2020-11-16 astro-ph.CO astro-ph.IM
Characterization of Extragalactic Point-Sources on E- and B-mode Maps of the CMB Polarization
虽然河外源本身很有趣，但从宇宙微波背景实验的角度来看，河外源在微波范围内发射（主要是射电大声的活动星系核和尘埃星系）也被认为是一种污染物。由于CMB实验的分辨率有限，这些源在CMB测量中表现为未分辨的点状物体。在其他问题中，已知点状源阻碍透镜势的重建，并且对于低的$r$值，可以阻碍原始引力波背景的检测。因此，河外点源探测和扣除是实现为下一代CMB实验设定的一些科学目标所必需的成分分离过程的一个基本部分。作为前一步，他们的删除，在这项工作中，我们提出了一个新的过滤器的基础上可操纵的小波，允许这些河外源的排放特性。代替通常的方法的工作在偏振图的斯托克斯的$Q$和$U$参数，所提出的过滤器上操作的E和B模式偏振图。通过这种方式，它受益于较低的强度，CMB和银河前景发射，在B模式中存在，以提高其性能。为了证明其潜力，我们已经应用过滤器模拟未来的PICO卫星，我们预测，在30 GHz和155 GHz频段的PICO的微弱银河系前景发射的区域，我们的过滤器将能够表征源的最小偏振强度，分别为125 pK和14 pK。采用$Π=0.02$偏振度，这些值对应于169 mJy和288 mJy强度。
2021-01-25 astro-ph.CO
CMB foreground measurements through broad-band radio spectro-polarimetry: prospects of the SKA-MPG telescope
精确测量前景同步辐射污染了微弱的偏振宇宙微波背景辐射，是下一代宇宙微波背景实验的主要挑战。为了解决这个问题，正在2至40 GHz之间的无线电频率进行专门的前景测量实验。前景偏振同步辐射测量是特别具有挑战性的，主要是由于在法拉第旋转的存在下的复杂的频率依赖性，并且最好通过在频率$\lesssim 5$ GHz的宽分数带宽偏振测量来恢复。工作在1.7 ~ 3.5GHz（S波段）的15米SKA-MPG望远镜将为测量前景偏振同步辐射提供一个独特的机会。在这里，我们提出了一个南方天空调查的范围在S波段在1度角分辨率，并探讨其应用强大的技术，如斯托克斯$Q$，$U$拟合和RM合成的额外优势。用这台望远镜进行的南天偏振巡天，与其他正在进行的稍高频率的工作相结合，将为建模和外推前景偏振同步辐射到CMB频率（$\gtrsim80$ ~GHz）提供极好的频率覆盖范围，均方根亮温优于10 nK/1度$^2$。我们发现，这项调查将是至关重要的了解法拉第去极化的影响，特别是在低银河系纬度地区。这将允许更好的前景清理，从而将大大有助于进一步改进成分分离分析，并增加可用于\textit{Planck}数据宇宙学分析的天空面积，以及未来的\textit{LiteBIRD}任务。
2019-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spectral Distortion of the CMB by the Cumulative CO Emission from Galaxies throughout Cosmic History
我们发现，在整个宇宙历史中，星系的累积CO排放扭曲了宇宙微波背景（CMB）的光谱，其水平远高于未来仪器的检测限，如原始膨胀探测器（PIXIE）。建模的CO信号在100-200 GHz的频率间隔中具有显著的凸起，具有~ 2 $\times$ 10 $^{-23}$ W m $^{-2}$ Hz $^{-1}$ sr $^{-1}$的特征峰值强度。大部分的CO前景来源于适度的红移，z ~ 2-5，并且需要有效地去除来自早期宇宙的更微妙的扭曲。
2016-02-16 astro-ph.CO
Slow roll inflation and BB mode angular power spectrum of CMB
考虑压缩真空态中的原初引力波，在各种暴胀模型下，得到了宇宙微波背景辐射的BB模角关联功率谱，并与BICEP 2/Keck阵列和Planck 353 GHz数据的联合分析结果进行了比较.目前的结果可能会限制几个模型的通货膨胀。
2015-12-10 astro-ph.CO gr-qc
Improving models of the cosmic infrared background using CMB lensing mass maps
宇宙红外背景辐射（CIB）来源于尘埃恒星形成星系的红外辐射，是研究宇宙恒星形成历史的重要信息来源。在频率高于$\sim 300$ GHz的毫米天空测量中，CIB和来自银河尘埃的热辐射占主导地位。另一方面，对CIB在较低频率下的贡献的有限理解可能会阻碍在小尺度上测量动力学Sunyaev-Zeldovich谱的努力，以及影响宇宙微波背景（CMB）阻尼尾部的新物理。普朗克卫星在217、353、545和857千兆赫对CIB进行了高保真测量。在非常大的尺度上，这种测量受到我们将CIB从银河尘埃中分离出来的能力的限制，但在中等尺度上，测量受到CIB追踪的底层物质场的样本方差的限制。我们展示了如何显着的改善（20-100%），可以获得交叉相关的CIB（从现有的{ \it普朗克}地图或即将到来的CCAT素数地图）与即将到来的质量图推断出的引力透镜的CMB的参数上的恒星形成模型。这种改进来自于对恒星形成星系的红移分布的更好的了解，以及通过使用从CMB透镜质量图推断的无偏物质密度来消除CIB场中的样本方差。我们还发现，如果CIB与CMB透镜的互相关在更宽的区域内测量，同时将更具挑战性的CIB自谱测量限制在最干净的5%的天空中，则可以进一步改善CIB模型参数。
2020-10-30 astro-ph.CO
Forecasts on the contamination induced by unresolved point sources in primordial non-Gaussianity beyond Planck
在本文中，我们提出的污染的预测不同形状的原始非高斯fnl参数-检测未来的宇宙微波背景（CMB）高分辨率各向异性地图-产生的宇宙学感兴趣的频率（45- 375 GHz）未解决的河外点源。我们考虑两种情况：一个理想的（无噪音）任务和未来可能的空间卫星，与仪器特性类似的宇宙起源探测器（COrE）。在温度（强度）和偏振发射数据中考虑了局部、等边、正交和平坦形状。本文用最新的源数计数模型估算了河外点源的角功率谱和双谱。所有最相关的（远红外和无线电选择）源人口对这些形状的影响，在COrE频率进行了研究。分析结果表明，未分辨的河外点源在100- 200 GHz频率范围内不应引起非常相关的非高斯信号，因此不妨碍对CMB原始fnl参数的正确估计。极化信息可以显著减小fnl参数的误差条和未分辨源引起的偏差，从而拓宽fnl研究的频率范围。相反，在nu < 100 GHz or nu >225 GHz，重要的非高斯偏差CMB各向异性地图预计由于未解决的河外源。
2013-03-20 astro-ph.CO
Preparation to the CMB PLANCK data analysis, estimation of the contamination due to the galactic polarized emissions
本文的工作是为普朗克卫星资料的分析做准备。普朗克卫星是欧空局的一项任务，于2009年5月14日发射，致力于测量宇宙微波背景（CMB）的温度和偏振。弥漫银河偏振辐射的存在干扰了CMB各向异性的测量，特别是在偏振。因此，需要精确了解这些排放，以获得普朗克所需的精度水平。在这种情况下，我们已经开发并实现了一个相干的3D模型的两个主要的偏振银河系的排放：同步加速器和热尘埃。我们已经比较了这些模型与现有的数据：23 GHz波段的WMAP数据，353 GHz Archeops数据和408 MHz的全天空连续调查。我们将这些模型外推到宇宙微波背景辐射占主导地位的频率，并且我们能够估计极化前景发射对普朗克测量的极化宇宙微波背景辐射的贡献。
2010-02-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Optimal estimator for the amplitude of the bispectrum from IR sources
我们设计了一个快速和最佳的估计器的双谱的幅度聚类红外（IR）点源。我们展示了如何估计可以占部分天空覆盖和非均匀噪声的情况下。预期的检测意义提出的信号噪声，发现IR双谱将实际上是无法检测到低于220 GHz的普朗克实验，相反，检测可以实现，或以上，220 GHz，特别是如果CMB被删除。我们还展示了如何将此估计与无线电和CMB非高斯估计相结合，以建立联合鲁棒约束。一方面，我们发现，对于类普朗克实验，CMB非高斯估计可以从点源贡献中解耦，除非很少的源被屏蔽。另一方面，我们发现无线电和红外非高斯性的估计是强耦合的，这降低了它们单独的检测意义。
2012-11-16 astro-ph.CO
Sunyaev-Zel'dovich observation of the Bullet-like cluster Abell 2146 with the Arcminute Microkelvin Imager
我们提出了13.9-18.2 GHz的观测Sunyaev-Zel'dovich（SZ）的影响Abell 2146使用Arcminute Microkelvin成像仪（AMI）。在减去射电源的图中，以13 σ的峰值SNR比检测到集群。SZ和X射线图像的比较表明，它们都具有彼此近似垂直的延伸区域，其发射峰显著移位。这些特征表明气体温度和压力分布的不均匀性，表明了集群合并。我们使用贝叶斯聚类分析来探索团簇加源模型的高维参数空间，以获得在存在射电源、接收器噪声和原始CMB各向异性的情况下的团簇参数估计; SZ + CMB原始结构+射电源+接收器噪声与CMB +射电源+接收器噪声的概率为3 x 10^{6}：1。我们比较了三种不同的聚类模型的结果。我们的首选模型利用的观察，气体分数似乎没有很大的变化之间的集群。给定阿贝尔2146中两个合并系统的相对质量，可以从维里定理（假设所有的动能都是内部气体能量的形式）推导出平均气体温度，而不会受到合并事件的显著影响，前提是主星系团在合并之前被维里化。在这个模型中，我们适合一个简单的球形等温β模型，尽管这个模型的合并系统，如阿贝尔2146的不足，并假设集群遵循维里化，奇异，等温球的质量-温度关系。我们注意到，该模型避免了推断大规模集群参数内部的r_200下广泛使用的假设流体静力平衡。我们发现在r_200处，M_T= 4.1 \pm 0.5 × 10^{1…
2011-03-16 astro-ph.CO
Measurements of the Cross Spectra of the Cosmic Infrared and Microwave Backgrounds from 95 to 1200 GHz
测量了宇宙红外背景（CIB）和宇宙微波背景（CMB）六个频段的功率谱。低三个频段95、150和220 GHz（3330、2000、1360 $μ$ m）的地图来自南极望远镜，而高三个频段600、857和1200 GHz（500、350、250 $μ$ m）的地图则由Herschel/SPIRE观测。从这些数据中，我们产生21个角功率谱（6个自动和15个交叉频率）跨越多极范围$600 \le \ell \le 11,000$。我们的测量是第一个将CIB光谱峰值附近的测量与95 GHz的地图交叉相关的测量，补充和扩展了Planck Collaboration et al.（2014）在218，550和857 GHz的测量。观测到的波动主要来自成团的、发射红外线的、尘埃的恒星形成星系，CMB，以及在较小程度上来自射电星系、活动星系核和Sunyaev-Zel'dovich效应。
2019-06-29 astro-ph.CO
A Bayesian technique for the detection of point sources in CMB maps
宇宙微波背景（CMB）图中点源的探测和通量估算是清理CMB图和获取相关天体物理信息的一项重要工作。在本文中，我们提出了一个最大后验概率（MAP）的方法检测方法在贝叶斯方案，它结合了先验信息的源通量分布，位置和源的数量。我们将此方法应用于CMB模拟的普朗克卫星信道的特性在30，44，70和100 GHz。与类似水平的虚假源，我们的方法产生更完整的目录比匹配滤波器与5西格玛阈值。此外，新技术允许我们以非任意的方式固定检测到的源的数量。
2011-01-07 astro-ph.CO
Bayesian Inference of Polarized CMB Power Spectra from Interferometric Data
探测宇宙微波背景（CMB）辐射的B模偏振是观测宇宙学的前沿课题之一。因为它们比E模式弱一个数量级，所以检测B模式是一个相当大的挑战。干涉仪具有更易于管理的系统，在探测这种微弱信号方面比成像仪有很大的优势。本文提出了一种利用Gibbs抽样技术对CMB偏振信号的干涉数据进行功率谱贝叶斯推断和信号重构的方法。我们证明了该方法的有效性，在平坦的天空近似的模拟有限补丁上的干涉观测与不完整的UV平面覆盖，有限的光束大小和现实的噪声模型。吉布斯采样的计算复杂度为O（n^{3/2}），n是数据大小，吉布斯采样为分析即将到来的宇宙学观测提供了一种有效的方法。
2013-01-21 astro-ph.CO
The Effects of Rayleigh Scattering on the CMB and Cosmic Structure
在复合期间和复合之后，除了与自由电子的汤姆逊散射之外，光子还通过瑞利散射与中性氢原子和氦原子耦合。这种耦合影响宇宙微波背景辐射的各向异性和宇宙中物质的分布。瑞利截面的频率依赖性打破了CMB温度和偏振各向异性的热性质，并有效地加倍了描述CMB强度和偏振统计所需的变量的数量，而额外的原子耦合改变了物质分布和CMB的透镜效应。介绍了一种新的方法来捕捉瑞利散射对宇宙学功率谱的影响。瑞利散射在$353 {\rm GHz}$（缩放$\propto ν^4$）的$\sim\!1 \%$水平上修改CMB温度和偏振各向异性，并修改物质相关性多达$\sim\!0.3\%$。我们显示的瑞利信号，特别是热（瑞利）E-偏振和瑞利（热）强度信号之间的交叉光谱，可能是检测与未来的CMB任务，即使在前景的存在，以及如何这个新的信息可能有助于更好地约束宇宙学参数。
2014-10-23 astro-ph.CO
Constraining circular polarization of high-frequency gravitational waves with CMB
提出利用CMB V模偏振测量约束GHz频段高频引力波圆极化的新方法，基于CLASS、MIPOL和SPIDER实验数据获得最严格约束。
2025-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Amplitudes of thermal and kinetic Sunyaev-Zel'dovich signals from small-scale CMB anisotropies
弧分尺度的宇宙微波背景（CMB）各向异性是由于次级效应，点源占主导地位的总各向异性功率谱。在高频率下，点源主要是以尘埃的形式，恒星形成的星系。Herschel和Planck最近测量了由尘埃、恒星形成星系产生的宇宙红外背景（CIB）的各向异性功率谱，从度到亚弧分角标度，包括这些星系在3000到6000多极的非线性成团，与CMB次级各向异性研究有关。我们将CIB角功率谱缩放到CMB频率，并解释WMAP-7年和角分规模的阿塔卡马宇宙学望远镜（ACT）和南极望远镜（SPT）的组合功率谱测量，以限制Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应。允许的CIB集群振幅变化，我们限制在150 GHz的热和动力学SZ功率谱的振幅。
2012-02-29 astro-ph.CO
The Atacama Cosmology Telescope: Cosmological Parameters from the 2008 Power Spectra
我们给出了由阿塔卡玛宇宙望远镜（ACT）在2008年观测季在148 GHz和218 GHz、296 deg^2观测到的宇宙微波背景（CMB）辐射的角功率谱导出的宇宙学参数。ACT以500<1 <10000的尺度测量波动。我们拟合了一个模型的透镜CMB，Sunyaev-Zel'dovich（SZ），和前景贡献的148 GHz和218 GHz的功率谱，包括热和动力学SZ，泊松功率从无线电和红外点源，和集群功率从红外点源。在148 GHz时，热力学和动力学SZ的功率估计为B_3000 = 6.8 ± 2.9 μ K ^2，其中B_1 = 1（1 +1）C_1/2 π。我们估计从148 GHz的频谱，边缘化SZ和源功率的主要宇宙学参数。LCDM宇宙学模型与数据拟合良好，由ACT+WMAP估算的LCDM参数与WMAP的7年极限一致，在99.7%CL（3sigma）下排除标度不变量n_s = 1。没有CMB透镜效应的模型在2.8 σ处不受欢迎。通过测量第三到第七个声学峰，并探测丝绸阻尼制度，ACT数据改善了影响小尺度CMB功率的宇宙学参数的限制。ACT数据与WMAP数据相结合，给出了原始氦的6 σ探测值，Y_P = 0.313 ± 0.044，以及相对论性物质的4 σ探测值，Neff = 5.3 ± 1.3（BAO+ H 0数据为4.6 ± 0.8）。仅从CMB来看，谱指数的变化被限制为dn/…
2010-09-04 astro-ph.CO
Using the Crab Nebula as a high precision calibrator for Cosmic Microwave Background polarimeters
宇宙微波背景（CMB）的偏振提供了大量关于早期宇宙的信息。最值得注意的是，来自暴胀时期（宇宙起源的主要解释）的引力波产生了独特的CMB偏振$B$模式信号。对暴胀$B$模式信号的明确探测将是一扇了解宇宙物理的窗口，因为它是大爆炸后$10^{-36}$秒，能量尺度比大型强子对撞机所能产生的大许多个数量级。然而，有几个仪器和天体物理学的来源，可以混淆膨胀$B$模式的信号。CMB望远镜最难校准的参数之一是天线偏振敏感轴的绝对方位。偏振取向的误校准使亮得多的$E$模式信号旋转，产生假的$B$模式信号。目前CMB界对偏振方向的最佳不确定度是$0.5^\circ$，它是根据蟹状星云超新星遗迹在90 GHz至150 GHz的IRAM测量值外推而成的，在90 GHz至150 GHz处CMB信号达到峰值。该精度不足以令人信服地检测由当前允许的膨胀模型预测的$B$模式。我们建议精确测量蟹状星云的偏振，这可以绝对校准到$0.1^\circ$从测量火星的偏振发射，并使用这些数据来校准当前和即将到来的CMB实验。除了暴胀$B$ -模式，更精确的校准将使我们能够更好地约束中微子质量的总和，并通过宇宙极化旋转对奇异物理学（如宇称破坏）设定限制。
2016-02-02 astro-ph.CO
Statistical properties of polarized radio sources at high frequency and their impact on CMB polarization measurements
我们已经研究了高灵敏度偏振测量的对象从WMAP点源目录使用VLA在8.4，22和43 GHz的影响。源的分数偏振几乎与频率无关，中值约为2%，对于检测到的源，平均值约为3.5%。这些值也与我们采样的窄强度范围内的总强度无关。使用105个源在所有3个VLA频率检测到的同期样本，我们已经调查了作为频率的函数的光谱行为通过2色图。大多数源在总强度上具有幂律谱，正如预期的那样。另一方面，它们在偏振强度双色图中似乎几乎是随机分布的。这是兼容的偏振光谱比那些在强度和我们推测的物理起源的平滑得多。我们已经进行了分析的分数偏振和光谱指数之间的相关性，包括计算的主成分。我们发现分数偏振和强度谱指数之间几乎没有相关性。当我们包括来自NVSS的1.4 GHz极化测量时，情况也是如此。此外，我们计算了45个旋转措施，从偏振位置的角度是兼容的λ^2定律。我们用我们的结果来预测点源混淆噪声的水平，污染CMB偏振测量旨在检测原始引力波从通货膨胀。我们的结论是，一定程度的源减法将是必要的检测r~0.1低于100 GHz和在所有频率检测r~0.01。我们提出的污染水平的估计，预计和源的数量，需要减去作为一个功能的强制切割通量密度和频率。
2010-12-15 astro-ph.CO
BICEP3: a 95 GHz refracting telescope for degree-scale CMB polarization
BICEP 3是一台550毫米口径折射望远镜，用于95千兆赫宇宙微波背景辐射偏振测量。它采用了BICEP 1、BICEP 2和凯克阵列实验的方法--它具有足够的分辨率来寻找暴胀引起的宇宙引力波背景的特征，同时利用紧凑的设计来便于建造，并促进系统学的表征和减轻。然而，BICEP 3代表了每个接收器灵敏度的重大突破，其焦平面面积比BICEP 2/Keck阵列接收器大5 $\times$，光学性能更快（$f/1.6$与$f/2.4$）。大口径红外反射金属网过滤器和红外吸收冷氧化铝过滤器和透镜的开发和实施的光学。该相机由1280双极化像素，每个是一对正交天线阵列耦合到过渡边缘传感器测辐射热计和读出的多路复用SQUID。在2014-15年季节部署在南极后，BICEP 3将具有与凯克阵列150 GHz（2013年）相当的调查速度，并将显着提高原始B模式功率与BICEP 2观测补丁中可能的银河尘埃污染的光谱分离。
2014-07-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
Preparation to the CMB Planck analysis : contamination due to the polarized galactic emission
2009年5月14日发射的普朗克卫星实验将精确测量宇宙微波背景（CMB）在温度和偏振方面的各向异性。这种测量被弥漫的银河偏振前景辐射的存在所污染。为了获得普朗克任务所需的精确度，有必要处理这些前景。为了做到这一点，已经开发并实现了两个主要的银河系偏振辐射的相干3D模型：同步加速器和热尘埃辐射。我们已经优化了这些模型进行比较，以预先存在的数据：K波段的WMAP数据，ARCHEOPS数据在353 GHz和408 MHz的全天空连续调查。通过在CMB占主导地位的频率上对这些模型进行外推，我们能够估计由于这些偏振星系发射而对CMB普朗克信号的污染。
2010-07-19 astro-ph.CO
The Parkes Galactic Meridian Survey (PGMS): observations and CMB polarization foreground analysis
我们目前的意见和CMB前景分析的帕克斯银河子午线调查（PGMS），调查的银河纬度行为的偏振同步辐射在2.3 GHz的帕克斯射电望远镜。巡天由一条5度宽的带组成，它沿着银河子午线l=254度，从银河平面延伸到银河南极。我们确定了三个区域区分偏振发射特性：光盘，晕，和过渡区连接它们。晕区位于纬度|b| > 40度，在大尺度上有微弱而平滑的偏振辐射，具有中斜率$β_{\rm med} \sim -2.6$的陡峭角功率谱。圆盘区域覆盖了|b| <20度的纬度，并具有更明亮、更复杂的发射，主要是小尺度的中位斜率$β_{\rm med} = -1.8$更平坦的光谱。过渡区有陡峭的光谱，在晕，但发射增加对银河系平面从晕到盘的水平。$b \sim -20\degr$的斜率和发射结构的变化是突然的，表明一个尖锐的盘晕转变。整个光晕部分只是一个延伸超过50度的环境，具有非常低的发射，一旦缩放到70 GHz，就相当于张量与标量扰动功率比r_halo = 3.3 +/- 0.4 x 10^{-3}的CMB B模式发射。应用保守的清洗程序，我们估计了$δr \sim 2\times 10^{-3}$在70 GHz（3-sigma C.L.）假设尘埃极化率<12%，则在150 GHz处有$δr \sim 1\times 10^{-2}$。150千兆赫的限制符合计划中的亚轨道实验的目标，因此可以在这一高频率下进…
2010-07-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Characterization of MKIDs for CMB observation at 220 GHz with the South Pole Telescope
本研究更新了南极望远镜下一代相机SPT-3G+的220 GHz MKID像素设计，通过暗测试和光学表征验证了探测器性能，发现频段下边缘响应略低但偏振响应符合预期。
2023-04-03 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.ins-det
BFORE: A CMB Balloon Payload to Measure Reionization, Neutrino Mass, and Cosmic Inflation
BIMB是一项高空超长时间气球飞行任务，目的是绘制宇宙微波背景图。在从新西兰瓦纳卡发射的为期28天的中纬度飞行期间，该仪器将绘制半边天空，以改善对再电离τ的光学深度的测量。这将打破探测中微子质量所需的参数简并。此外，北斗星还将搜寻引力波B模式信号，并绘制银河系尘埃前景图。该飞行任务将是首次在近空间使用TES/mSQUID多色探测器（150/217 GHz和280/353 GHz波段），带有低功率读出电子设备。
2018-07-13 astro-ph.CO astro-ph.IM
Four-year Cosmology Large Angular Scale Surveyor (CLASS) Observations: On-sky Receiver Performance at 40, 90, 150, and 220 GHz Frequency Bands
宇宙学大角尺度探测器（CLASS）在1 $^\circ \lesssim θ\leq$ 90 $^\circ$的角尺度上观测极化宇宙微波背景（CMB），目的是表征原始引力波和宇宙再电离。我们报告了CLASS Q波段（40 GHz），W波段（90 GHz）和二向色G波段（150/220 GHz）接收器的天空性能，这些接收器分别自2016年6月，2018年5月和2019年9月以来在阿塔卡马沙漠的CLASS站点运行。我们表明，由探测器测量的噪声等效功率与基于天空光学负载和实验室测量的探测器参数的预期噪声模型相匹配。使用月球，金星和木星的观测，我们获得功率天线温度校准和光学效率的望远镜。从CMB的调查数据，我们计算瞬时阵列噪声等效温度灵敏度为22，19，23，和71 $\mathrm{μK}_\mathrm{cmb}\sqrt{\mathrm{s}}$为40，90，150，和220 GHz的频带，分别。这些噪声温度指的是白噪声幅度，它有助于在所有角度尺度的天空地图。未来的论文将评估影响更大角度尺度的其他噪声源。
2022-02-09 astro-ph.CO astro-ph.IM
The QUIJOTE CMB Experiment: status and first results with the multi-frequency instrument
QUIJOTE（Q-U-I JOint Tenerife）CMB实验旨在观测宇宙微波背景的偏振以及10-40 GHz频率范围内的中大角尺度的其他银河系和河外信号。两台QUIJOTE望远镜中的第一台和多频（10-20 GHz）仪器自2012年11月以来一直在运行。2014年，第二台望远镜和一台30 GHz的新仪器将准备投入使用，另一台40 GHz的仪器已进入最后设计阶段。经过三年的有效观测，如果张量与标量之比大于r = 0.05，这些望远镜和仪器获得的数据将具有检测原始引力波分量所需的灵敏度。目前，我们已经完成了北半球18000平方度的多频仪器的宽银河调查的一半。当我们在2014年初完成这项调查时，我们将在11，13，17和19 GHz的Q和U中达到每一度光束约14μK。
2014-02-05 astro-ph.CO astro-ph.IM
Polarized Synchrotron Foreground Assessment for CMB Experiments
偏振银河同步辐射是宇宙微波背景辐射实验的一个不理想的前景，在频率$< 150$ GHz观测。我们在1.4，2.3，23，30和33 GHz的观测数据进行综合分析，以量化的偏振同步辐射光谱指数，$β^{pol}$，$\sim3.5^\circ$尺度上的空间变化。我们比较了不同数据组合的结果，以解决这些公共数据中存在的局限性和不一致性，并形成了$β^{pol}$的合成图。数据质量屏蔽留下44%的天空覆盖率（$|b|> 45^\circ$为73%）。一般来说，$-3.2 < β^{pol} \lesssim -3$位于银河系内平面和边缘，但在银河系外的扇形区有一个平坦的指数。我们发现一个明确的光谱指数陡峭的增加纬度南银河平面与$Δβ^{pol}=0.4$，和一个较小的陡峭的$0.25$在北部。在银河系南极附近，偏振同步加速器光谱指数为$β^{pol} \approx -3.4$。还检测到了$Δβ^{pol} \sim 0.1$的经向光谱指数关于纬向平均值的变化。在BICEP 2/Keck调查足迹中，我们发现与恒定值$β^{pol} = -3.25 \pm 0.04$（统计）$\pm 0.02$（系统）的一致性。我们计算的频率，同步辐射和热尘埃的排放同样有助于总偏振前景的地图。在这项工作中遇到的数据集之间的局限性和不一致性，明确了在多个频率，特别是$10-20$ GHz之间的额外独立调查的…
2022-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Broadband Fizeau Interferometers for Astrophysics
2.7 K宇宙微波背景（CMB）辐射的测量现在提供了宇宙学模型最严格的约束。用暴胀理论很好地解释了CMB的温度各向异性和$E$模偏振的功率谱。下一代CMB实验旨在通过探测CMB极化中的$B$模式来提供暴胀的最直接证据，推测这是由$10^{-34}$ s附近暴胀时期产生的引力波引起的。与温度各向异性（$\sim 10^{-4}$ K）相比，$B$模偏振信号非常小（$\leq$ 10 $^{-8}$ K）. CMB望远镜中的系统效应可能导致温度各向异性泄漏到偏振中。测辐射热干涉法（BI）是一种新的方法来测量这种小信号与低泄漏。如果可以使BI在宽带宽（$\sim20-30\%$）上工作，则其可以提供与成像器类似的灵敏度。细分斐索干涉仪的频率通带将减轻“条纹拖尾”的问题。此外，该方法应允许在图像空间和可见度空间中同时进行测量。为了细分频率通带（下文称为“子带分裂”），我们将来自焦平面中每个检测器处的每个基线的输出的表达式写为不同频率子带中的振幅之和。为了使干涉仪同时作为成像仪工作，我们将输出写为天空和焦平面上的两个积分，并考虑所有相位差。{The这里描述的子带分裂方法是通用的，并且可以应用于跨越电磁波谱的宽带Fizeau干涉仪。应用于CMB测量和长基线光学干涉测量是有希望的。
2010-06-30 astro-ph.CO astro-ph.IM
Second Season QUIET Observations: Measurements of the CMB Polarization Power Spectrum at 95 GHz
Q/U成像实验（QUIET）观测到了43和95 GHz的宇宙微波背景（CMB）。43-GHz的结果已发表在QUIET合作等。（2011年），在这里，我们报告的CMB偏振功率谱测量使用95-GHz的数据。该数据集包括由84个偏振相干接收器组成的阵列记录的5337小时的观测，该阵列的总灵敏度为87 uK sqrt（s）。观测到四个低前景场，覆盖总共约1000平方度，有效角分辨率为12.8“，允许对原始引力波的约束和跨越三个声学峰的E模式的高信噪比测量。使用两个独立的分析管道进行数据减少，一个基于伪Cl（PCL）互相关方法，另一个基于最大似然（ML）方法。在检查任何非零功率谱之前，修改所有数据选择标准和过滤器，直到满足预定义的一组零测试。两条管道的计算结果吻合较好。在l=25 ~ 975范围内，我们对EE、EB和BB功率谱进行了表征，发现EE功率谱与LCDM一致，而BB功率谱与零一致。基于这些测量，我们将张量标量比限制为r=1.1+0.9-0.8（在95% C. L.时r<2.8）。由ML流水线导出，并且r=1.2+0.9-0.8（在95% C.L.下r<2.7）。由PCL管道导出。在其中一个领域，我们发现了与普朗克天空模型的尘埃成分的相关性，尽管与统计误差相比，相应的过剩功率很小。最后，我们推导出所有已知的系统误差的限制，并证明这些对应于一个张量标量比小于r=0.01，最低水平尚未在文…
2013-01-30 astro-ph.CO astro-ph.IM
SPIDER: CMB polarimetry from the edge of space
天基信息平台是一种球载仪器，旨在绘制大角度尺度的毫米波天空偏振图。SPIDER的目标是宇宙微波背景（CMB）中原始引力波的B模式特征，重点是在多个频率上以高保真度绘制大范围的天空区域。2015年1月，SPIDER的第一次长时间气球（LDB）飞行共部署了2400个天线耦合的过渡边缘传感器（TES），频率为90 GHz和150 GHz。在这项工作中，我们审查的设计和飞行中的性能的天基信息平台仪器，特别侧重于测量性能的探测器和仪器在类似空间的加载和辐射环境。SPIDER将于2018年12月进行第二次飞行，将包括有效载荷升级和新的接收器，以285 GHz的频率绘制天空，为清除CMB地图上的偏振尘埃排放提供有价值的信息。
2017-11-28 astro-ph.CO astro-ph.IM
Polarization angle accuracy for future CMB experiments. The COSMOCal project and its prototype in the 1mm band
COSMOCal项目通过建造人造定标源提升CMB实验偏振角绝对定标精度，并研制1毫米波段原型，经精确校准后观测蟹状星云以实现B模探测所需的高精度定标。
2023-11-14 astro-ph.CO astro-ph.IM
Measuring the Hubble constant from the cooling of the CMB monopole
宇宙微波背景（CMB）温度随宇宙标度因子的倒数而变化，与许多宇宙学假设无关。在足够的灵敏度下，实时宇宙学观测可以用来测量宇宙的局部膨胀率。我们预测了用这种方法可以很好地用CMB谱仪测定哈勃常数。这样一个任务的主要挑战在于以极高的精度分离来自CMB的银河系和银河系外的前景信号。然而，克服这些障碍可能会提供一个独立的，高度鲁棒的方法来阐明目前的低/高$z$哈勃张力。在5 GHz和3 THz之间具有3000个线性间隔仓的实验，每个仓的灵敏度为1 $\mathrm{mJy\sqrt{yr}~sr^{-1}}$，在10年的任务中，考虑到当前的前景复杂性，可以测量到$H_0$为3%。这种灵敏度也将使得能够高精度测量预期的$Λ$ CDM光谱失真，但在这个阶段仍然是未来的。
2020-05-13 astro-ph.CO astro-ph.IM
SPTpol: an instrument for CMB polarization measurements with the South Pole Telescope
SPTpol是一个双频偏振敏感相机，于2012年1月部署在10米南极望远镜上。SPTpol将测量角标度上的宇宙微波背景（CMB）的偏振各向异性，角标度从角分到几度不等。SPTpol的偏振灵敏度将使得能够从通过大尺度结构对CMB的引力透镜的检测来检测CMB“B模式”偏振，以及对由于暴胀重力波引起的原始信号的检测或改进的上限。这两个测量可以用来限制中微子质量和暴胀的能量尺度之和。这些科学目标可以通过SPTpol相机的偏振灵敏度和系统学的仔细控制来实现。SPTpol相机由768个像素组成，每个像素包含两个耦合到正交偏振的过渡边缘传感器（TES）测辐射热计，总共1536个测辐射热计。像素对以90和150 GHz为中心的两个频带中的一个中的光敏感，在90 GHz处具有180个像素，在150 GHz处具有588个像素。SPTpol设计具有多个旨在控制极化系统的功能，包括：具有低交叉极化的单模喇叭天线，与不同大气信号匹配良好的测辐射热计对，基于SPT远旁瓣测量的改进的接地屏蔽设计，以及用于降低温度到极化泄漏的小波束。我们提出了一个概述的SPTpol仪器设计，项目状态和科学预测。
2012-10-17 astro-ph.CO astro-ph.IM
A Diffused Background from Axion-like Particles in the Microwave Sky
本文研究了CMB光子在星系星团磁场中共振转化为类轴子(ALPs)所产生的微波天空弥散极化各向异性信号，并评估了未来CMB实验对该信号的探测能力及对耦合强度的约束潜力。
2024-07-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the Galactic CMB apex
我们参与的运动层次是众所周知的，从地球围绕太阳的运动和太阳在银河系中的运动，到本星系群在室女座超星系团中的运动。宇宙微波背景（CMB）的偶极各向异性使我们能够定义太阳相对于CMB“绝对”坐标系的运动。我们现在通过普朗克2018年数据和盖亚早期数据发布3提供了由于太阳在银河系中的运动而产生的CMB银河系偶极子信号的证据。信号较弱且与频率有关，最强的是在30 GHz处，高达7.6σ置信度。信号的振幅被解释为多普勒引起的，对应于速度$v \approx 225.5 \pm 16.2 \, km\, sec^{-1}$，与太阳系相对于银河系中心的速度一致。虽然顶点的精确坐标的揭示需要在各个波段进行进一步的精细分析，但检测到的微弱信号可以表明CMB中出现了新的宇宙尺度，从而打开了与一系列物理效应的联系。
2021-11-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Investigating non-Gaussianity in Cosmic Microwave Background Temperature Maps using Spherical Harmonic Phases
在这篇文章中，我们扩展了以前的研究的基础上CMB球谐相位（SHP）检查的有效性的假设，CMB的温度场是一致的高斯随机场（GRF）。零假设是对应的CMB SHP在区间[0，2 $π$ ] \citep{1986ApJ...304...15B,2013rossmanith}中的均匀分布方面是独立且同分布的。我们设计了一种新的模型无关的方法，我们使用有序和非参数的Rao统计量，基于样本弧长综合测试的一致性和独立性的SHP。我们在由球谐模$\le$ 128限制的尺度上进行了分析，以将我们自己限制在信号主导的区域。为了找到非均匀或相关的SHP集，我们计算数据和10000个Monte Carlo模拟均匀随机SHP集的统计量，并使用0.05和0.001 $α$水平来区分统计学显著性和高度显著性检测。我们首先使用模拟高斯，非高斯CMB温度图，以及观察到的非高斯100和143 GHz普朗克通道地图建立我们的方法的性能。我们发现，我们的方法在检测所有非高斯模拟和观察到的前景污染的100和143 GHz普朗克通道温度图中产生的相位相关性有效，准确地执行。我们将我们的方法应用于普朗克卫星任务的最终发布的CMB温度各向异性地图- COMMANDER，SMICA，NILC和SEVEM以及WMAP 9年发布的ILC地图。我们报告说，SHP对应的一些$m$模式是不均匀的，一些$\ell$模式SHP和相邻的模式对S…
2022-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
