Polarized CMB Foregrounds: What do we know and how bad is it?
偏振前景将是探测CMB宇宙学B模的一个严峻挑战。在大角度尺度上，弥散的银河辐射和河外源都对功率谱有显著的贡献。在低频率，银河系同步辐射将占主导地位的分数极化$\sim 20-40%$在高纬度地区，而无线电源可以作出显着的贡献，即使在大（$\sim 1^{\circ}$）角尺度。然而，模拟表明，如果前景不是太复杂，则在$r=0.001$级别的检测是可以实现的。
2010-05-14 astro-ph.CO
Neutral hydrogen structures trace dust polarization angle: Implications for cosmic microwave background foregrounds
使用高分辨率的数据从银河阿雷西博L波段馈电阵列HI（GALFA-HI）调查，我们表明，在银河中性氢（HI）的线性结构与普朗克353 GHz极化尘埃发射暗示的磁场方向。中性星际介质的结构与磁场的耦合比以前所知的更紧密。在银河系高纬度地区，普朗克数据以噪音为主，HI数据对银河系磁场方向提供了独立的约束，从而对局部尘埃极化角提供了独立的约束。我们检测到强互相关性的模板地图构建的尘埃强度的估计结合HI衍生的角度，星光偏振角，或普朗克353 GHz的角度。因此，HI数据提供了一个新的工具，在宇宙微波背景，这是目前受到尘埃前景污染的限制，在寻找暴胀引力波B模式偏振。
2015-11-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Faraday Rotation as a diagnostic of Galactic foreground contamination of CMB maps
来自前景残差的贡献可以对宇宙微波背景（CMB）的温度图产生显著影响。大多数情况下，焦点一直在银河平面上，当前景清理发生时。然而，在本文中，我们将调查可能的前景污染，从银河系以外的来源在CMB地图。我们将分析法拉第旋转图和CMB温度图之间的相关性。法拉第旋转图依赖于银河系的磁场，以及热电子密度，两者都可能有助于CMB温度。我们发现，平均互相关的标准差偏离模拟在99.9%的水平。此外，CMB温度极值和法拉第旋转的极值点之间的比较也被执行，显示两者之间的一般重叠。我们还发现CMB冷点位于一个强负相关的区域，这意味着它可以用银河系起源来解释。此外，我们调查附近的超新星遗迹在银河系中，跟踪银河无线电环路。这些超新星遗迹位于银河系的高纬度和低纬度，因此远远超出了银道面。我们发现法拉第旋转和CMB温度之间的一些相关性，在选择无线电环路。这表明，银河系前景可能会影响CMB，在银河系高纬度地区
2012-02-08 astro-ph.CO
Fingerprints of Galactic Loop I on the Cosmic Microwave Background
我们调查可能的银河系前景结构的印记，如"无线电回路"在派生的宇宙微波背景的地图。令人惊讶的是，这些证据不仅在无线电频率通过他们的同步辐射，而且在微波频率的尘埃辐射占主导地位。这表明其机制是来自富含金属铁或亚铁磁性物质的尘埃颗粒的磁偶极辐射。我们已经确定的这个新前景存在于银河系的高纬度地区，并且由于暴胀产生的原始引力波，可能主导了预期的$B$模式偏振信号。
2014-07-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galactic foregrounds: Spatial fluctuations and a procedure of removal
现今的宇宙微波背景（CMB）研究需要更精确地去除银河系前景辐射。在本文中，我们考虑了一种方法，过滤掉弥漫的银河系波动的统计特性的基础上，即，幂律谱的波动。我们专注于两个主要的银河系前景所产生的磁化湍流，即，漫同步辐射和热辐射尘埃的统计特性，并描述他们的幂律随银河系纬度的变化。我们将这种变化归因于发射区几何形状的变化，并声称湍流谱的普遍性提供了一种消除银河系前景的新方法。我们讨论并演示了如何利用我们的发现，以消除银河前景使用模板的空间波动。特别是，我们考虑在小尺度的前景的空间滤波的例子，当分离成CMB信号和前景是在较大的尺度。我们表明，前景的空间滤波的新技术可能是有前途的情况下，当前景是已知的规模不同的一个正在研究的CMB信号恢复。它还可以通过组合在不同尺度上获得的测量结果来改进滤波。
2010-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Model Independent Foreground Power Spectrum Estimation using WMAP 5-year Data
在本文中，我们提出并实现WMAP 5年的数据，一个模型无关的方法的前景功率谱估计的多频观测的CMB实验。最近，Saha等人在2006年提出了一种与模型无关的CMB功率谱估计方法。这种方法表明，CMB功率谱可以可靠地估计单独从WMAP数据，而无需假设任何模板模型的前景组件。在目前的文件中，我们扩展这项工作，估计银河系前景功率谱使用WMAP 5年的地图后，自我包含的分析。我们应用模型无关的方法在调和基估计的前景功率谱和频率依赖的组合前景。我们还研究了同步辐射光谱指数在不同地区的天空变化的行为。我们比较我们的结果与那些从MEM前景图，形成在像素空间。我们发现，相对于我们的模型的独立估计MEM地图高估的前景功率接近银道面和低估它在高纬度地区。
2009-01-12 astro-ph.CO
Characterization of foreground emission at degree angular scale for CMB B-modes observations. Thermal Dust and Synchrotron signal from Planck and WMAP data
我们量化的污染从偏振扩散银河同步加速器和热尘埃排放的CMB各向异性的角度尺度上的B-模式，使用普朗克和WMAP卫星的数据。我们计算了位于银河系纬度|b| >20°的352个圆形天空斑块的前景偏振辐射的功率谱，每个斑块覆盖了大约1.5%的天空。我们利用来自普朗克和WMAP数据的光谱特性外推，在频率上，同步辐射和热尘埃B-模式光谱的振幅在多极仓为中心的$\ell\simeq80$。以这种方式，我们估计，对于每个分析区域，前景最小值的幅度和频率。我们检测尘埃和同步辐射信号，在度角尺度和3个置信水平，在28个地区。这里的前景发射的最小值被发现在60和100 GHz之间的频率与振幅，表示在等效张量标量比，r_FG，在~0.06和~1。其中一些区域位于银河系高纬度地区，靠近亚轨道实验所观测到的区域。在所有其他天空斑块中，同步辐射或尘埃B模式无法以所需的置信度检测到，我们对最小前景污染提出了上限，并在60-90 GHz的频率范围内发现r_FG值在~0.05和~1.5之间。我们的研究结果表明，与目前的灵敏度在低频率下，它是不可能排除同步辐射污染的CMB宇宙学B-模式的水平要求测量引力波信号与r~0.01，在频率<100 GHz，任何地方。因此，更准确的数据是必不可少的，以便更好地表征同步辐射偏振分量，并最终通过前台清洗去除其对CMB信号的污染。
2015-11-02 astro-ph.CO
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
Using Two-Frequency Dust Spectral Matching to Separate Galactic Synchrotron and Free-Free Temperature Foregrounds from the CMB
提出双频尘埃光谱匹配法，从CMB温度图中分离银河同步辐射和自由-自由前景，并估计同步辐射光谱指数。
2024-09-20 astro-ph.CO
Variations of Interstellar Gas-to-Dust Ratios at High Galactic Latitudes
本文评估了94条高银纬类星体视线方向的星际气尘比，发现该比率在低红化区域具有较大不对称误差且受高速云影响显著升高，指出低金属丰度气体中的尘埃破坏等机制导致了高纬度尘埃含量的下降。
2023-11-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Extending Galactic foreground emission with neural networks
Università degli Studi di Catania（卡塔尼亚大学）；INFN - Sezione di Catania（意大利国家核物理研究所卡塔尼亚分部）；INAF - Osservatorio Astrofisico di Catania（意大利国家天体物理研究所卡塔尼亚天文台）；Università di Roma Tor Vergata（罗马二大）；INFN Sezione di Roma2, Università di Roma Tor Vergata（意大利国家核物理研究所罗马二大分部）
本文利用Cycle-GANs模拟CO发射，结合Planck卫星热尘辐射图和HI4PI数据，提升高银河纬度区域CO模型精度，克服现有模型局限。
2026-04-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Measuring the cosmological 21-cm dipole with 21-cm global experiments
针对21厘米全天平均信号探测受前景等干扰难以验证的问题，本研究通过模拟分析漂移扫描偶极天线实验探测宇宙学21厘米偶极子的条件，提出全球偶极天线网络方案，可大幅缩短探测所需积分时间。
2023-12-19 astro-ph.CO
Joint 3D modelling of the polarized Galactic synchrotron and thermal dust foreground diffuse emission
我们提出了第一次相干模型的偏振银河系同步加速器和热尘埃排放物的偏振功率谱的CMB波动与普朗克卫星任务的测量是主要的扩散前景。我们制作了银河系磁场的3D模型，包括规则和湍流分量，以及银河系中物质的分布，相对论电子和尘埃颗粒。通过整合沿视线，我们构建这些模型的偏振银河同步加速器和热尘埃排放的地图，并将它们与目前可用的数据进行比较。我们考虑408 MHz全天空连续测量，威尔金森微波各向异性探测器的23 GHz波段和353 GHz Archeops数据。{The得到的最佳拟合参数与文献中仅基于同步辐射和脉冲星旋转测量的先前估计一致。它们使我们能够再现在数据上观察到的大尺度结构。对银河系局部结构和湍流的了解不足，使得在银河系平面上精确重建观测结果变得困难。最后，使用最佳拟合模型，我们能够估计在普朗克频带的预期偏振前景污染。对于CMB波段，70，100，143和217千兆赫，在银河系高纬度地区，虽然CMB信号占主导地位，在一般情况下，一个显着的前景贡献，预计在大角度尺度。特别是，这一贡献将占主导地位的CMB信号的B模式，从现实的原始引力波的背景模型预期。
2010-03-23 astro-ph.CO
E and B families of the Stokes parameters in the polarized synchrotron and thermal dust foregrounds
更好地了解银河系前景是通过测量极化微波天空中的B模式来探测原始引力波的主要障碍之一。我们推广了\cite{2011PhRvD..83h3003B}中提出的方法，直接在Stokes $Q$，$U$参数为$(Q,U)\equiv(Q_E, U_E)+(Q_B,U_B)$的域中将极化信号分解为E族和B族。这也使得研究这两个家族的形态和频率依赖性成为可能，这已经在WMAP K，Ka（跟踪同步辐射）和普朗克2015 HFI地图（跟踪热尘埃）中完成。结果表明，E族和B族之间的光谱存在显着差异。E族的光谱指数在天空中的波动小于B族，尘埃和同步加速器通道的偏振角也有相同的趋势。通过我们的方法从WMAP和普朗克数据对北极支线和BICEP 2区的新见解清楚地表明，这些区域的特征是与E族相比，B族的偏振强度非常低。我们在银河系高纬度地区探测到了B族偏振角的全球结构，这不能归因于宇宙微波背景或仪器噪声。然而，我们不能排除工具系统学作为这些异常的部分贡献者。
2018-11-08 astro-ph.CO
Measurement of the extragalactic background light at 8600Å using dark cloud shadow and the CaII-triplet lines
Universida de Atacama（阿塔卡马大学）；University of Helsinki（赫尔辛基大学）；South African Astronomical Observatory（南非天文台）
通过暗云阴影和CaII三重线测量extragalactic背景光，得到EBL强度为1.62±0.76×10^{-9} erg cm^{-2} s^{-1}Å^{-1} sr^{-1}。
2026-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
BeyondPlanck XV. Polarized foreground emission between 30 and 70 GHz
在全局贝叶斯BeyondPlanck框架内，结合Planck LFI和WMAP多分辨率数据，首次对CMB观测实现真正的多分辨率成分分离，约束了30至70 GHz极化前景的同步辐射和热尘埃SED参数。
2022-01-18 astro-ph.CO
On the patchy appearance of the circum-Galactic medium and the influence of foreground absorption
最近的研究表明，银河系环星系介质的辐射在$\sim10^\circ$的角尺度上表现出相对较高的斑块性。利用光谱伦琴伽马eROSITA最终赤道深度调查（eFEDS），我们的目标是限制任何变化的软X射线表面亮度的尺度从次度到一百平方度。我们观察到调制约为$60$ %的规模上的几个学位和减少更高的能量。观察到的斑块是稳定的，在一段时间内的两年，因此，排除它是由太阳风电荷交换。我们也没有观察到这种过剩和本机宇宙中星系密度之间的相关性，这表明宇宙网络细丝中的热重子没有很强的贡献。相反，软X射线发射与吸收材料的柱密度反相关。事实上，我们可以通过简单地改变吸收位于局部热泡之外的发射分量的物质的柱密度来再现亮区和暗区的光谱，而不需要调制本征发射。在银河系的高纬度地区，eROSITA的全天图显示了软X射线扩散发射的斑块，类似于在eFEDS场中观察到的，因此很可能在整个天空中存在相同的“吸收调制”。这些结果突出了准确处理吸收效应的重要性，以确定环星系介质的斑块。
2022-11-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Extracting cosmological signals from foregrounds in deep mm maps of the sky
在毫米和亚毫米波段的高银河纬度天空包含了关于早期宇宙的重要宇宙学信息（就宇宙微波背景而言），但也包含了早期星系产生的远红外背景和星系团中的Sunyaev-Zeldovich效应的宇宙结构形成过程。由于普朗克任务将在这个频率范围内产生全天空地图，因此选定的低前景天空补丁的更深地图可以产生补充和重要的信息。在这里，我们分析的性能气球载调查覆盖10^ \circ x 10^ \circ补丁的天空与几角分分辨率和非常高的像素灵敏度。我们模拟mm/submm天空的不同组成部分（即，CMB各向异性，SZ效应，无线电和红外源，远红外背景和星际尘埃）使用目前的知识对他们每一个。然后，我们将它们结合起来，增加探测器噪声，在130至500 GHz的四个观测波段产生详细的模拟观测。最后，我们分析了模拟的地图，并估计该仪器在提取每个组件的相关信息的性能。我们发现，CMB角功率谱的准确恢复高达1 ~ 3000。使用Sunyaev-Zel'dovich效应，我们的输入地图中存在的大多数星系团都被检测到（总效率为60%）。我们的研究结果还表明，更强的约束可以放在远红外背景模型。
2010-09-15 astro-ph.CO astro-ph.IM
The link between E-B polarization modes and gas column density from interstellar dust emission
最近对353 GHz星际尘埃辐射的普朗克偏振E和B模功率谱的分析提出了新的问题，即银河系前景对探测宇宙微波背景（CMB）偏振的影响以及对星际介质（ISM）的物理性质的影响。在弥漫ISM中，观察到明显的E-B不对称性，E模的功率是B模的两倍;以及总功率T与E和B模之间的正相关性，目前解释为星际物质结构与银河磁场结构之间的联系。在本文中，我们的目的是扩展普朗克分析的高纬度天空低银河系纬度，调查TEB功率谱与气体柱密度从弥漫ISM分子云之间的相关性。我们将银河系纬度|b| >5度和|b| <60度之间的天空划分为552个圆形斑块，并使用最新发布的普朗克偏振数据研究TEB功率谱和每个斑块的列密度之间的互相关。我们发现，B到E功率比（BB/EE）和TE相关比（rTE）依赖于列密度。前者从弥漫ISM到古尔德带的分子云增加，后者减少。这种系统性变化必须与ISM属性的实际变化有关。数据显示，这一平均趋势有很大的离散性。观察到BB/EE和rTE的变化对于所有柱密度都是反相关的。在扩散ISM中，这两个比率的方差与BB/EE和rTE的值固定的随机非高斯模型一致。最后，我们讨论了TB和EB与柱密度的依赖关系，但仪器噪声的阻碍。
2019-10-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
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$σ(…
2022-11-22 astro-ph.CO
A new probe of line-of-sight magnetic field tangling
银河系高纬度的中性氢（HI）天空充满了线性结构。特别突出的窄光谱间隔，这些线性HI功能是很好地对齐与天空的平面磁场的方向，测量与光学星光偏振和偏振热尘埃排放。我们分析了这些功能的方向相对于视线速度的一致性，并提出了一个新的度量来量化这种HI的一致性。我们发现，HI相干性与353 GHz尘埃辐射的偏振分数呈线性相关。HI相干是一种测量弥散星际介质中沿视线方向磁场纠缠程度的新方法。我们提出了应用此属性的HI为基础的模型中的偏振尘埃发射在扩散区域，和研究的频率去相关的偏振尘埃前景的宇宙微波背景（CMB）。
2018-04-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modelling and simulation of large-scale polarized dust emission over the southern Galactic cap using the GASS HI data
普朗克巡天量化了极化的银河前景，并确定它们是寻找宇宙暴胀期间由原始引力波引起的宇宙微波背景（CMB）B模式信号的主要限制因素。因此，准确地分离银河系前景将我们对磁化星际介质（ISM）的理解与这一探索联系在一起。从普朗克数据分析的两个最相关的经验结果是视线退极化所产生的波动的银河磁场方向和对齐的行星尘埃结构与磁场在银河系高纬度。此外，Planck和HI发射数据的结合表明，大多数的尘埃结构是在冷中性介质。本文的目的是测试这些突出的观测结果，综合起来，是否可以充分说明尘埃极化的统计特性，在选定的低柱密度区域，包括34%的南银河帽（$b \le -30°$）。要做到这一点，我们构建了一个尘埃模型，采用HI柱密度图作为示踪剂的尘埃强度结构和银河系磁场的现象学描述。通过调整尘埃模型的参数，我们能够重现普朗克尘埃观测在353 GHz的选定区域。由这样的尘埃模型启用的偏振尘埃排放的现实模拟是有用的测试组件分离方法的准确性，研究非高斯性，并限制与频率的去相关量。
2017-02-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Foreground Analysis Using Cross-Correlations of External Templates on the 7-year WMAP data
WMAP数据与有关自由-自由、同步加速器和尘埃的辅助数据相结合，可以更好地了解这些成分中每一种的发射光谱。在这里，我们研究的天空变化在中高纬度地区使用互相关技术。特别是，我们比较了观测到的发射在几个大分区的天空加上33个选定的天空区域的三个“标准”模板。使用基于这些模板图的形态的标准来选择区域。同步辐射显示GHz频率和\emph{WMAP}带之间的陡峭化的证据。有迹象表明，整个天空的光谱指数变化，但目前的数据不够精确，无法准确地量化这从一个区域到另一个区域。与$H_α$模板相关的发射显示出偏离自由-自由光谱的明显证据。这种辐射可以分解为银河系温暖电离介质中自由尘埃和旋转尘埃的贡献。导出的自由-自由发射率对应于$\sim 6000$ K的平均电子温度，尽管该值严重依赖于灰尘吸收对$H_α$强度的影响。WIM旋转尘埃辐射在40- 50 GHz范围内有一峰值强度。与尘埃相关的异常微波发射在大多数研究的33个领域中被检测到在高的意义。异常发射与Finkbeiner等人（1999年）在94 GHz的模型8预测（FDS 8）有很好的相关性，并通过具有$β\approx -2.7$的20和60 GHz之间的有效光谱指数的幂律发射模型进行了全面描述。很明显，试图通过旋转尘埃模型来解释排放需要多个组件，这可能与沿给定视线的排放区域的复杂混合有关。
2011-12-02 astro-ph.CO
A Sino-German 6 cm polarization survey of the Galactic plane III. The region from 10 degree to 60 degree longitude
我们用乌鲁木齐25米望远镜在银经10度<1度<60度，银纬|b| <5度的范围内，对6厘米处的银道面进行了总强度和偏振观测。通过外推WMAP五年K波段偏振数据，恢复了Stokes U和Q图缺失的绝对零度水平。对于总强度，我们恢复丢失的大规模组件，参考Effelsberg 11厘米的调查。总强度和偏振图的角分辨率为9.5弧分和1 mK和0.5 mK的总强度和偏振强度的灵敏度，分别。银河平面内的6厘米偏振辐射起源于约4千秒差距的距离内，这增加了平面外的偏振辐射。偏振图显示了“斑块”、“运河”和“空隙”，在总强度上没有对应关系。我们将这些斑块归因于湍流磁场细胞。渠道是由突然变化的偏振角在边界的补丁，而不是由前景法拉第屏幕。法拉第屏旋转后的背景辐射与前景辐射的叠加几乎抵消了偏振辐射，从而产生偏振空洞。通过对空隙进行建模，我们估计法拉第屏幕沿视线的规则磁场大于约8 microG。我们分离热（自由）和非热（同步辐射）发射，根据其不同的光谱指数。同步辐射的光谱指数基于WMAP偏振数据。在6cm处的热发射的分数在平面中约为60%。
2010-11-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Deep Search for Extended Radio Continuum Emission From Dwarf Spheroidal Galaxies: Implications for Particle Dark Matter
我们提出了四个附近的矮球状（dSph）星系的深射电观测，旨在检测扩展的同步辐射产生的弱相互作用大质量粒子（WIMP）的暗物质湮灭在他们的晕。Colafrancesco等人的模型（CPU 07）预测在这样的系统中存在角度大、平滑分布的射电晕，这源于电子和正电子湮灭产物在湍流磁场中螺旋运动。我们用1.4 GHz的GBT在天龙座、大熊座II、后发座和威尔曼1 dSphs周围绘制了总共40.5 deg^2的地图，以检测这种湮灭特征，大大减少了使用NVSS目录的离散源混淆。我们从每个减影图中构建径向表面亮度分布，并将数据折叠以量化其中特征的重要性。在10弧分分辨率的观测中，前景对我们的高纬度地图贡献了1.8 - 5.7毫焦耳/束的标准差，其中Draco和Coma的发射主要由前景控制。另一方面，我们发现没有显着的发射在大熊座II和威尔曼1领域，并探讨在这些领域的粒子暗物质使用基准模型的CPU 07的非检测的影响。对于质量为100 GeV的WIMP湮灭成$b\bar{b}$终态，B = 1 μ G，对于CPU 07采用的带电粒子传播参数，大熊座II和威尔曼I湮灭截面的上限为log<ov，cm^3/s> < -25;这与从两年费米-LAT数据中推断的伽马射线能量相当。我们讨论了三种途径，以改善这里提出的约束<ov>，并得出结论，深射电观测dSphs是高度互补的间接WIMP搜索在更高的能量。
2013-06-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
A First Measurement of Circumgalactic Dust Reddening from Only 4.6 deg$^2$ of the Rubin Observatory's Data Preview 1
Kavli Institute of Particle Astrophysics and Cosmology, USA（美国卡弗里粒子天体物理与宇宙学研究所）；Department of Physics, Stanford University, Stanford, CA 94305-4085, USA（斯坦福大学物理系）；SLAC National Accelerator Laboratory, 2575 Sand Hill Road, Menlo Park, CA 94025, USA（SLAC国家加速器实验室）；Department of Astronomy, University of Washington, Seattle, WA 98195, USA（华盛顿大学天文学系）
利用鲁宾天文台4.6平方度数据，通过堆叠背景星系颜色测量星系周尘埃红化，发现与更大巡天一致的红化轮廓，并揭示尘埃分布不简单追踪晕气体。
2026-09-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
VLBA observations of a rare multiple quasar imaging event caused by refraction in the interstellar medium
我们报告的第一次检测到的理论预测的罕见现象的多个秒差距尺度成像的活动星系核的折射效应，由于局部前景电子密度增强，例如，在银河系星际介质的电离成分中的AU尺度等离子体透镜中。我们发现，在低银河纬度（b=-2度）类星体2023+335从15.4 GHz的MOJAVE观测时，源进行ESE多重成像。虽然源的秒差距尺度喷流通常沿着PA-20度延伸，但在2009年5月28日和2009年7月23日的图像中，二次图像的高度显著的多分量图案几乎沿着恒定的银河纬度线延伸，局部PA为40度，表明等离子体透镜的相对运动方向接近轨道。在其他几个时期，在类似的位置角处的较弱但仍然可检测的成像模式零星地显现。对2009年初发生的持续约0.14年的ESE进行建模，我们确定前景屏幕具有双镜头结构，具有自行（约6.8 mas/yr）和角度大小（约0.27 mas）。我们还发现，两个最亮的子图像之间的角间距大致遵循预期从等离子体散射的波长平方依赖性。此外，通过分析档案的非同时VLBA观测覆盖了从1.4到86 GHz的宽频率范围，我们发现，散射的角度大小的VLBI核心遵循$ν^{-1.89}$的依赖性，这意味着存在一个湍流，折射为主的散射屏幕，有一个封闭的结构或截断横向的视线朝向2023+335。
2013-05-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Formulating and critically examining the assumptions of global 21-cm signal analyses: How to avoid the false troughs that can appear in single spectrum fits
全球21 cm信号分析所固有的假设很少被描述。在本文中，我们制定了一个一般列表的假设基础上的一个给定的声称检测的全球21厘米的信号。然后，我们为两种不同的分析指定了这些假设的形式：1）由EDGES团队执行的一种，显示了他们从天空前景中单独建模的亮度温度吸收槽，2）一种新的，所谓的最小假设分析（MAA），它使信号的最保守假设成为可能。我们显示适合使用各种波束加权的前景模拟从没有添加信号的边缘纬度的边缘分析。根据所使用的光束，这些模拟产生大的假槽，由于前景模型的无效性来描述光束色度和天空中的银河平面的形状的组合，其残差被捕获的特设平坦高斯信号模型。另一方面，MAA提供了强大的拟合，包括许多光谱在不同的时间箱，并允许任何可能的21厘米光谱精确建模。我们目前的不确定性水平和示例信号重建发现与MAA不同数量的时间仓。有了足够的时间仓，就可以用噪声电平的$<10$倍的MAA确定真正的21 cm信号。
2020-06-05 astro-ph.CO astro-ph.IM
Low Frequency Imaging of Fields at High Galactic Latitude with the Murchison Widefield Array 32-Element Prototype
Murchison Widefield Array（MWA）是一种新的低频，宽视场射电干涉仪，正在西澳大利亚Murchison射电天文台（MRO）开发中。我们已经使用了一个32单元MWA原型干涉仪（MWA-32 T），以观察两个50度的直径领域在南部天空中的110 MHz至200 MHz的频带，以评估MWA-32 T的性能，开发技术的再电离实验的时代，并进行测量的天文前景。我们为MWA-32 T开发了一个校准和成像管道，并使用它来生成两个场的~15'角分辨率图。我们使用这些混淆有限的图像进行盲源提取，并检测出655个高显著性源，以及另外871个较低显著性源候选。我们将这些源与现有的低频无线电调查进行比较，以评估MWA-32 T系统的性能，宽场分析算法和目录质量。我们的源目录被发现与这些天空区域中现有的低频调查以及来自北半球调查的点源的统计分布相一致;它代表了迄今为止在110 MHz至200 MHz频段内对该天空场进行的最深调查之一。
2012-03-26 astro-ph.CO astro-ph.IM
I can see your halo: Constraining the Milky Way halo DM with FRB population studies
International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University（国际射电天文中心，科廷大学）；Department of Astronomy and Astrophysics, University of California, Santa Cruz（天体物理学系，加州大学圣克鲁兹分校）；Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory（天文研究所，爱丁堡大学，皇家天文台）
通过分析98个高纬度FRBs及32个红移数据，研究限制银河系晕的色散测量，发现DM_MW_halo=68±27pc/cm³，表明需更多数据以提高精度。
2026-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
QUIJOTE scientific results XIX. New constraints on the synchrotron spectral index using a semi-blind component separation method
Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理学研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）；Instituto de Física de Cantabria (IFCA), CSIC-Univ. de Cantabria（坎塔布里亚物理研究所 (IFCA)，西班牙国家研究委员会-坎塔布里亚大学）；University of Cambridge（剑桥大学）
本文提出一种结合CMB矩展开与约束ILC的新方法，用于估计极化同步辐射的频谱指数，利用多频数据重建前两个矩图，并通过T-T图技术估计频谱指数，得出新的约束结果。
2026-02-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological Measurements with Forthcoming Radio Continuum Surveys
我们目前的预测宇宙学模型的约束，可以通过即将到来的无线电连续调查：广泛的调查与低频阵列（LOFAR），澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）和韦斯特博克观测的深APERTIF北天空（WODAN）。我们使用适合于计划调查的模拟星表来预测源自相关、射电源和CMB地图之间的互相关（集成萨克斯-沃尔夫效应）、射电源与前景物体的互相关（由于宇宙放大）以及与CMB功率谱和超新星的联合分析所获得的测量结果。我们表明，在不久的将来，无线电调查将带来互补的测量其他实验，探测不同的宇宙体积，并有不同的系统。我们的研究结果表明，这些调查结合起来的前所未有的天空覆盖范围应该提供最重要的测量综合萨克斯-沃尔夫效应。此外，我们表明，使用ISW效应将显着收紧修改后的重力参数的约束，而最好的测量暗能量模型将来自星系自动关联函数分析。使用EMU和WODAN的组合来提供全天空调查，将有可能测量不确定度为\{ $σ(w_0) = 0.05$，$σ(w_a) = 0.12$ \}的暗能量参数和修改的重力参数\{ $σ(η_0) = 0.10$，$σ(μ_0) = 0.05$ \}，假设普朗克CMB+SN（当前数据）先验。最后，我们表明，无线电调查将检测到一个原始的非高斯$f_{\rm NL}$ = 8在1- $σ$，我们简要地讨论了其他有前途的探头。
2011-08-03 astro-ph.CO
The Tianlai dish array low-z surveys forecasts
我们提出了科学的情况下，调查与天籁碟形阵列干涉仪调谐到$\left[ 1300, 1400 \right] \mathrm{MHz}$频率范围。从一个现实的生成模拟能见度数据的调查策略，我们重建天空的地图，并执行前景减法。我们表明，在一年的观测时间和覆盖$150 \, \mathrm{deg^2}$面积的北天球极冠的调查将达到$ 1.5-2 \, \mathrm{mK} $每$1 \, \mathrm{MHz} \times 0.25^2 \, \mathrm{deg^2 }$体素的灵敏度和轻微的模式混合的影响。天籁将能够探测到附近的几个大质量\HI团块$(\sim 10)$，以及与北天帽巡天光学星系的21，cm强度图的非常强的互相关信号。我们还研究了中纬度巡天的性能，包括以$δ=55^\circ$为中心的$\sim 1500 \, \mathrm{deg^2}$，它与斯隆数字巡天覆盖区重叠。尽管中纬度调查的噪声水平较高，以及模式混合造成的显著失真，但天籁号将能够检测到21，000厘米信号和斯隆光谱星系样本之间的高度显著的互相关。利用这两次巡天之一或两者的河外信号，将有可能评估校准不确定性、天线方向图不确定性、噪声源和模式混合的影响，以供今后需要更高灵敏度的巡天使用。
2022-05-12 astro-ph.CO
A Tale of Tails: Dark Matter Interpretations of the Fermi GeV Excess in Light of Background Model Systematics
根据费米大天区望远镜的观测结果，几个研究小组已经确定了在模拟的前景和背景辐射中，朝向银河系中心（GC）的伽马射线过量。这种多余的辐射在形态和光谱上与暗物质（DM）湮灭的迹象是一致的。在这里，我们根据我们中的一些人最近在Calore et al. 2014中提出的前景和背景不确定性，对GC信号的DM解释进行了批判性的重新评估。我们发现，一个更大的数字DM模型适合的伽马射线数据比以前指出的。特别是：（1）在DM湮灭为$\bar{b}b$的情况下，我们发现即使高达$m_χ\simeq$ 74 GeV的大DM质量也允许具有$p$ -值$> 0.05$。(2)令人惊讶的是，湮灭到非相对论性的hh给出了一个很好的拟合数据。(3)$μ^+μ^-$（$m_χ\sim$为60-70 GeV）的逆康普顿发射也可以解释高纬度地区的过量发射，$|b|>2^\circ$，无论是在光谱上还是在形态上。我们还提出了大量的混合湮灭通道，包括级联湮灭涉及隐藏的部门调解人的新的限制。最后，我们表明，目前的限制从矮椭球观测不紧张与DM的解释时，DM晕配置文件的不确定性占。
2015-04-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
Unbiased Cosmological Parameter Estimation from Emission Line Surveys with Interlopers
由低分辨率发射谱线巡天产生的星系星表中，由于谱线的错误识别，经常同时包含前景和背景的闯入者，这会使宇宙学参数的估计产生偏差。本文提出了一种利用主样本和干扰样本的自功率谱和互功率谱的联合分析来校正干扰偏差的方法。特别是，我们可以从干涉者和巡天星系之间的互相关中测量干涉者的分数，因为真正的互相关必须小到可以忽略不计。估计的闯入者分数，反过来，消除宇宙学参数估计中的闯入者偏差。例如，在霍比-埃伯利望远镜暗能量实验（HETDEX）中，低红移（$z<0.5$）[O II] $\lambda3727$的拉曼发射体污染了高红移（$1.9<z<3.5$）的莱曼- $α$线发射体。我们表明，联合分析方法产生高信噪比测量的闯入者分数，而只有轻微增加的宇宙学参数的不确定性相对于没有闯入者的情况下。我们还表明，同样的情况也适用于宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）任务的高纬度光谱巡天，在低红移的巴尔末- $α$线发射体（$1.1<z<1.9$）和高红移的氧（[O III] $\lambda5007$）线发射体（$1.7<z<2.8$）之间发生污染。
2019-05-29 astro-ph.CO
Spectrophotometric measurement of the Extragalacic Background Light
河外背景光（EBL）的紫外、可见和近红外波长由所有未分辨星系沿视线的积分光加上星系际物质（包括假设的衰变遗迹粒子）的任何贡献组成。EBL的测量已被证明是一个繁琐的问题。这是因为夜空亮度的前景分量比EBL本身大得多：黄道光（ZL），综合星光（ISL），漫射银河光（DGL），以及地面观测的气辉（AGL）和对流层散射光。我们一直在开发一种方法，利用屏蔽效应的暗星云的EBL的EBL测量。对高纬度暗星云及其周围区域方向的差分测量提供了仅由两个分量产生的信号，即EBL和来自云的漫散射ISL。我们提出了一个进展报告，这种方法，我们现在利用中间分辨率光谱与ESO的VLT望远镜。我们检测和去除散射ISL成分，利用其特征夫琅和费线光谱签名。与ISL相反，在EBL光谱中，所有谱线都被洗掉。我们提出了一个高质量的光谱，代表我们的目标云和云周围的几个明确的OFF位置之间的差异不透明的位置。我们得出了一个初步的EBL值在400 nm和上限的EBL在520 nm。这些值与从星系计数中得出的EBL下限在同一范围内。
2011-11-29 astro-ph.CO
