Impact of SZ cluster residuals in CMB maps and CMB-LSS cross-correlations
宇宙微波背景（CMB）图中的残余前景污染，如星系团方向的热Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应的残余污染，会使CMB与大尺度结构光学巡天之间的互相关测量产生偏差。因此，有必要量化这些残差，如果可能的话，在CMB图中消除SZ聚类残差。我们首次量化了已发布的Planck 2015 CMB图中SZ团簇污染的数量，方法是（i）在团簇方向上堆叠CMB图，以及（ii）计算CMB图和SDSS-IV大尺度结构数据之间的互相关功率谱。我们的交叉功率谱分析产生的$30σ$检测在集群规模（$\ell=1500-2500$）和$39σ$检测在更大的规模（$\ell=500-1500$）由于SZ集群的集群，给出了一个整体的$54σ$检测SZ集群残差的普朗克CMB地图。普朗克2015 NILC CMB图显示有热SZ前景发射的$44\pm4\%$留在其中。使用“约束ILC”分量分离技术，我们构建了一个替代的普朗克CMB图，2D-ILC图，它被证明具有可忽略的SZ污染，代价是被银河前景和噪声稍微污染。我们还讨论了SZ残差的CMB地图上的ISW效应的测量，这是可以忽略不计的基础上，我们的分析的影响。
2018-06-28 astro-ph.CO
Forecasting performance of CMB experiments in the presence of complex foreground contaminations
我们提出了一个新的，半解析的框架来估计的水平的残差来自多频宇宙微波背景（CMB）的数据和预测其对宇宙学参数的影响CMB地图。数据被假定为包含不可忽略的信号的天体物理和/或银河系的起源，我们使用参数分量分离技术清洁。我们考虑到在分离过程中假设的前景模型与真实模型之间的差异，允许缩放律和/或其空间变化的差异。我们的估计和他们的不确定性，包括系统和统计的影响，并平均超过仪器噪声和CMB信号实现。该框架可以进一步扩展，以自洽地考虑前景模型中现有的不确定性。我们演示和验证的框架上的简单的研究案例，旨在估计张量标量比，r。所提出的方法是计算效率允许在一个单一的CPU上的数百个设置和前景模型的调查。
2016-11-01 astro-ph.CO
Preparation to the CMB PLANCK data analysis, bias due to the galactic polarized emissions
普朗克卫星任务于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。弥漫星系偏振辐射的存在污染了CMB各向异性的测量，特别是在偏振。因此，需要很好地了解这些排放，以达到普朗克所要求的精度。在这种情况下，我们已经开发并实现了一个相干的三维模型的两个主要的偏振银河系的排放：同步辐射和热尘埃。我们比较了这些模型的WMAP和ARCHEOPS数据和408 MHz的全天空连续调查。由此，我们能够估计偏振前景辐射的贡献与普朗克测量的偏振CMB辐射。
2010-07-19 astro-ph.CO
Hot pixel contamination in the CMB correlation function?
最近，有人提出，WMAP团队应用于时间排序的CMB数据的地图制作过程可能会因热像素而存在缺陷。由于卫星WMAP的差分测量过程，这可能导致与热像素具有大约141度角距离的像素中的偏差。这里，确认偏差，并且通过排除受影响的像素来重新评估温度两点关联函数C（θ）。结果表明，最显着的效果发生在C（θ）在最大的角度接近θ = 180度。此外，校正后的关联函数C（θ）被应用到宇宙的立方拓扑结构，它被发现，这样一个多连接的宇宙匹配的温度相关性比LCDM和谐模型更好，提供的立方长度尺度接近L=4测量的哈勃长度的单位。
2009-12-17 astro-ph.CO
Joint Planck and WMAP CMB Map Reconstruction
我们提出了一个新的宇宙微波背景（CMB）地图的估计相结合的两个最新的全天微波调查：WMAP九年和普朗克PR1。联合处理受益于最近推出的组件分离方法创造了“本地广义形态成分分析”（LGMCA）的基础上稀疏分布的前景在小波域。建议的估计程序利用IRIS 100微米作为对银河系中心的额外观测，以增强除尘。我们表明，这个新的CMB地图提出了几个有趣的方面：i）它是一个完整的天空地图，没有使用任何修补或插值方法，ii）前景污染非常低，iii）银河系中心非常干净，特别是低尘埃污染的测量之间的互相关估计CMB地图和IRIS 100微米地图，和iv）它是免费的热SZ污染。
2014-01-23 astro-ph.CO
Mitigating point-source contamination in CMB polarization: a Generalized Point Spread Function fitting approach
Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（高能物理研究所粒子天体物理重点实验室）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
本文提出了一种广义点扩散函数拟合方法，用于减少CMB偏振中的点源污染，有效降低张量-标量比r的估计偏差。
2026-03-13 astro-ph.CO
A framework to mitigate patchy reionization contamination on the primordial gravitational wave signal
本文构建自洽的斑块状再电离建模与多观测量联合分析框架，利用kSZ、E模和B模数据约束电子密度斑块性，以消除其对标量张量比r测量的显著偏差。
2023-04-15 astro-ph.CO
A needlet ILC analysis of WMAP 7-year data: estimation of CMB temperature map and power spectrum
对WMAP的7年温度图进行了重新分析，提取了减少天体物理前景和噪声污染的CMB图和CMB功率谱。所使用的方法是基于WMAP数据和前景模板的线性组合，实现对针状框架上的观察的分解。我们得到了一个干净的CMB地图与低污染的前景和噪音，以及一个新的估计的CMB温度功率谱。后者基本上与WMAP合作发布的功率谱兼容，尽管在大尺度上它稍微但系统地较低。这一差异的确切来源尚不清楚。
2011-06-27 astro-ph.CO
Foreground Maps in WMAP frequency bands
本文提供了全天空地图的前景发射在所有的WMAP通道，非常低的残留污染的宇宙微波背景（CMB）各向异性和控制水平的仪器噪声。前景图是通过减去适当过滤的CMB图获得的，CMB图是从所有WMAP观测和100微米图的基于针的表示的线性组合获得的。在大尺度上重建的前景图中的误差明显低于由于CMB污染的原始误差，而在小尺度上保持原始WMAP噪声的量级。估计噪声的水平，这允许实现用于最大化局部信噪比的局部滤波器。实现了使用纬度相关滤波器来减少小尺度噪声的这种滤波的示例。这大大增强了银河系发射的对比度，特别是在中间角尺度和中间银河系纬度。干净的WMAP前景图可用于研究银河系星际介质，特别是对于最高频率的通道，其中适当的扣除CMB污染是强制性的。前景地图可从专门的网站下载。
2010-06-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
An Assessment of Contamination in the thermal-SZ Map Using Cross Correlations
通过计算普朗克热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）图中tSZ信号与大尺度结构弱透镜效应和宇宙微波背景（CMB）之间的互相关，寻找tSZ图中潜在的污染。我们使用的透镜数据是来自红色序列星系团透镜巡天（RCSLens）的会聚图和普朗克CMB透镜图。我们利用普朗克卫星的HFI星图，用Needlet内部线性组合方法重建了tSZ $y$图。我们去除CMB信号，同时最大限度地减少残留噪声。我们重建的$y$图的互相关信号与普朗克团队的NILC $y$图的互相关信号一致。在重建的$y$图中，CIB和星系尘埃排放是两个潜在的污染源。我们通过从原始温度图中减去普朗克合作重建的CIB图来去除CIB信号。我们发现，CIB和星系透镜之间的互相关有助于$(7.5\pm6.0)\%$在普朗克NILC tSZ跨星系透镜信号内的$100<\ell<2000$，这意味着以前的检测的tSZ跨星系透镜是强大的CIB污染。相反，普朗克NILC tSZ交叉CMB透镜在相同的$\ell$范围内被$(18.4\pm2.8)\%$偏置。通过投影出不同尘埃光谱指数的灰体尘埃模型，检验了银河系尘埃污染。星系尘埃对星系透镜交叉tSZ信号的影响不显著。
2019-08-29 astro-ph.CO
Intrinsic alignment contamination to CMB lensing-galaxy weak lensing correlations from tidal torquing
由于星系潮汐相互作用，星系椭圆度与大尺度结构的相关性，为宇宙剪切的测量提供了潜在的重要污染物。然而，对于通常用于宇宙剪切分析的红移星系，这些内在排列仍然知之甚少。对于旋涡星系，潮汐扭矩被认为在确定线性理论中内禀椭圆率和引力势之间的零相关的排列中是重要的。在这里，我们计算的领导阶校正的潮汐扭矩模型从非线性演化的结果，使用二阶微扰理论，并将其与污染的内在对齐最近测量的星系椭圆和CMB透镜势之间的互相关。在与CMB透镜观测相关的尺度上，引力双谱的压缩极限主导了相关性。物理上，大尺度模式的源CMB透镜调制小尺度的功率，因此固有的椭圆率，由于非线性演化。我们发现，从潮汐扭矩的角度互相关有一个非常相似的尺度依赖的线性对准模型，被认为是适当的椭圆星系。互相关的幅度预测强烈依赖于形成红移，被较小的星系，形成在较高的红移时，引力势的双谱较小。最后，我们做了简单的预测，从即将到来的宇宙剪切测量与当前的CMB透镜测量的相关性的内在对齐的约束。我们注意到，如果椭圆星系和螺旋星系可以分离（例如，使用颜色）。
2016-07-20 astro-ph.CO
Is the CMB asymmetry due to the kinematic dipole?
在宇宙微波背景（CMB）辐射中发现的宇称破缺现象是研究非标准宇宙学模型、各种前景残差的可能污染和CMB数据校准的重要线索。本文通过在宇称参数的定义中排除$m=0$模，研究了CMB宇称不对称的方向性。我们发现宇称参数的优选方向与CMB运动学偶极相一致，这意味着CMB宇称不对称性可能与剩余偶极分量的可能污染有关。我们还发现，这种趋势不仅局限于$l=2,3$，但在扩展的多极范围高达$l\sim 22$。
2012-01-25 astro-ph.CO
Unbiased Primordial Gravitational Wave Inference from the CMB with SMICA
Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；CNRS-UCB International Research Laboratory, Centre Pierre Binétruy（法国国家科学研究中心-巴黎第十一大学国际联合实验室，皮埃尔·比内屈中心）
利用SMICA方法从CMB观测中无偏推断原始引力波信号，克服复杂前景污染挑战。
2026-02-24 astro-ph.CO
Impact of Instrumental Systematic Contamination on the Lensing Mass Reconstruction using the CMB Polarization
本文研究了仪器系统学对由宇宙微波背景（CMB）温度和偏振观测的弱透镜效应重建偏转角功率谱的影响。我们考虑七种类型的影响，这是与已知的仪器系统学：校准，旋转，指向，自旋翻转，磁泄漏，偶极泄漏和四极泄漏。这些效应可以用11个畸变场来表征。这些系统效应中的每一个都可以模仿有效的投影物质功率谱，从而污染透镜重建。为了证明这些仪器系统学的效果，我们考虑两种类型的实验，一种是具有9.6 uK-arcmin偏振的探测器噪声水平和8.0 '的FWHM，典型的即将到来的地面和基于气球的CMB实验，以及具有2.0 uK-arcmin偏振的探测器噪声水平和4.0'的FWHM的CMBPol-like仪器，典型的未来空间的CMB实验。对于每一个系统，我们考虑各种选择的连贯性规模。在所有11个系统参数中，旋转和磁泄漏提出了最严格的要求，而四极泄漏，指向误差和校准是最不苛刻的。从透镜提取的要求是约1-2个数量级的严格比测量的原始B-模式与暴胀的能量标度为1.0*10^{16} GeV的要求。另一方面，透镜重构对某些系统参数的要求与探测暴胀尺度E_i = 3.0*10^{16} GeV的原始B模的要求相当，甚至更为严格。
2009-01-05 astro-ph.CO
Impact of thermal SZ effect on cross-correlations between Planck CMB lensing and SDSS galaxy density fields
宇宙微波背景辐射（CMB）图中星系团的热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）效应所造成的残余前景污染传播到重构的CMB透镜场中，从而使CMB透镜与大尺度结构（LSS）之间的本征互相关产生偏差。通过叠加分析，我们发现，残留的tSZ污染导致的透镜收敛的集群的中心部分和集群郊区的透镜收敛的递减的增量。我们通过互功率谱计算量化了残余tSZ污染对普朗克2018 CMB透镜收敛图和SDSS-IV星系密度数据之间互相关性的影响。与普朗克2018年tSZ去投影的SMICA透镜图相比，我们使用tSZ污染的SMICA透镜图进行的分析在多极$\ell\lesssim 500$处测量了$\sim2.5\%$负偏置，并在$\ell\gtrsim1500$处过渡到$\sim9\%$正偏置，这验证了早期对这种tSZ诱导的伪互相关的整体形状的理论预测。在普朗克CMB数据中检测到tSZ诱导的透镜会聚场，在$\ell\lesssim 500$处具有超过$1σ$的显著性，在$\ell\gtrsim1500$处具有超过$14σ$的显著性，从而产生总体$14.8σ$检测。我们还表明，掩盖星系团的CMB数据是不足以消除虚假的透镜信号，仍然检测到一个不可忽略的偏差与$5.5σ$意义上的互相关与星系密度场。我们的研究结果强调了在组分分离阶段从CMB图中去除tSZ效应并采用无tSZ的CMB透镜图与LSS数据进行互相关是多么…
2022-05-19 astro-ph.CO
CMB map restoration
宇宙微波背景辐射的估算对宇宙学研究至关重要。然而，它的估计从全天空调查，如WMAP或最近的普朗克是具有挑战性的：CMB地图通常是通过一些源分离技术的应用，从来没有防止最终的地图被污染的噪声和前景残差估计。这些虚假的污染，无论是噪声或前景残差是众所周知的，是大多数宇宙学相关的测试或评估的瘟疫;这包括CMB透镜重建或非高斯签名搜索。降噪通常通过在球谐函数中应用简单的维纳滤波器来执行;然而，这并不考虑噪声的非平稳性。前景污染通常通过掩盖地图中检测到的最强烈的残差来解决，这使得CMB评估更难执行。在本文中，我们介绍了一种新的降噪框架，创造了线性迭代小波滤波的LIW滤波，它能够考虑到由于基于小波的建模的噪声空间变异性，同时保持高度期望的线性维纳滤波器。我们进一步表明，相同的过滤技术可以有效地执行前景污染减少，从而提供一个全球清洁CMB地图。模拟，但现实的普朗克数据的数值结果。
2011-11-14 astro-ph.CO stat.AP
The advantage of Bolometric Interferometry for controlling Galactic foreground contamination in CMB primordial B-modes measurements
针对 CMB 原初 B 模测量中的银河系尘埃前景建模偏差，研究利用 BI 的光谱成像能力，并通过 FGBuster 蒙特卡洛比较 CMB-S4 与 CMB-S4/BI，证明其可诊断未建模 LOS 频率去相关导致的 r 残余污染。
2023-11-03 astro-ph.CO
Optimizing blind reconstruction of CMB B-modes for future experiments
针对未来 CMB 实验中 NILC 在复杂前景下残余污染导致 B 模式偏差的问题，提出 MC-NILC 与 ocMILC 两种扩展以增强前景减除。
2024-05-28 astro-ph.CO
Enhancing Measurements of the CMB Blackbody Temperature Power Spectrum by Removing CIB and Thermal Sunyaev-Zel'dovich Contamination Using External Galaxy Catalogs
本文提出利用大尺度结构示踪物清除CIB和tSZ污染的新方法，以增强CMB黑体温度功率谱测量，在Simons Observatory与Planck类联合实验中使kSZ信噪比最高提升50%。
2023-11-01 astro-ph.CO
CMB reconstruction from the WMAP and Planck PR2 data
在这篇文章中，我们描述了一个新的估计宇宙微波背景（CMB）强度图重建的完整普朗克2015年数据（PR 2）和WMAP九年的联合分析。它提供的不仅仅是（Bobin et al. 2014 b）中介绍的CMB图的更新，因为它受益于组分分离方法L-GMCA（局部广义形态组分分析）的改进，该方法允许有效分离相关组分（Bobin et al. 2015）。根据最新的CMB数据，我们进一步证实了以前的结果（Bobin等人，2014 b）表明，拟议的CMB图估计显示出天体物理学和宇宙学应用的吸引人的特征：i）这是一张不需要任何修补或插值后处理的全天空地图，ii）即使在银河系中心，前景污染也非常低，iii）它不表现出任何可检测的热SZ污染痕迹。我们表明，它的功率谱是在良好的协议与普朗克PR 2官方理论最佳拟合功率谱。最后，遵循可重复性研究的原则，我们提供了L-GMCA的可重复性代码，使其成为唯一可重复的CMB图谱。
2015-11-27 astro-ph.CO
A halo model of extragalactic contamination to CMB lensing, delensing, and cross-correlations
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Kavli Institute for Cosmology Cambridge（卡弗里宇宙学剑桥研究所）；DAMTP, University of Cambridge（剑桥大学应用数学与理论物理系）；School of Earth and Space Exploration, Arizona State University（亚利桑那州立大学地球与太空探索学院）
该研究提出了一种射线模型，用于分析类星体对CMB偏振、去偏振和交叉相关的影响，通过解析预测偏置并评估不同参数对结果的影响。
2026-02-26 astro-ph.CO
Nearly Full-Sky Low-Multipole Cosmic Microwave Temperature Anisotropy: I. Foreground Cleaned Maps
The William H. Miller III Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学物理与天文学系）
利用多频模板图组合，仅掩蔽1%像素，生成近全天CMB温度图，推荐用于低多极（ℓ<30）研究。
2026-07-02 astro-ph.CO
Study on the filters of atmospheric contamination in ground based CMB observation
本文通过端到端CMB模拟比较多项式、高通和Wiener三种滤波器，表明高通滤波器在时域、图域及高噪声条件下综合表现最优。
2023-03-23 astro-ph.CO astro-ph.IM
Reconstructing simulated CMB polarization power spectra with the Analytical Blind Separation method
多频观测需要将CMB与前景分离，并从数据中准确提取宇宙学信息。分析盲分离（ABS）方法致力于在存在天体物理前景辐射和仪器噪声污染的情况下从多频率观测中提取CMB功率谱。在这项研究中，我们应用ABS方法模拟天空地图，可以观察到与未来的星载调查，以测试该方法的能力，以确定CMB偏振$E$ -和$B$ -模式功率谱。我们提出了ABS方法的性能模拟全天空的分析和分析集中在天空区域较少影响银河前景发射。我们讨论的起源和最小化的偏差估计CMB偏振角功率谱。我们发现，ABS方法进行了相当不错的分析，在中等和小的角度尺度的全天观测，尽管强烈的前景污染。在最大的尺度上，仍然需要额外的工作来减少各种来源的偏差以及CMB $E$和$B$偏振之间的混淆对部分天空分析的影响。
2021-03-19 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
Predicting the CIB-$ϕ$ contamination in the cross-correlation of the tSZ effect and $ϕ$
最近发布的{ \it普朗克}数据提供了对热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应和宇宙微波背景（CMB）透镜势（$ϕ$）的全天覆盖。这两个探测宇宙中大尺度结构的互相关是检验宇宙学模型的有力工具，特别是在星系团和CMB之间的差异的背景下，以获得最佳拟合的宇宙学参数。然而，tSZ效应图受到宇宙红外背景（CIB）波动的高度污染。与其他天体物理成分不同，CIB的空间分布随频率而变化。因此，它不能从tSZ康普顿参数图中完全去除，该参数图是从多个频率图的线性组合构建的。我们估计了tSZ- $ϕ$功率谱中CIB- $ϕ$相关性的污染。我们认为线性组合重建的tSZ康普顿参数从{ \it普朗克}频率图。我们得出结论，即使在乐观的情况下，CIB- $ϕ$污染相对于tSZ- $ϕ$信号本身也是显著的。因此，我们强调，基于康普顿参数图的tSZ- $ϕ$分析受到CIB- $ϕ$污染产生的偏倚的高度限制。
2017-01-31 astro-ph.CO
Residual foreground contamination in the WMAP data and bias in non-Gaussianity estimation
我们分析是否有任何残留的前景污染，在清洁WMAP 7年的数据，差分组件，Q，V和W。我们计算前景图之间的相关性，从其中长波长的相关性已被减去，和前景减少应用银河系和点源掩模后的每个差分组件的地图。我们发现所有的差分组件的正相关性，具有很高的统计意义。对于Q和V，我们发现很大一部分污染来自前景图具有大于均方根值三倍的正值的像素。这些发现意味着存在来自银河系排放和未解决的点源的残留污染。我们在掩蔽Scodeller等人[7]的扩展点源目录后重新进行分析，发现相关性和相应的显著性值下降。为了量化残留污染对CMB中原始非高斯性搜索的影响，我们将估计的污染物分数添加到模拟高斯CMB图中，并计算由于污染而产生的Minkowski泛函的特征非高斯偏差形状。我们发现显着的协议，这些偏差的形状与从WMAP数据，这意味着所观察到的非高斯偏差的主要部分来自残留的前景污染。我们还计算非高斯偏差的闵可夫斯基泛函后，应用点源掩模的Scodeller等人。并发现减少的偏差，这是一致的，在污染水平的降低的整体幅度。
2012-10-08 astro-ph.CO
Constraints on CMBR flux due to high-z dust emission
Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利群岛天体物理学研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）
研究通过分析高红移尘埃发射对CMBR通量的限制，探讨了尘埃发射与CMBR单极通量测量谱的兼容性，并得出污染比例的约束。
2026-02-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Missing completely of CMB quadrupole in WMAP data
在宇宙微波背景（CMB）实验中，由于多普勒偶极方向和微波辐射计旁瓣的不确定性，前景清理后的温度图仍会受到残余偶极的污染。为了获得可靠的CMB地图，必须小心地从观察到的数据中去除此类污染。我们以前已经建立了一个软件包的地图制作，残留的偶极子污染去除，和功率谱估计威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）的原始数据。这个软件现在已经有了很大的改进。用改进后的软件对WMAP的原始数据进行CMB四极杆探测，得到了负的结果，与WMAP 7年的原始数据比较，结果为-3.2+-3.5 uK^2。这一结果显然与标准宇宙学模型LCDM所预期的~1000 uK^2不一致。CMB四极子的完全缺失对标准模型提出了严峻的挑战，并对可能的宇宙学模型提出了强有力的限制。由于这一结果对于理解我们宇宙的起源和早期演化的重要性，我们使用的软件代码开放供公众检查。
2013-01-15 astro-ph.CO gr-qc
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
Is patchy reionization an obstacle in detecting the primordial gravitational wave signal?
大尺度CMB B模偏振是对低频原初引力波信号的直接探测。然而，对该信号的明确测量需要对可能的污染进行精确的了解。一种这样的潜在污染来自于再电离时期期间自由电子空间分布的斑块。我们采用\emph{photon-conserving}半数值模拟和解析计算相结合的方法估计了由斑片再电离引起的B模功率谱，并与原始B模信号的幅度进行了比较。对于再电离的历史，这是在协议的几个最新的观测，我们发现，一个更强的二次B模式偏振信号时，产生的再电离是由大质量晕的源驱动，其幅度可以媲美重组凸块张量标量比$(r) \lesssim 5 \times 10^{-4}$。如果在B模式偏振数据的分析中忽略了斑片状再电离的污染，那么对于在此分析中考虑的再电离模型，当使用$\ell \in [50, 200]$之间的空间模式时，我们发现$r=\,10^{-3}$值中的最大偏差约为$30\%$，去透镜效率为$50\%$。对于即将进行的地面CMB实验西蒙斯天文台来说，从斑片状再电离中推断出的偏差并不是一个严重的问题，但对于旨在检测$r< 10^{-3}$值的CMB实验来说，这可能是一个潜在的混乱来源。然而，这个障碍可以通过利用功率谱的形状与原始信号的差异来消除。
2019-05-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Optimization of foreground moment deprojection for semi-blind CMB polarization reconstruction
本文提出优化的cMILC（ocMILC）流程，通过数据诊断自适应选择需反投影的前景矩数量、枢轴参数和系数，在PICO模拟中实现比NILC和cMILC更低的前景污染，并获得无偏的张标比后验。
2024-06-10 astro-ph.CO
CMB and SZ effect separation with Constrained Internal Linear Combinations
“内部线性组合"成分分离法已广泛用于WMAP空间飞行任务的数据，以便从WMAP多频数据中提取单一成分CMB。我们扩展了ILC方法重建毫米天体物理辐射超出了CMB单独。特别是，我们构建了一个约束ILC提取干净的地图的CMB或热Sunyaev Zeldovich（SZ）的效果，从其他消失的污染。约束ILC的性能进行了测试模拟普朗克任务的观测，我们成功地重建独立的估计CMB和热SZ。
2010-06-29 astro-ph.CO
Full-sky CMB lensing reconstruction in presence of sky-cuts
我们考虑了点源和银河系污染引起的天空切割的情况下，宇宙微波背景辐射透镜势及其功率谱的重建。这两种影响是分开处理的。被点源污染的小区域使用高斯约束实现来填充。在透镜重建之前，银河平面简单地使用切趾掩模进行掩模。该算法恢复了透镜势的功率谱，没有明显的偏差。
2013-01-17 astro-ph.CO
Testing for directionality in the Planck polarization and lensing data
为了更好地分析宇宙微波背景（CMB）的偏振，这是由我们的银河系的排放为主，我们需要的工具，可以检测残留的前景在清洁CMB地图。银河系前景引入统计各向异性和方向性的偏振赝矢量的CMB，这可以通过使用的D统计的Bunn和Scott。该统计量可快速计算，并能够调查广泛的数据产品的方向性。我们通过分析未清理的普朗克2018频率图，展示了该统计量在偏振图中检测前景的应用。对于普朗克2018 CMB地图，我们没有发现残留前景污染的证据。为了检验D统计量的灵敏度，我们将不同比例的偏振热尘和同步加速器前景图添加到CMB图中，并显示了将以95%的置信度检测到的100级前景污染。我们还通过分析最小方差CMB透镜势图的梯度（即，偏转角）的方向性。我们发现没有多余的方向性透镜势图相比，普朗克合作提供的模拟。
2019-10-04 astro-ph.CO
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
Debiasing cosmological parameters from large-scale foreground contamination in Cosmic Microwave Background data
针对CMB前景残留导致张量-标量比估计有偏的问题，提出基于GNILC构建残差谱模板并纳入似然函数，经LiteBIRD模拟验证可消除偏差。
2025-10-27 astro-ph.CO
CMBFSCNN: Cosmic Microwave Background Polarization Foreground Subtraction with Convolutional Neural Network
本研究拓展CMBFSCNN机器学习方法，纳入CMB透镜效应，结合半分图互相关技术降噪，在CMB-S4、LiteBIRD模拟数据中精确恢复CMB极化功率谱，并讨论方法对前景模型的依赖性。
2024-06-25 astro-ph.CO
Recovering the CMB Signal with Machine Learning
宇宙微波背景（CMB）携带着极早期宇宙的非均匀信息，对理解宇宙的起源和演化具有重要意义。然而，观测CMB地图包含来自几个来源的严重前景污染，如银河系同步加速器和热尘埃排放。在这里，我们构建了一个深度卷积神经网络（CNN）来从各种巨大的前景污染中恢复微小的CMB信号。研究发现，CNN模型能够成功地恢复出具有高精度的CMB温度图，并且在$\ell>10$处恢复出的功率谱$C_\ell$的偏差小于宇宙方差。将该方法应用于当前的Planck观测，发现恢复的CMB与Planck合作组的结果非常一致，这表明CNN方法可以为CMB观测的分量分离提供一种很有前途的方法。此外，我们测试了CNN方法与模拟CMB偏振图的基础上CMB-S4实验。结果表明，该方法可以很好地恢复出EE和BB功率谱。因此，该方法将有助于当前和未来CMB实验中原初引力波的探测。由于CNN是为分析二维图像而设计的，因此该方法不仅可以处理全天空图，还可以处理部分天空图。因此，它也可以用于其他类似的实验，例如平方公里阵列等无线电测量。
2022-05-11 astro-ph.CO astro-ph.IM
Directional dependence of CMB parity asymmetry
最近的普朗克观测证实了宇宙微波背景（CMB）辐射中的宇称违反。在本文中，我们扩展了我们以前的工作[P. Naselsky et al. Astrophys. J. { \bf 749}，31（2012）]通过考虑CMB温度各向异性的普朗克数据，对CMB宇称不对称性的方向性质进行了研究。我们定义了六种方向统计量，发现它们都表明了CMB数据的奇校验偏好。此外，我们发现所有这些统计的首选轴强烈相关的CMB运动偶极子，四极，八极的首选轴。在大于$3σ$的置信水平下证实了它们之间的对齐，这意味着CMB宇称不对称以及CMB四极和八极的异常可能具有共同的物理、污染或系统起源。此外，它们都应该与残余偶极元件的可能污染有关。
2017-02-15 astro-ph.CO
Atmosphere mitigation in CMB observations using multi-frequency time-domain component separation
CNRS-UCB International Research Laboratory, Centre Pierre Binétruy（CNRS-UCB国际研究实验室，皮埃尔·比内特鲁中心）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Space Sciences Laboratory at University of California（加州大学空间科学实验室）
该研究针对地面CMB观测受大气干扰问题，提出基于多频焦平面估计大气发射模板的新数据分析框架，用时域分量分离技术去除污染，引入净化因子量化效果，特定频段表现优于传统方法。
2026-10-14 astro-ph.CO astro-ph.IM
Polarized CMB recovery with sparse component separation
宇宙微波背景的偏振模式是宇宙学的宝贵信息来源，也是探测暴胀能量尺度的独特窗口。从微波巡天中提取这些信息需要解开前景辐射和宇宙学信号之间的纠缠，这归结为解决一个分量分离问题。成分分离技术已被广泛研究用于恢复CMB温度各向异性，但很少用于偏振模式。在这种情况下，大多数成分分离技术利用二阶统计来区分各种成分。最近的方法，而不是强调在小波域中的分量的稀疏性，已被证明提供低前景，全天空的CMB温度各向异性的估计。基于稀疏性，本文介绍了一种新的成分分离技术，称为PolGMCA（极化广义形态分量分析），它细化了以前的工作，专门解决极化CMB图的估计：i）它受益于最近引入的基于稀疏性的机制以处理部分相关的分量，ii）它建立在估计器聚合技术上，以进一步产生更好的噪声污染/非高斯前景残差权衡。利用普朗克天空模型（PSM）对PolGMCA算法进行了全天空偏振微波天空模拟，结果表明，该方法能够以低噪声/前景污染残差精确地恢复出偏振态的CMB图。它提供了相对于标准方法的改进，特别是在估计CMB具有挑战性的银河系中心。
2015-08-28 astro-ph.CO stat.AP
A Neural-Network based estimator to search for primordial non-Gaussianity in Planck CMB maps
我们提出了一个升级的组合估计，Minkowski泛函和神经网络的基础上，具有优异的性能，在检测原始的非高斯模拟地图，也包含一个加权的混合物的银河污染，除了真正的像素的噪声从普朗克宇宙微波背景辐射数据。我们严格测试了我们的估计器的效率，考虑到前景清洁普朗克地图中残余非高斯性的几种合理情况，直觉地优化神经网络的训练过程，以区分具有原始和二次非高斯特征的污染。我们寻找约束的原始本地非高斯在大角度尺度上的前景清洁普朗克地图。对于$\mathtt{SMICA}$地图，我们发现${f}_{\rm \,NL} = 33 \pm 23$，在$1σ$置信水平，在极好的协议与WMAP-9年和普朗克的结果。此外，对于其他三个普朗克地图，我们得到了类似的限制与区间${f}_{\rm \,NL} \in [33, 41]$的值，伴随着事实，这些地图表现出不同的功能，在报告的分析，如具有不同的像素的噪声强度。
2015-09-13 astro-ph.CO
Impact of Galactic non-Gaussian foregrounds on CMB lensing measurements
本研究量化银河系尘埃前景对CMB引力透镜测量的污染，发现其对阿塔卡马宇宙学望远镜无显著影响，但西蒙斯天文台部分模型偏差超阈值，需进一步研究尘埃偏差表征与缓解方法。
2025-06-17 astro-ph.CO
Probing Primordial Magnetism with Off-Diagonal Correlators of CMB Polarization
原始磁场（PMF）通过法拉第旋转（FR）在宇宙微波背景（CMB）中产生极化$B$模，导致CMB温度和极化的非平凡2点和4点关联函数。我们讨论了原始磁场的探测能力，使用不同的关联函数，并评估其相对的优点。我们已经充分考虑了弱透镜的污染，这有助于方差，但其对4点相关的贡献是正交的FR。我们表明，普朗克实验可以检测到的尺度不变的PMF的强度为nG使用FR诊断在90 GHz，而现实的未来实验在相同的频率可以检测到10^{-10} G。利用多个频率将改善这些前景，使CMB的FR成为标度不变PMF的强有力的探针。
2013-03-14 astro-ph.CO
Evidence for relativistic Sunyaev-Zeldovich effect in Planck CMB maps with an average electron-gas temperature of $T_{\rm e}\simeq 5$ keV
本文发现Planck CMB图中的残余污染源于被忽略的相对论性SZ校正，通过绘制rSZ一阶矩场并叠加星系团，推断出Planck星系团的平均电子气温度约为5 keV，并构建了无rSZ污染的新CMB图。
2025-03-04 astro-ph.CO
Scalar runnings and a test of slow roll from CMB distortions
如果μ> 7.75 E-8，未来通过PIXIE规范的实验测量宇宙微波μ畸变将提供标量扰动谱指数β= dα/dln（k）的运行的等效3-sigma检测，覆盖PIXIE灵敏度范围的大部分。这对应于β> 0.015的分辨率极限，考虑到任何慢滚假设，这是当前CMB尺度对α< 0的严格限制的结果。我们表明，如果原始信号可以与任何暴胀后的污染区分开来，那么在这个水平上检测到β与慢滚条件是相冲突的。
2012-10-05 astro-ph.CO
Tracing the cosmological evolution of stars and cold gas with CMB spectral surveys
在LCDM宇宙学的背景下，对星系演化的完整描述需要测量整个宇宙时间内的平均恒星形成率（SFR）和冷气丰度。从CO阶梯的排放痕迹冷气体，和[CII]精细结构的排放在158微米的痕迹SFR。强度测绘是以红移为函数，而不是以单个星系为单位，来测量发射谱线的累积表面亮度。CMB光谱畸变仪器对CO和[CII]红移发射强度的平均值和各向异性都很敏感。大尺度各向异性与平均表面亮度和线亮度加权偏差的乘积成比例。这种偏差提供了星系演化与其宇宙学背景之间的联系，并且是强度映射的独特资产。交叉相关与星系红移调查允许明确的测量红移线的亮度，尽管残留的连续污染和闯入者。通过互相关测量谱线亮度也避免了宇宙方差，并提出了新的观测策略。银河系的前景发射比预期的信号大$\sim 10^3$倍，这对仪器的校准和稳定性提出了严格的要求。在一系列假设下，波段的线性组合足以清除连续谱污染，残差对仪器噪声产生适度的惩罚。对于PIXIE，$2 σ$对CO和[CII]发射的灵敏度从低红移的$\sim 5 \times 10^{-2}$ kJy/sr标度到通过再电离的~2 kJy/sr。
2017-03-22 astro-ph.CO
CMB Polarization and Temperature Power Spectra Estimation using Linear Combination of WMAP 5-year Maps
我们估计CMB偏振和温度功率谱使用WMAP 5年前景污染的地图。该方法不直接利用扩散前景模板，也不直接利用检测器噪声模型。该方法基本上由两个步骤组成，（i）通过在谐波空间中进行个体图的线性组合来去除扩散前景污染，以及（ii）将前景清洁图互相关以最小化检测器噪声偏差。对于温度功率谱，我们也估计和减去剩余的未解决的点源污染的交叉功率谱使用的点源模型提供的WMAP科学小组。我们的$TT$、$TE$和$EE$功率谱与WMAP科学小组发表的结果吻合得很好。然而，与WMAP科学小组获得的结果相比，偏振功率谱上的误差条要小得多。我们进行详细的数值模拟，以测试我们的程序中的偏差。我们发现，在所有情况下的偏差是小的。在较早的出版物中指出了$TT$功率谱中低$l$处的负偏差。我们发现，偏置校正的四极功率（$l(l+1)C_l/2π)$）为532 $μK^2$，大约是WMAP小组估计值（213.4 $μK^2$）的2.5倍。
2009-03-21 astro-ph.CO
Constraints on Patchy Reionization from Planck CMB Temperature Trispectrum
通过测量普朗克2015年宇宙微波背景（CMB）温度各向异性的三谱，我们提出了对补丁再电离的约束。斑片状再电离导致CMB光学厚度的各向异性，并且改变了所观察到的CMB各向异性的统计。我们估计的三谱的CMB温度各向异性约束的光学深度的空间变化。我们表明，测量的三光谱是一致的，从标准的透镜CMB模拟在$2σ$。虽然在普朗克2015温度三谱中没有发现斑片状再电离的证据，但对斑片状再电离的CMB约束比以前的工作有了显着改善。假设Wang和Hu（2006）的解析气泡晕模型，在这项工作中获得的约束排除了在$\sim0.5$的电离分数为$R\gtrsim 10$ Mpc的典型气泡尺寸。此外，我们的约束意味着，如果Dvorkin等人（2009）描述了由斑片再电离引起的$B$模，则来自斑片再电离的大尺度$B$模在探测$r\gtrsim0.001$的原始引力波时不是一个显著的污染。CMB三谱数据开始对斑片状再电离提供有意义的约束。
2018-03-01 astro-ph.CO
Measuring the tensor to scalar ratio from CMB B-modes in presence of foregrounds
Abreg：我们研究了偏振前景发射对未来CMB实验测量张量标量比r的性能的影响。我们设计了一个组件分离管道，基于Smica方法，旨在从数据中估计r和前景污染，而无需事先假设前景的频率依赖性或空间分布。我们推导出误差条，该误差条考虑了前景贡献的不确定性。我们使用目前的知识，银河系和银河系外的前景实施的普朗克天空模型（PSM），建立模拟的天空排放的各种实验设置。我们的方法，使我们能够检测到r = 0.1，在3西格玛以上的B模式仅与普朗克数据，和r = 0.001，在6西格玛的最雄心勃勃的设计，未来的EPIC探针。我们发现，全天实验允许适当的测量的再电离凸点，尽管大规模的前景排放和污染几乎不敏感的点源和透镜，如果他们的统计贡献可以准确地建模。通过对天空中一个小而干净的部分的观测进行调查，我们发现，当测量r < 0.1时，漫射前景仍然是一个敏感的地面实验所关注的问题，其频率覆盖范围有限，但通过深场空间任务可以有效地处理，这反过来对透镜效应非常敏感。我们的结果并不显着依赖于扩散前景模型的整体水平和频率依赖性。
2009-01-08 astro-ph.CO
Foreground-immune CMB lensing reconstruction with polarization
已知河外前景会在基于温度的CMB透镜重建中产生显著的偏差。已提出若干技术，包括"源硬化“和”纯剪切估计数“，以减轻污染，并已证明在减少前景引起的偏差方面非常有效。在这里，我们将这两种技术扩展到偏振，这将是未来实验中CMB透镜重建的重要组成部分，并分析研究“大透镜”限制，以深入了解前景偏差的起源和缩放，以及对其轮廓的敏感性。使用极化点源的模拟，我们估计了西蒙斯天文台和CMB-S4类（基于偏振的）透镜重建的预期偏差，发现对前者的偏差是微小的，而对后者的偏差在小尺度（$L\sim1000-2000$）下可能是不可忽略的。特别是，我们表明，对于CMB-S4样的实验，点源硬化估计的最佳线性组合可以减少（点源引起的）偏见CMB透镜功率谱高达两个数量级，在$\sim4\%$噪声成本相对于全球最小方差估计。
2023-01-23 astro-ph.CO
Removal of point source leakage from time-order data filtering
在制图之前，通常对来自地面CMB实验的时序数据（TOD）进行滤波，以去除或减少来自地面的污染和大气排放。然而，当观测区域包含强点源时，滤波过程将导致测量的CMB图中的点源周围的相当大的泄漏，并留下虚假的偏振信号。因此，在CMB科学开发之前，需要评估和消除这些信号。本文提出了一种新的“模板拟合”方法，可以有效地在像素域去除这些泄漏信号，既满足了从CMB- $B$模测量原初引力波的要求，又避免了对TOD进行耗时的运算。
2022-11-25 astro-ph.CO
Probing the statistical properties of CMB $B$-mode polarization through Minkowski Functionals
磁型$B$模偏振的探测是未来宇宙微波背景（CMB）实验的主要目标。在标准模型中，$B$模式映射是一个强非高斯场，由于透镜组件。除了两点关联函数外，其他统计量对极化图信息的挖掘也很重要。本文利用Minkowski泛函研究了透镜$B$模式映射的形态学性质。我们发现，从高斯的偏差是非常显着的全天空和部分天空调查。作为分析的一个应用，我们研究了$B$模式图中前景残差的形态学印记。我们发现，即使是非常微小的前景残差，对地图的影响可以检测到的闵可夫斯基功能分析。因此，它提供了一个补充的方式来调查的前景污染的CMB研究。
2016-07-11 astro-ph.CO
