Full-sky bispectrum in redshift space for 21cm intensity maps
我们计算了再电离后21厘米强度图的树级双谱。我们的工作在直接可观察的角度和红移空间，专注于等红移相关和薄的红移箱，透镜的贡献是可以忽略不计的。我们证明了红移空间的扭曲，通常占主导地位的结果的贡献的重要性。考虑到望远镜光束和前景清洁的影响，我们估计的信号噪声，并表明，双谱是可检测的SKA在单碟模式和HIRAX在干涉仪模式，特别是在各自的范围内的较低的红移。
2020-10-07 astro-ph.CO
The bispectra of galactic CMB foregrounds and their impact on primordial non-Gaussianity estimation
我们使用合并的双谱估计器来确定尘埃，自由，同步加速器和AME星系前景的双谱，使用指挥官组件分离方法从普朗克2015年的数据产生的地图。我们发现，所有这些峰值在压缩配置，允许潜在的混乱，特别是当地的原始形状。应用一个额外的功能，实现了分箱双谱估计代码，然后我们使用这些银河双谱作为模板，在$f_\mathrm{NL}$分析其他地图。经过测试和验证的方法和代码与模拟，我们表明，我们检测到的尘埃在原始的143 GHz的地图与预期的幅度（其他星系前景太弱，在143 GHz的检测），并没有银河系的残留物中检测到清洁的CMB地图。我们还研究了模板上的掩模的效果和联合灰尘原始$f_\mathrm{NL}$分析上的装箱的选择的效果。
2018-10-03 astro-ph.CO
Foreground Biases on Primordial Non-Gaussianity Measurements from the CMB Temperature Bispectrum: Implications for Planck and Beyond
宇宙微波背景（CMB）温度双谱是目前约束原初非高斯性（NG）最精确的工具。普朗克温度数据严格限制了局域型NG：$f_{\rm NL}^{\rm loc} = 2.5 \pm 5.7$的振幅。在这里，我们计算以前被忽视的前景偏差基于温度的$f_{\rm NL}^{\rm loc}$测量，由于集成的萨克斯-沃尔夫（ISW）效应，引力透镜，热和运动学的Sunyaev-Zel'dovich效应，和宇宙红外背景。虽然标准分析已经减去了由于ISW透镜双谱引起的对$f_{\rm NL}^{\rm loc}$的显著偏差，但是在温度双谱中存在许多其他次级各向异性项。我们计算这些信号引起的对$f_{\rm NL}^{\rm loc}$的主要偏差。大部分的偏差是非黑体，因此减少了多频分量分离方法，然而，最近的分析发现，银河系外的前景是目前在普朗克分量分离的地图在不可忽略的水平。此外，普朗克FFP 8模拟不包括产生这些偏差的前景相关性。我们计算个别频率的偏差，有些是可比的统计误差栏$f_{\rm NL}^{\rm loc}$，即使是主CMB通道（100，143和217 GHz）。对于未来的实验，它们大大超过了统计误差（仅考虑温度）。或者，前景贡献可以被边缘化，但是这导致$f_{\rm NL}^{\rm loc}$上的误差条的不可忽略的增加。完整的评估将需要计算与组件分离，理想情况下使用模拟。我们还计算了等…
2018-11-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gridded and direct Epoch of Reionisation bispectrum estimates using the Murchison Widefield Array
我们采用两种方法来估计21厘米双谱内的再电离时代（EoR）的Murchison宽场阵列（MWA）项目的数据。使用与第二阶段紧凑型阵列采集的数据允许直接双谱估计上的多个冗余间隔的三角形的天线瓦片，以及估计的基础上的数据网格的$uv$平面。将直接和网格化双谱估计器应用于2016年和2017年观测季节的21小时高波段（167 - 197 MHz; $z$ = 6.2 - 7.5）数据。点源前景的双谱偏差和方差的解析预测。我们比较了这些方法的输出，前景的信号贡献，以及未来的前景测量的双谱与冗余和非冗余阵列。我们发现，一些三角形配置产生的双谱估计是一致的，与预期的噪声水平后10小时，而等边配置是强烈的前景为主。可以仔细选择三角形配置以减少阻碍功率谱估计器的前景偏差，并且对于某些波模式，21 cm双谱可以在比21 cm功率谱更短的时间内可访问，其中检测在数百小时内。
2019-05-17 astro-ph.CO astro-ph.IM
The BINGO Project V: Further steps in Component Separation and Bispectrum Analysis
利用红移21厘米谱线强度图观测中性氢在宇宙中的分布是对宇宙学的一个有力的探索。然而，红移的21厘米信号被来自我们银河系和其他河外前景的前景发射所掩盖。本文讨论了BINGO调查的能力，以分离这样的信号。具体而言，本文详细研究了前景成分留下的不同残差，表明噪声校正的频谱是无偏的，并表明我们通过分析三点函数的非零贡献来理解剩余的系统残差。我们使用广义针状内部线性组合，我们适用于天空模拟的BINGO实验的每个红移箱的调查。我们提出了我们的恢复红移21厘米信号从天空模拟的BINGO实验，包括前景成分。我们通过不同红移的角功率谱测试了21 cm信号的恢复，以及通过双谱分析测试了其非高斯分布的恢复。我们发现，从原始的前景地图的非高斯性可以被删除，至少，噪音限制的BINGO调查与这些技术。我们的组件分离方法使我们能够减去前景污染的BINGO通道下降到低于宇宙学信号和噪声的水平，并重建21厘米的功率谱不同的红移箱没有显着的损失在多极$20 \lesssim \ell \lesssim 500$。我们的双谱分析在恢复的21 cm信号中产生残留前景污染水平的强有力的测试，从而使我们能够优化和验证我们的成分分离分析。（节录）
2022-04-01 astro-ph.CO astro-ph.IM
The CIB-lensing bispectrum: impact on primordial non-Gaussianity and detectability for the Planck mission
在谐波空间中，我们刻画了对宇宙微波背景（CMB）三点函数有贡献的宇宙红外背景（CIB）透镜双谱。我们表明，CIB透镜双谱具有相当大的强度，它可以检测到具有很高的意义，在普朗克高频地图。我们还提出了污染的预测不同形状的原始非高斯$f_{nl}$参数产生的CIB透镜双谱和河外点源双谱在普朗克高分辨率CMB各向异性地图。局部、等边和正交形状被考虑用于“原始”单频（即，不应用任何组分分离技术）和前景简化的普朗克温度图。CIB透镜相关性似乎主要影响双谱的正交形状-对于143和217 GHz频带，Δ $f_{nl}$分别为-21和-88-而点源主要影响等边形状，在100、143和217 GHz处，Δ $f_{nl}$ = 160、54和60。然而，结果表明，当考虑前景简化图时，这些污染物不会对普朗克$f_{nl}$估计值产生任何相关偏差：使用SEVEM进行组分分离，我们得到由于CIB透镜效应导致的Δ $f_{nl}$ = 10.5，由于点源导致的Δ $f_{nl}$ = 30.4，对应于普朗克2013 $f_{nl}$不确定度的0.30σ和0.45σ。事实上，成分分离技术能够部分地清除河外源污染，并且对于所有形状都减小了偏差。我们进一步开发了基于小松，Spergel & Wandelt（2005）形式主义的单频和多频估计器，可用于有效检测此信号。
2015-04-16 astro-ph.CO
Detecting the relativistic bispectrum in 21cm intensity maps
我们研究了未来21厘米强度测绘调查的双谱中领先阶相对论效应的可探测性。相对论信号来自红移空间中的多普勒效应和其他视线效应。在单个示踪剂的功率谱中，这些效应被因子$\cH^2/k^2$抑制。相比之下，在双谱中，相对论信号耦合到短尺度模式，导致作为$\cH/k$缩放的虚贡献，从而增加检测的可能性。先前的工作已经表明，这种相对论性信号在第四阶段的H $α$星系巡天中是可以探测到的。{We显示该信号也可以通过下一代21厘米强度图检测到，但由于前景和望远镜光束效应，通常具有较低的信噪比。
2021-05-13 astro-ph.CO
Impact & Mitigation of Polarized Extragalactic Foregrounds on Bayesian Cosmic Microwave Background Lensing
针对未来偏振主导的CMB透镜测量场景，研究量化了河外偏振前景对贝叶斯透镜重建的影响，提出联合拟合方法以缓解更远期实验的前景偏差。
2025-05-18 astro-ph.CO
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
Statistical properties of polarized CMB foreground maps
用于CMB分析的前景去除技术对前景在温度和偏振方面的特性做出具体假设。通过研究前景成分的统计数据，可以更好地了解这些假设的有效程度。在这项工作中，我们调查$E$和$B$模式地图的两个最强的偏振前景，同步辐射和热尘埃排放，关于他们的相似性与高斯过程，他们的光谱变化和互相关。我们在$\sim3.7^\circ$大小的补丁集体覆盖整个天空进行测试，并发现其中大多数符合他们的高斯期望，根据使用的统计。相关性在$E$ -和$B$ -模式信号中表现出明显的差异，其指向前景去除方法中的必要性。我们讨论了潜在的后果和可能的进一步方向。
2019-06-12 astro-ph.CO
On the contamination of the global 21~cm signal from polarized foregrounds
全球（即天空平均）$21$ ~cm信号实验可以测量从宇宙黎明到再电离时代的宇宙演化。这些测量受到明亮前景发射的挑战，如果其光谱平滑，则可以从宇宙学信号中分离出来。这种假设在单极化天线的情况下失败了，因为它们测量线性极化的前景发射-这是不可避免的法拉第旋转通过星际介质。我们研究了银河系极化前景对提取全球21 cm信号的影响，通过真实的天空和偶极子模拟，在低频段从$50$到$100$ ~MHz，其中21 cm的吸收轮廓是预期的，并在更高的频段（$100-200$ ~MHz）。我们发现，具有复杂频率结构的极化污染物的存在下，可以偏置的幅度和形状的重建信号参数在两个频带。我们调查，如果极化前景可以解释意想不到的$21$ ~cm宇宙黎明信号最近报道的EDGES合作。我们发现，未考虑的偏振前景污染可以产生增强和扭曲的$21$ ~cm吸收谷，类似于Bowman等人（2018）报告的异常轮廓，其幅度与假设的输入高斯轮廓（在$\sim 1.5 σ$水平）处于轻度紧张状态。此外，我们注意到，在来自偏振前景的污染的假设下，重建的EDGES信号的幅度可以被高估大约$30\%$，减轻了基于奇异物理的解释的要求。
2019-08-14 astro-ph.CO
The EoR 21-cm Bispectrum at $z=8.2$ from MWA data I: Foregrounds and preliminary upper limits
本文利用MWA数据首次尝试测量z=8.2再电离时期21厘米双谱，识别出受周期性尖峰污染的双谱EoR窗口，并给出了远高于理论预期的前景主导上限。
2025-07-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining Polarized Foregrounds for EOR Experiments II: Polarization Leakage Simulations in the Avoidance Scheme
观测红移21厘米线的一个关键挑战是它与明亮的银河系和河外前景的分离。特别是，仪器泄漏的极化前景，经历显着的法拉第旋转，因为它们通过星际介质传播，可能会有害地污染21厘米的功率谱。我们开发了一种形式主义来描述由于仪器宽场效应在冗余阵列测量的基于可测量性的功率谱中引起的泄漏，扩展了Parsons等人（2012）提出的延迟谱方法。我们构造偏振天空模型，并通过仪器模型传播它们，以模拟精确阵列探测再电离时代的真实全天空观测。我们发现，由于人口的偏振点源的泄漏预计将高于弥漫的银河系偏振在任何$k$模式为30米的参考基线。对于相同的参考基线，在$k > 0.3 \, h$ ~Mpc $^{-1}$处的无前景窗口，即使在最悲观的假设下，也可以根据弥漫的银河系极化的泄漏来定义。如果极化前景功率谱的测量或极化前景的模型给出，我们的方法是能够预测的偏振泄漏在实际的21厘米的观测，潜在地使其从测量的21厘米功率谱的统计减法。
2017-09-08 astro-ph.CO
Impact of Polarized Galactic Foreground Emission on CMB Lensing Reconstruction and Delensing of B-Modes
下一代CMB实验（如CMB-S4）旨在以亚百分比精度测量CMB透镜效应潜力，其中大部分约束功率将来自CMB偏振。我们调查的前景，实现这一目标的存在下，大规模的，弥漫的银河前景发射，通过使用非高斯天空模拟和利用多频信息来清洁这些。我们表明，虽然在前景清洁之前，从污染的透镜势估计的宇宙学参数估计可以显着偏置，这些可以通过应用参数前景清洁方法成功地减轻。我们进一步观察到没有显着的额外的偏见，在脱透镜的B模式功率谱后，应用前景清洗，因此能够获得无偏测量的张量标量比，$r$，脱透镜后。
2020-01-08 astro-ph.CO
Simulations of primary beam effects on the cosmic bispectrum phase observed with the Hydrogen Epoch of Reionization Array
中性氢的21~cm跃迁有望成为再电离时代最好的观测探针。测量21厘米信号的主要困难是存在明亮的前景，需要非常精确的干涉校准。闭合量可以规避校准要求，但是可能受到方向相关效应的影响，特别是天线主波束响应。本文研究了互耦对天线主波束闭合相位及其功率谱的影响。我们的模拟表明，受互耦合影响的初级光束导致泄漏的前景功率进入EoR窗口，这可以高达$\sim4$数量级高于没有考虑互耦合的情况。然而，对于包括29 μ m基线的三元组，这种泄漏基本上限于$k < 0.3$ ~ $h$ ~Mpc $^{-1}$。当明亮的前景出现在天线旁瓣中时，泄漏幅度更明显，正如预期的那样。最后，我们发现，包括相互不同的互耦合光束的三元组具有类似于包括相同类型的互耦合光束的三元组的功率谱，这表明三元组（或可见度对）内的光束到光束的变化不是EoR窗口中的前景泄漏的主要来源。
2022-05-19 astro-ph.CO astro-ph.IM
Foreground influence on primordial non-Gaussianity estimates: needlet analysis of WMAP 5-year data
我们约束的原始非高斯的CMB数据的振幅，考虑到存在的前景残差的地图。我们概括的针双谱估计边缘化的幅度热尘，自由和同步加速器模板。我们将我们的程序应用于WMAP 5年数据，发现fNL= 38 \pm 47（1 σ），而无边缘化的分析提供fNL= 35 \pm 42。将边缘化分别分解到每个前景上，我们发现fNL的估计分别与尘埃和同步加速器的正相关性为17%，12%，而对于自由-自由分量，发现约-10%的负相关性。
2009-10-22 astro-ph.CO
Understanding Polarized Foreground from Dust: Towards Reliable Measurements of CMB Polarization
未来十年宇宙学领域中关于光学/红外偏振测量的科学机会和建议。为响应对这类文件的呼吁，向Astro 2010提交了以社区为基础的白皮书。
2009-02-24 astro-ph.CO
Non-Gaussianity in SMICA
Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；CNRS, Astroparticule et Cosmologie（法国国家科学研究中心，粒子与宇宙学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；CNRS/IN2P3, IJCLab（法国国家科学研究中心/法国国家核物理与粒子物理研究所，IJCLab）；ILANCE, CNRS – University of Tokyo International Research Laboratory（ILANCE，日本东京大学国际研究实验室（法国国家科学研究中心））；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU, WPI), UTIAS, The University of Tokyo（汤川秀树物理数学统一研究所（Kavli IPMU），UTIAS，东京大学）
本文提出了一种新的方法，用于在SMICA组件分离方法中包含前景信息，超越了二阶统计信息。同时开发了一个分箱双谱估计器，能够直接使用不同频率通道的地图，确定多个组件的双谱，将非高斯性估计的传统方法从清理地图转移到组件分离步骤，以更好地处理前景不确定性。
2026-09-22 astro-ph.CO
Diffuse polarized foregrounds from component separation with QUIJOTE-MFI
在北方天空中的偏振分量地图来自QUIJOTE-MFI宽调查数据在11和13 GHz，WMAP K和Ka波段和所有普朗克偏振通道使用参数分量分离方法B-SeCRET。QUIJOTE-MFI数据的加入显著改善了低频主导前景参数估计的不确定性，特别是同步加速器光谱指数的估计。我们在天空中发现了统计上显著的空间变化。一个幂律模型的同步辐射提供了一个很好的适合的数据以外的银道面，但未能跟踪该地区的复杂性。此外，当我们假设一个同步加速器模型与均匀曲率，我们发现，在95%的置信区域，一个非零的$c_s$值。然而，没有足够的统计学意义来确定哪种模型更受欢迎。
2022-03-11 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
Constraining Statistical Isotropy using 21cm Power Spectrum and Bispectrum
针对宇宙统计各向同性的潜在偏离问题，本文结合21厘米功率谱与双谱，通过Fisher形式主义约束偶极和四极各向异性参数，发现PUMA巡天在z≥1时约束精度优于10⁻³，较CMB巡天高一个数量级。
2025-08-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Large-Scale Polarized Foreground Component Separation for Planck
我们使用贝叶斯分量估计方法来研究大规模极化地图和宇宙学参数估计的前景与模拟普朗克数据假设简化的白噪声属性。天空信号被参数化为CMB、同步辐射和热尘埃辐射的总和。同步加速器和灰尘组件建模为幂律，与空间变化的光谱指数同步加速器和灰尘的统一指数。使用吉布斯抽样技术，我们估计的线性偏振Q和U后振幅的CMB，同步加速器和灰尘的地图，以及两个光谱指数在~4度像素。我们使用恢复的CMB地图及其协方差在一个精确的像素似然算法估计的光学深度再电离τ，张量标量比r，并构建EE和BB光谱的条件似然切片。给定我们的前景模型，对于tau=0.1，我们发现sigma（tau）~0.004，对于r=0.1的模型，sigma（r）~0.03，对于r=0.0，95%的上限r<0.02。
2011-03-13 astro-ph.CO
Simulations of Galactic polarized synchrotron emission for Epoch of Reionization observations
红移宇宙学$21$ ~cm线信号的检测需要去除银河系和河外前景发射，这是在天空中的任何地方明亮的数量级。目前使用的前景清洁方法在去除光谱平滑成分方面是有效的。然而，它们在光谱不平滑的污染物中挣扎，因此，这可能是最危险的污染物。这方面的一个例子是偏振同步辐射，这是法拉第旋转的星际介质和泄漏到总强度由于仪器的缺陷。在这项工作中，我们提出了新的全天空模拟这种偏振同步辐射在$50-200$ ~MHz的范围内，从所观察到的特性，在低频率的扩散偏振发射。公开提供模拟偏振图，旨在提供更真实的模板来模拟仪器泄漏的影响和前景分离技术的有效性。
2018-02-08 astro-ph.CO
Limits on Polarized Dust Spectral Index Variations for CMB Foreground Analysis
使用普朗克偏振数据，我们搜索和约束空间变化的偏振尘埃前景的宇宙微波背景（CMB）的观测，特别是在其光谱指数，$β_d$。如果不考虑这些变化，将导致前台清理中的错误，这些错误将传播到从清理后的CMB图恢复宇宙学参数时的错误。目前还不清楚如何强大的普朗克数据约束$β_d$变化的先前研究是由于噪声建模，残差系统学和先验的挑战。为了澄清$β_d$及其变化的限制，我们采用两个像素空间分析的偏振尘埃前景在$>3.7^{\circ}$尺度上的$\approx 60\%$的天空在银河系高纬度。一个模板拟合方法，它测量$β_d$超过三个地区的$\approx 20\%$的天空，没有发现显着偏离一个统一的$β_d = 1.55$，符合先前的普朗克测定。在这些区域中的附加分析，基于对每个像素的灰尘和CMB模型的多频率拟合，对$σ_{β_d}$（$β_d$中的高斯空间变化）施加限制。在最高纬度，数据支持$σ_{β_d}$到$0.45$，中纬度支持$0.30$，低纬度支持$0.15$。我们还表明，必须小心解释当前的普朗克约束，$β_d$地图，和噪声模拟时。由于高纬度地区的残留系统学和低尘埃信噪比，对正在进行和未来任务的预测应包括本文根据当前极化数据估计的大$σ_{β_d}$值的可能性。
2021-10-22 astro-ph.CO
A new model of the microwave polarized sky for CMB experiments
我们提出了一个新的模型，微波天空中的偏振，可用于模拟数据从CMB偏振实验。我们利用普朗克卫星的最新结果，提供一个准确的描述扩散偏振前景同步加速器和热尘埃排放。我们的模型可以包括上述两个前景，也是一个异常微波发射（AME）的构造模板。可以很容易地选择前景的频率依赖性的几个选项，以反映我们的不确定性，并测试不同假设的影响。可以将小角度尺度特征添加到前景模板以模拟高分辨率观测。我们目前的模型输出的测试，以显示良好的协议与普朗克和WMAP数据。我们确定的范围内，前景光谱指数可以变化，以符合当前的数据。我们还展示了高灵敏度，高分辨率的全天空实验，如宇宙起源探测器（COrE）的预测。我们的模型是作为一个python脚本发布的，它快速且易于使用，可在\url{http://www.jb.man.ac.uk/~chervias}上获得。
2016-07-21 astro-ph.CO
Non-Gaussianity of diffuse Galactic synchrotron emission at 408 MHz
银河系低频弥散辐射是研究红移$21$ cm线的主要污染物。去除这些前景是必不可少的利用信号从中性氢在高红移。因此，分析前景及其特点至关重要。通常使用模拟前景来测试前景去除技术的功效。大多数仿真假设前景信号的分布是高斯随机场。在这项工作中，我们测试这一假设，通过计算全天空$408$ MHz地图的分箱双谱。这是通过应用不同的亮度温度（$T$）阈值来完成的，以便评估天空中较冷的部分是否具有不同的特征。我们发现，区域具有低亮度温度$T < 25$ K确实有较小的偏离高斯分布。因此，这些区域的天空是理想的未来H{ \sc i}强度映射调查。
2018-08-25 astro-ph.CO
Impact of Galactic polarized emission on B-mode detection at low multipoles
我们使用的极化银河系发射普朗克合作开发的模型，以评估前景的影响，在低多极的B模式检测。我们的主要兴趣是噪声偏振数据的应用，特别是评估普朗克的B模式探测的可行性。这限制了可以应用于数据的前景减法技术的复杂性。我们分析内部线性组合技术，并表明，由占主导地位的E-模式偏振模式所造成的偏移导致的基本限制r约0.1的张量标量比，即使在没有仪器噪声。我们设计了一个简单的，强大的，模板拟合技术，使用多频极化图。我们表明，仅使用普朗克数据的模板拟合提供了一种可行的方法，从占主导地位的前景污染恢复原始B模式，即使在存在噪声的数据和模板。我们实现并测试了一个基于像素的方案，用于计算宇宙学参数的似然函数在低多极，结合前景减法的噪声数据。
2009-02-27 astro-ph.CO
Galactic foreground constraints on primordial $B$-mode detection for ground-based experiments
偏振前景的污染是未来偏振宇宙微波背景（CMB）调查和原始$B$模式的潜在探测的最大挑战之一。未来的实验，如西蒙斯天文台（SO）和CMB-S4，将着眼于在天空中相对较小的区域（$f_{\rm sky} \sim 0.1$）进行非常深入的观测。在这项工作中，我们调查的预测性能，作为一个功能的调查领域的位置在天空中，在整个天空的区域，偏振前景避免和前景成分分离建模需求之间的平衡。要做到这一点，我们模拟观察SO样实验和测量的误差条检测的张量标量比，$σ(r)$，与管道，其中包括一个参数分量分离方法，相关分量分析，并使用Fisher信息矩阵。我们预测了覆盖整个天空的192个调查区域以及优化的低前景区域的性能。我们发现，建模的光谱能量分布的前景是最重要的因素，任何不匹配将导致残差和偏见的原始$B$模式。在这些噪音水平下，如果观测目标是接近银河系两极的天空中污染最少的区域，那么$σ(r)$对前景污染水平并不特别敏感。
2021-11-12 astro-ph.CO
Delta-map method to remove CMB foregrounds with spatially varying spectra
我们扩展的内部模板前景去除方法占空间变化的光谱参数，如同步辐射和尘埃排放和尘埃温度的光谱指数。由于先前的算法必须假设光谱参数在整个天空（或天空的某些重要部分）上是均匀的，这导致了根据宇宙微波背景（CMB）的前景清洁偏振图估计的张量标量比参数$r$的偏差。新的算法，“Delta映射法”，占空间变化的光谱的一阶微扰。唯一的自由参数是宇宙学参数，如$r$和天空平均前景参数。我们表明，一个干净的CMB地图是极大似然解的一阶扰动，并推导出后验分布的$r$和天空平均前景参数使用贝叶斯统计。应用这一现实的模拟天空地图，包括偏振CMB，同步加速器和热尘埃排放，我们发现，新的算法消除$r$的偏见下降到我们的无噪声模拟（$r\lesssim 4\times 10^{-4}$）未检测到的水平。我们表明，由于平均的空间变化的频谱的极化前景的频率去相关可以占到一阶扰动使用略有不同的光谱参数的斯托克斯$Q$和$U$地图。最后，我们证明了偏振反常微波辐射对前景去除的影响可以被同步辐射光谱的曲率参数所吸收。
2019-02-01 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
The Effects of Polarized Foregrounds on 21cm Epoch of Reionization Power Spectrum Measurements
在探测再电离时期（EoR）的21厘米波段高红移辐射的实验中，前景辐射的污染一直困扰着我们。污染前景的潜在重要来源可能是法拉第旋转的偏振发射，其泄漏到固有非偏振EoR信号的估计中。虽然这些前景的内在偏振可能不会有问题，但法拉第旋转引入的光谱结构可能会有问题。为了更好地理解和表征这些影响，我们提出了一个模拟的极化天空之间的120和180 MHz。我们计算单个可见度，并使用Parsons等人（2012 b）提出的延迟谱方法从可见度估计三维功率谱。使用Donald C。Backer精密阵列探测再电离时代（PAPER）作为一个例子仪器，我们显示出预期的泄漏到非偏振功率谱是几个数量级以上的预期21厘米EoR信号。
2013-06-12 astro-ph.CO astro-ph.IM
Fingerprint of Galactic Loop I on polarized microwave foregrounds
内容：目前，利用宇宙微波背景（CMB）B模探测原初引力波主要受到偏振微波前景辐射的限制。因此，前景分析的改进是必要的。正如~ \cite{2018arXiv180410382L}所揭示的，偏振前景的E模和B模在形态和频谱上都有明显的不同，表明它们产生于不同的物理过程，需要分别研究。目标：我将研究银河系环，特别是环I的偏振辐射，主要关注以下问题：它主要贡献于E模还是B模？在哪些频段和哪些天空区域可以识别它？研究方法：基于超新星爆炸中磁场排列的一个已知结果，建立了一个理论预期，即环偏振应占主导地位的E-模式。特别是，预期的偏振角的回路I进行了比较，从实际的微波波段数据的WMAP和普朗克。结果和结论：模型和数据之间的比较表明，在所有波段和大面积的天空中，数据和预期之间具有显着的一致性。这一结果表明，银河系环I的偏振辐射是23至353 GHz所有微波波段的主要偏振分量，并且偏振前景的相当一部分可能来自与环I相关的局部气泡，而不是更遥远的银河系辐射。这一结果也为解释已报道的E-to-B过量的~ \citep{2016A&A...586A.133P}是由环的贡献提供了一种可能的方法。最后，这项工作也可能提供第一个几何证据，证明地球被超新星爆炸击中。
2018-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Isotropy-Violation Diagnostics for $B$-mode Polarization Foregrounds to the Cosmic Microwave Background
各向同性违反统计可以突出极化的银河前景，污染原始$B$ -模式的宇宙微波背景（CMB）。我们提出了一个特定的各向同性违反测试，并将其应用到极化普朗克353 GHz的数据，构建一个地图，表明$B$模式的前景灰尘功率在天空中。我们通过双极球谐基在调和空间中建立我们的主要各向同性测试，我们的方法有助于我们识别最少污染的方向。通过这种测量，在BICEP场及其周围、南银河系极点附近和北银河系半球都有低前景区域。在BICEP字段中也存在可能的前景特征。我们将我们的结果与基于局部功率谱的结果进行了比较，后者是使用Planck Int.~ XXX（2016年）。圆盘方法与我们的各向同性破坏诊断密切相关。我们特别注意噪音的处理，包括与前景的偶然相关性。目前，我们使用我们的各向同性工具来评估天空中最干净的部分，但在未来，这种方法将允许基于各向同性的空测试的前景污染的地图声称测量原始$B$模式，特别是在有限的频率覆盖范围的情况下。
2016-09-21 astro-ph.CO
Needlet Karhunen-Loève (NKL): A Method For Cleaning Foregrounds From 21cm Intensity Maps
本文提出NKL方法，通过对needlet系数做Karhunen-Loève变换并利用视线与角向相关性清除21cm强度映射中的偏振及非偏振前景；模拟显示其在两个红移区间均优于GNILC等方法。
2023-11-02 astro-ph.CO
Spherical bispectrum expansion and quadratic estimators
本文提出球面双谱的正交模式展开，构建对前景免疫的CMB透镜二次估计量，区分放大率与剪切信息，并实现高效数值评估。
2024-07-22 astro-ph.CO
CMB lensing reconstruction in the presence of diffuse polarized foregrounds
宇宙微波背景（CMB）透镜效应的测量和表征是当前和下一代CMB实验的关键目标。我们进行了一个案例研究的三通道气球携带的CMB实验观察天空在（l，b）=（250度，-38度），并在150 GHz的8'角分辨率达到5.25 μ K-arcmin的灵敏度，以评估是否极化的银河尘埃的影响预计将是一个显着的污染物的透镜信号重建使用EB二次估计。我们发现，对于我们假设的尘埃模型，偏振分数约低至百分之几可能会导致显着的尘埃偏见的透镜会聚功率谱。我们研究了Stompor等人（2009）提出的参数成分分离方法以及模板清洁方法，以减轻这种灰尘偏差的影响。基于模板的方法恢复无偏收敛功率谱在所有的偏振分数的情况下，我们认为，而组件分离技术，我们发现一个灰尘对比度制度，其中的配置文件似然谱指数估计的准确性打破，并在外部信息的灰尘频率缩放是必要的。我们提出了一个标准，把一个要求的精度，灰尘光谱指数必须估计或约束，并证明，如果满足这一要求，那么灰尘的偏见可以被删除。
2012-12-16 astro-ph.CO
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
Realistic Simulations of the Galactic Polarized Foreground: Consequences for 21-cm Reionization Detection Experiments
再电离期（EoR）红移21厘米谱线的测量受到强烈的天体物理前景污染、电离层畸变、复杂的仪器响应和其他不同类型噪声（如射频干扰）的挑战。天体物理前景主要是来自我们银河系的弥散同步辐射。在这里，我们提出了一个模拟的银河系发射作为前景模块的LOFAR-EoR关键科学项目端到端的模拟。模拟产生的总强度和偏振强度超过$10^\circ \times 10^\circ$地图的银河系同步辐射和自由-自由发射，包括所有观察到的发射特性：空间波动的幅度和光谱指数的同步辐射，以及法拉第旋转效应。这些模拟的重要性源于这样一个事实，即银河系极化发射可以表现出类似于EoR信号沿频率方向的方式。因此，不适当的仪器校准将导致偏振信号泄漏到总信号中，并掩盖所需的EoR信号。在本文中，我们解决这个问题，第一次通过现实的模拟。
2015-06-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Separating CMB Stokes Q and U polarization signals from Non-Gaussian Emissions
本文根据宇宙微波背景的高斯性质和天体物理偏振前景的强非高斯性质的基本概念，利用WMAP九年出版的偏振图，估算了扩散前景最小化宇宙微波背景（CMB）Stokes Q和U偏振图。我们切除定义已知点源位置的天空区域，这些区域被探测器噪声或漫射前景或两者强烈污染，然后在构成整个天空区域的大约$50\%$的幸存天空区域上执行前景最小化。我们严格评估性能的前景最小化的几种方式，并表明我们的前景最小化方法从输入地图中删除了重要的前景。与WMAP前景缩减的Stokes Q，U偏振图相比，在不同的多极范围内，经过清理的Stokes Q，U偏振图具有更少的来自相关天空区域的EE和BB功率。我们验证我们的方法进行详细的蒙特卡罗模拟。我们的方法的主要驱动机制是内部线性组合（ILC）方法，然而，与通常的ILC方法中执行的简单方差最小化不同，该方法的核心依赖于理论上动机良好的CMB偏振高斯性概念，在观测和通货膨胀模型之间建立了直接联系。此外，该方法，像通常的ILC方法，是独立的偏振前景的建模不确定性。这将是有用的，应用我们的方法在未来一代低噪声CMB偏振实验。
2017-07-07 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
$Ab$ $initio$ modeling of Galactic dust polarized CMB foreground
Nanjing University（南京大学）；University of California, San Diego（加州大学圣迭戈分校）；Kavli Institute for Theoretical Physics, University of California, Santa Barbara（加州大学圣巴巴拉分校卡弗里理论物理研究所）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
本文利用高分辨率合成尘埃极化地图分析银河尘埃极化CMB前景，揭示E/B不对称性和正TE信号的物理起源，为未来CMB实验提供先进模型。
2026-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Model of the polarized foreground diffuse Galactic emissions from 33 to 353 GHz
我们提出了3D模型的银河系磁场，包括定期和动荡的组件，并在银河系中的物质，包括相对论电子和尘埃颗粒的分布。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。我们进行了可能性分析比较的地图的Ka，Q，V和W波段的威尔金森微波各向异性探测器（Wmap）和353 GHz的Archeops数据的模型，通过改变俯仰角的规则磁场，湍流磁场的相对振幅和外推光谱指数的同步辐射和热尘埃排放。对于不同频带获得的最佳拟合参数非常相似，并且在全球范围内，数据似乎有利于在大角度尺度下可忽略的各向同性湍流磁场分量（使用这些数据无法研究各向异性视线有序分量）。从这项研究中，我们得出的结论是，我们能够提出一个一致的模型的极化扩散银河同步辐射和热尘埃的排放在频率范围从33至353 GHz，其中大多数的CMB研究进行，我们预计这两个主要的前景排放的混合物。该模型对于估算极化CMB各向异性的前景对普朗克卫星等实验的污染是非常有帮助的。
2012-04-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Polarized galactic synchrotron and dust emission and their correlation
我们提出了一个分析的偏振尘埃和同步辐射的水平使用WMAP9和普朗克数据。本研究的主要目标是告知在宇宙微波背景（CMB）测量低于$\ell\sim200$从23至353 GHz的前景污染的评估。我们计算角功率谱作为天空切的函数的基础上普朗克353 GHz的偏振图。我们的主要发现如下。(1)普朗克在353 GHz测量的尘埃发射和WMAP在23 GHz测量的同步辐射之间存在空间相关性，对于$\ell<20$和$f_{\mathrm{sky}}\geq0.5$，$ρ\approx0.4$或更高，对于$30<\ell<200$，下降到$ρ\approx0.2$。(2)一个简单的前景模型与灰尘，同步加速器，以及它们的相关性适合所有可能的交叉光谱与WMAP和普朗克353 GHz的数据给出了目前的不确定性。(3)在50 $\%$ 110的偏振尘埃图上最干净的区域中，50 $\leq \ell \leq$ 110在90 GHz处的同步加速器与尘埃振幅之比为$0.3_{-0.2}^{+0.3}$。虽然我们对同步辐射的认识的不确定性更大，但天空中较小的区域可能更干净。90 GHz以下同步辐射的高灵敏度测量对于了解90 GHz附近前景辐射的所有成分将是重要的。
2015-12-11 astro-ph.CO
Simple foreground cleaning algorithm for detecting primordial B-mode polarization of the cosmic microwave background
我们重新考虑像素为基础的，“模板”极化前景去除方法的背景下，下一代，低噪声，低分辨率（0.5度FWHM）的空间实验测量宇宙学B模式偏振信号的宇宙微波背景（CMB）。该方法由威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）团队提出，并由Efstathiou等人进一步研究。我们需要至少3个频率通道：一个用于提取CMB信号，而另外两个用于估计偏振尘埃和同步辐射的空间分布。不使用外部模板映射。我们从由CMB、噪声（2 μ K arcmin）和前景模型组成的模拟天空图中提取张量标量比（r），并发现，即使对于最简单的60、100和240 GHz的3频配置，r中的残余偏差也小至Delta r~0.002。由于同步辐射光谱指数的空间变化，这种偏差主要是由残余同步辐射。使用fsky=0.5的扩展掩码，偏差进一步降低到<0.001。
2011-05-30 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
Cosmological constraints from the power spectrum and bispectrum of 21cm intensity maps
中性氢的21厘米发射是再电离后宇宙中物质分布的潜在探测器。未来几年将通过SKAO和HIRAX实验对这条谱线强度进行宇宙学调查，以补充即将进行的星系调查。我们提出的第一个预测的宇宙学约束的21厘米功率谱和双谱的组合。Fisher预测计算这些调查的宇宙学参数，BAO距离函数和增长函数的约束力。我们还估计了动力学暗能量和修正引力的约束功率。最后，我们调查的21厘米聚类偏差的限制，到二阶。我们考虑了望远镜光束、仪器噪声、前景回避、Alcock-Paczynski效应和对21 cm散射器建模的理论误差对散射器的影响。添加普朗克先验，并边缘化多余的参数，HIRAX实现了$Λ$ CDM参数的百分之几精度，SKAO提供略低的精度。修改后的重力参数$γ$被限制在1%（HIRAX）和5%（SKAO）。对于暗能量参数$w_0,w_a$，HIRAX提供了100级的精度，而SKAO约束较弱。HIRAX在BAO距离函数$D_A,H$上实现了亚百分比精度，而SKAO在$0.6\lesssim z\lesssim 1$上达到了1-2%。对于HIRAX的整个红移范围和$0.6\lesssim z\lesssim 1$的SKAO，$f$的增长率被限制在几个百分点的水平。不同的性能主要是因为HIRAX是一个包装的干涉仪，是优化的BAO测量，而SKAO不是优化的干涉仪宇宙学和操作更好地在单碟模式，其中望远镜光束限制访问较…
2022-10-24 astro-ph.CO
Ionospheric Attenuation of Polarized Foregrounds in 21 cm Epoch of Reionization Measurements: A Demonstration for the HERA Experiment
具有不是频率的平滑函数的偏振状态的前景对HI再电离时期（EoR）功率谱测量提出了挑战，如果它们没有与期望的Stokes I信号干净地分离的话。天线电磁响应的固有极化杂质限制了天空中极化状态的分量可以彼此分离的程度，导致这种频率结构可能被混淆为HI发射。我们调查法拉第旋转的潜力，地球的电离层提供一种机制，既缓解，系统的测试，这种污染。具体来说，我们考虑延迟功率谱估计，它依赖于前景将被分离的宇宙信号在傅立叶空间中的一个明确划定的边界的期望，并正在使用的氢时代的再电离阵列（HERA）实验。通过模拟的能见度测量，其中包括电离层法拉第旋转计算从真实的历史电离层等离子体密度数据，我们发现，在重复观测的天空的偏振态的非相干平均可以衰减偏振泄漏的功率谱的10倍或更多。此外，该效应提供了一种测试EoR功率谱估计中偏振前景污染的存在的方式。
2018-08-17 astro-ph.CO astro-ph.IM
Dust polarization spectral dependence from Planck HFI data. Turning point on CMB polarization foregrounds modelling
寻找宇宙微波背景（CMB）的原始B模依赖于从较亮的前景尘埃信号中分离出来。在这种情况下，光谱能量分布（SED）的热尘埃的偏振特性已成为一个重要的研究课题。我们提出了一个普朗克数据的功率谱分析，它改进了以前的研究，通过使用新发布的SRoll 2地图，纠正残留数据系统，并通过扩展到银河系平面附近的地区的分析。我们的分析集中在l=4和32之间的最低多极子，以及天空分数为fsky = 80%，90%和97%的三个天空区域。平均灰尘SED的偏振和353 GHz的Q和U地图被用来计算在100，143和217 GHz的残差图，突出灰尘偏振SED的空间变化。在三个天空区域的三个频率上检测到了弹性波。我们发现，基于总强度数据的模型低估了一个重要因素的复杂性，灰尘偏振CMB前景。我们的分析强调，需要包括灰尘偏振CMB前景的偏振角的变化。残差图的EE和BB功率谱的频率依赖性产生进一步的洞察。我们发现，修正黑体（MBB）光谱的一阶矩展开提供了一个很好的适合EE功率谱。这一结果表明，残差可能主要来自尘埃MBB光谱参数的变化。然而，这一结论受到交叉谱的挑战，交叉谱显示三个频率处的残差图不完全相关，并且BB功率谱不匹配MBB SED的一阶矩展开。这项工作为尘埃偏振前景和成分分离方法的模拟提出了新的要求（节略）
2022-12-20 astro-ph.CO
The Epoch of Reionization 21 cm Bispectrum at $z=8.2$ from MWA data II: Smooth Component Filtering
Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）；Indian Institute of Technology Madras（印度理工学院马德拉斯分校）；Raman Research Institute（拉曼研究所）
该研究利用MWA数据和SCF方法，通过抑制前景并评估三维球形双谱，确定了再电离时期的信号限制。
2026-02-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
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
Contribution to the 2026 Cosmology session of the 60th Rencontres de Moriond: Galactic moments: Understanding polarized foregrounds complexity in the quest for CMB primordial $B$ modes with LiteBIRD
Univ Toulouse, CNES, CNRS, IRAP（图卢兹大学，法国国家空间研究中心，法国国家科学研究中心，天体物理研究所）；Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab（巴黎-萨克雷大学，法国国家科学研究中心/法国国家粒子物理研究所，IJCLab）；Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利群岛天体物理研究所）；Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna (ULL)（拉帕拉塔大学天体物理学系）；Department of Physics, University of Oxford（牛津大学物理系）
研究针对当前及下一代CMB B模式实验中极化银河发射模拟难题，介绍未来LiteBIRD卫星利用更多波段和更高灵敏度，通过矩展开形式应对前景光谱行为规范描述极限的挑战，以更好表征星际介质发射光谱特性。
2026-07-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Frequency-Dependent Constraints on Cosmic Birefringence from the LFI and HFI Planck Data Release 4
我们提出了新的约束的频率依赖性的宇宙双折射角从普朗克数据发布4偏振图。耦合到电磁力的轴子场预测了一个几乎与频率无关的双折射角$β_ν= β$，而来自局部磁场的法拉第旋转和洛伦兹破坏理论预测了一个宇宙双折射角，它与频率$ν$成正比，与某个整数$n$的幂成正比，$β_ν\propto ν^n$。在这项工作中，我们首先采样$β_ν$单独为每个极化的HFI频段，除了从LFI的70 GHz信道。我们还约束的双折射角，$β_ν=β_0(ν/ν_0)^n$，与$ν_0 = 150$ GHz的幂律公式。对于一个几乎全天空的测量，$f_{\text{sky}}=0.93$，我们发现$β_0 = 0.26^{\circ}\pm0.11^\circ$ $(68\% \text{ C.L.})$和$n=-0.45^{+0.61}_{-0.82}$时，我们忽略了固有的$EB$相关性的偏振前景发射，和$β_0 = 0.33^\circ \pm 0.12^\circ$和$n=-0.37^{+0.49}_{-0.64}$时，我们使用一个附加的灰尘模型的前景$EB$。接下来，我们使用所有极化普朗克图，包括30和44 GHz频段。这些波段有一个可以忽略不计的前景贡献偏振尘埃排放。因此，我们将它们分开对待。在没有对前景的固有$EB$进行任何建模的情况下，我们通常发现，包含30和44 GHz频带提高了$β_ν$的测量值并…
2022-06-09 astro-ph.CO
Constraining Polarized Foregrounds for EoR Experiments I: 2D Power Spectra from the PAPER-32 Imaging Array
当前的低频干涉仪的目标是探测高红移21厘米背景，目的是产生原始星系际介质中中性氢的亮度-温度对比度的功率谱。二维功率谱（傅立叶模式中的功率平行和垂直于视线）形成的干涉vibratory已被证明描绘光谱平滑的前景（称为楔形）和光谱结构的21厘米背景发射（EoR窗口）之间的边界。然而，已知偏振前景由于法拉第旋转而具有光谱结构，其可以泄漏到EoR窗口中。在这项工作中，我们创建和分析2D功率谱的PAPER-32成像阵列在斯托克斯我，Q，U和V，这些使我们能够观察和诊断系统的影响，在我们的校准在高信噪比的傅立叶空间内最相关的EoR实验。我们观察到良好定义的窗口中的斯托克斯village，与斯托克斯Q，U和V功率谱共享一个类似的楔形，在斯托克斯I。通过适度的偏振校准，我们没有看到任何证据表明偏振校准误差在任何斯托克斯可见度中将功率移动到楔形之外，达到所达到的噪声水平。需要更深入的集成来确认这种行为持续到EoR检测所需的深度。
2016-03-29 astro-ph.CO astro-ph.IM
Simulated forecasts for primordial B-mode searches in ground-based experiments
检测暴胀引力波对宇宙微波背景（CMB）的$B$模式极化的印记是当前和下一代CMB实验的主要科学案例之一。在这项工作中，我们将探讨一些地面设施将不得不面对的挑战，以便在银河前景和相关的大气噪声的存在下进行这种测量。我们目前的预测阶段3（S3）和计划阶段4（S4）的实验的基础上，使用基于地图的贝叶斯前景清洗方法的模拟天空地图的分析。因此，我们的研究结果一致传播前景参数，如空间变化的光谱指数，以及测量的张量标量比$r$的不正确建模所造成的前景的偏见的不确定性。我们发现，S3和S4类实验应该能够把约束$r$的顺序分别为$σ(r)=(0.5-1.0)\times10^{-2}$和$σ(r)=(0.5-1.0)\times10^{-3}$，假设仪器系统的影响是在控制之下。我们进一步研究了偏离基准前景模型的情况，发现虽然第二个偏振尘埃成分对S3和S4的影响很小，但2%的偏振异常尘埃发射（AME）成分将在第4阶段实验中清楚地检测到。
2016-08-01 astro-ph.CO
