Future cosmic microwave background delensing with galaxy surveys
宇宙微波背景(CMB)极化的原始B模分量是探测暴胀范式的一个很有前途的实验数据集。B模式确实是早期宇宙中存在引力波的直接结果。然而,在低红移宇宙中的一些次级效应将产生\textit{non-primordial} B模。特别是,CMB光子与大尺度结构的引力相互作用将扭曲原始E模式,向原始信号添加透镜B模式分量。移除透镜元件(“去透镜化”)将有必要限制原始引力波的振幅。在这里,我们研究的作用,当前和未来的大尺度结构调查中的多示踪剂的方法来CMB脱透镜。我们发现,在一般情况下,星系调查应分割成层析箱,因为这可以增加减少透镜B模式的功率$\sim 25\%$在最未来的情况下。正在进行或最近完成的CMB实验(CMB-S2)将特别受益于大尺度结构示踪剂,一旦适当组合,将具有比CMB内部重建更好的性能。随着仪器噪声的降低,单独使用CMB内部重构去除的透镜B模功率将迅速增加。尽管如此,光学星系巡天仍将发挥重要作用,甚至对CMB S4也是如此。特别是,LSST类调查可以实现与3G CMB实验相当的去透镜性能,但具有完全不同的系统。这种冗余将是必不可少的,以证明对系统的原始B模式的最终检测的鲁棒性。
2018-02-27 astro-ph.CO
Measurement of the Cosmic Microwave Background Polarization Lensing Power Spectrum from Two Years of POLARBEAR Data
本文给出了利用POLARBEAR实验的两季宇宙微波背景极化数据重建引力透镜偏转功率谱的测量结果。2012年至2014年,在150 GHz下进行了观测,对三片天空进行了总计30平方度的观测。我们测试了冷暗物质(CDM)宇宙学的透镜光谱的一致性,并拒绝在10.9西格玛的置信度,包括统计和系统的不确定性的无透镜假设。我们使用所有偏振透镜估计器观察到A_L = 1.33 +/-0.32(统计)+/-0.02(系统)+/-0.07(前景)的值,这对应于透镜振幅的24%准确测量。与第一年数据的分析相比,我们改进了零检验套件的宽度和系统污染估计中包含的误差项。
2020-03-07 astro-ph.CO
The new generation CMB B-mode polarization experiment: POLARBEAR
我们描述的宇宙微波背景(CMB)偏振实验称为北极熊。该实验将使用配备有强大的1,200辐射热计阵列接收器的专用Huan Tran望远镜,以前所未有的精度绘制CMB偏振。我们总结了实验,它的目标,和目前的状态。
2010-11-02 astro-ph.CO astro-ph.IM
CMB internal delensing with general optimal estimator for higher-order correlations
本文提出了一种新的方法,用于宇宙微波背景(CMB)的$B$模式的去透镜化,使用从CMB偏振(CMB内部去透镜化)的相同实现重建的透镜势。需要$B$模式去透镜化以提高对由例如以下产生的主要$B$模式的灵敏度:暴胀引力波、类轴子粒子、修正引力、原始磁场和拓扑缺陷(如宇宙弦)。然而,CMB内部去透镜化由于待去透镜化的所观察到的CMB图与用于重建透镜化电位的CMB图之间的相关性而遭受实质性偏差。我们构造了一个实现依赖(RD)估计,通过推导高阶相关性的一般最优估计来纠正这些偏差。RD估计器对模拟不确定性不太敏感。与以前的方法相比,我们发现RD估计纠正的偏差,而没有实质性的退化的去透镜效率。
2017-05-17 astro-ph.CO
Making maps of Cosmic Microwave Background polarization for B-mode studies: the POLARBEAR example
宇宙微波背景(CMB)数据集的分析通常需要对原始时序数据进行一些滤波。滤波通常用于最小化低频噪声、大气影响和/或扫描同步信号对结果地图的影响。在这项工作中,我们明确地构建了一个通用的滤波算子,它可以明确地删除数据中的任何一组不需要的模式,然后修改的地图制作过程,以纳入和纠正它。我们表明,这样的方法是数学上等价于一个问题的解决方案,其中天空信号和不需要的模式估计同时和后者被边缘化。我们调查的条件下,这种修改后的地图制作程序可以呈现一个无偏估计的天空信号在现实情况下。然后,我们研究了时域滤波对图域中噪声相关结构的影响,以及它可能对流行的伪谱估计器的性能产生的影响。我们的结论是,虽然建议的估计器产生的地图可以说提供了最忠实的天空可能给出的数据表示,他们可能不会直接导致最好的约束的基础天空信号的功率谱和特殊的照顾可能需要采取,以确保这是这种情况。相比之下,不明确地校正时域滤波,而是将其留给数据分析中的后续步骤的简化的地图生成器可以同样良好地执行,并且更容易和更快地实现。我们专注于针对CMB信号的B模式分量的偏振敏感测量,并根据实际CMB偏振实验POLARBEAR的特性将所提出的方法应用于现实模拟。
2016-12-27 astro-ph.CO astro-ph.IM
Delensing Degree-Scale $B$-Mode Polarization with High-Redshift Line Intensity Mapping
限制张量-标量比$r$的宇宙微波背景(CMB)实验现在正接近去透镜的灵敏度-去除由大尺度结构的引力透镜引起的$B$模式-是必要的。我们认为,在脱透镜,从断层扫描线强度映射(IM)实验针对$2 < z < 10$可以提供的地图的大尺度结构的改进。与宇宙红外背景的标称基线和CMB-S4灵敏度的内部脱透镜相比,我们发现增加高红移IM数据可以将脱透镜性能提高约11%。在IM数据中实现必要的灵敏度是可行的,现在正在计划的下一代实验。然而,这些结果取决于沿视线测量低$k$模式的能力。如果没有这些模式,IM数据集无法与透镜化内核相关联,并且无助于去透镜化。
2019-08-21 astro-ph.CO
Evidence for the Cross-correlation between Cosmic Microwave Background Polarization Lensing from POLARBEAR and Cosmic Shear from Subaru Hyper Suprime-Cam
我们提出了第一次测量的透镜势之间的互相关,从宇宙微波背景(CMB){ \it偏振}数据重建,和宇宙剪切场从星系的形状。该测量是使用POLARBEAR CMB实验和Subaru Hyper Suprime-Cam(HSC)调查的数据进行的。通过分析11度$^2$重叠区域,我们拒绝了3.5 $σ$ \的零假设,并将{ \bf互谱}的振幅限制为$\widehat{A}_{\rm lens}=1.70\pm 0.48$,其中$\widehat{A}_{\rm lens}$是基于平坦$Λ$冷暗物质宇宙学的普朗克~2018{}预测归一化的振幅。由于具有${\sim}$ 6\,$μ$ K-arcmin噪声水平的深北极熊图,以及具有$n_g=23\,{\rm arcmin^{-2}}$高星系数密度的深HSC数据,不依赖于CMB温度测量的{ \bf互谱}的第一次测量是可能的。我们提出了一个详细的研究的系统预算表明,在我们的研究结果中,剩余的系统是微不足道的小,这表明了这种互相关技术的未来潜力。
2019-10-11 astro-ph.CO
Non-Gaussian Structure of B-mode Polarization after Delensing
大尺度下宇宙微波背景的B模偏振被认为是探测宇宙暴胀产生的引力波的一种方法。然而,正在进行的和未来的实验将遭受污染,由于非原始起源的B模式,其中之一是透镜诱导的B模式偏振。为了进一步提高引力波的探测灵敏度,需要减去透镜B模,通常称为去透镜。在这样的实验中,去透镜后的B模式的统计特性的知识是必不可少的似然分析,特别是因为透镜B模式是已知的非高斯。本文研究了大尺度下脱透镜B模的非高斯结构,并与透镜B模的非高斯结构进行了比较。特别地,我们研究了功率谱相关矩阵和功率谱幅度的概率分布函数(PDF)。假设一个实验中,二次去透镜是一个几乎最优的方法,我们发现,去透镜降低不同的多极子之间的透镜B模式功率谱的相关性,和功率谱振幅的PDF被很好地描述为一个正态分布函数的方差大于高斯场的情况下。这些功能是很好地捕捉的分析模型的基础上,第四阶Edgeworth展开。作为非高斯性的结果,在脱透镜后对张量-标量比的约束在大约百分之几内退化,这取决于分析中包括的多极范围。
2015-09-26 astro-ph.CO astro-ph.IM
Impact of nonlinear growth of the large-scale structure on CMB B-mode delensing
我们研究了大尺度结构(LSS)的非线性增长对消除宇宙微波背景(CMB)$B$模式中引力透镜效应(脱透镜)的影响。LSS的非线性增长在CMB引力透镜分析中的重要性最近已经被一些工作所认识,而其对去透镜的影响尚未被探索。利用质量示踪剂如星系和宇宙红外背景(CIB)的脱透镜也可能受到非线性增长的影响。我们发现,在$\ell=1000$ - $2000$处用高$z$质量示踪剂($z_m\sim 2$)去透镜后,LSS的非线性增长导致对$B$模谱的$\sim 0.3\%$修正.透镜化$B$模式模板光谱的非对角相关系数对于用低$z$示踪剂($z_m\lesssim 0.5$)去透镜化变得显著,但是对于高$z$示踪剂(诸如CIB)是可忽略的。另一方面,去透镜$B$模式的功率谱协方差不受LSS的非线性增长的显著影响,并且即使我们使用低$z$示踪剂,去透镜效率也不显著改变。CMB $B$模式内部脱透镜也不受非线性增长的显著影响。
2019-03-08 astro-ph.CO
Delensing of Cosmic Microwave Background Polarization with machine learning
为去除CMB偏振观测中的透镜效应以探测原初引力波,本文提出深度卷积网络MIMO-UNet进行去透镜化,在模拟图上有效重建了CMB偏振图并高比例恢复了原初与张量B模式功率谱。
2023-05-04 astro-ph.CO
A large-diameter cryogenic rotation stage for half-wave plate polarization modulation on the POLARBEAR-2 experiment
本文介绍了一种低温旋转台(CRS)的设计,它与低温半波片(CHWP)偏振调制器一起用于西蒙斯阵列的第二、第三批POLARBEAR-2b和POLARBEAR-2c(PB 2b/c)宇宙微波背景(CMB)实验。使用CHWP对CMB偏振信号的快速调制抑制了由于大气湍流而引起的1/f污染,并且允许单个偏振计测量两种偏振状态,从而减轻了当差分正交检测器时出现的系统效应。为了调制整个探测器阵列,同时避免由于热发射而导致的过量光子负载,CHWP必须具有> 450 mm的净孔径直径,并冷却至< 100 K。我们设计了一个454 mm净孔径,< 65 K的CRS使用超导磁轴承由同步磁电机驱动。我们提出的CRS的规格,其接口的PB 2b/c接收器低温恒温器,其性能在一个独立的测试,并计划未来的工作。
2018-05-26 astro-ph.CO astro-ph.IM
A Measurement of the Cosmic Microwave Background B-Mode Polarization Power Spectrum at Sub-Degree Scales with POLARBEAR
本文报道了利用智利的POLARBEAR实验对宇宙微波背景(CMB)中B模偏振功率谱的测量结果。微弱的B模式偏振信号携带着关于宇宙引力结构形成的整个历史的信息,以及可能在非常早期的宇宙中发生的宇宙暴胀。我们的测量覆盖了角多极范围500 < l < 2100,并且是基于在150 GHz下具有3.5弧分分辨率的25平方度的有效天空区域的观测。在这些角度尺度上,宇宙中的介入结构对CMB的引力透镜被认为是B模偏振的主要来源。包括系统和统计的不确定性,没有B模式偏振功率从引力透镜的假设被拒绝在97.1%的置信度。带功率与标准宇宙学模型一致。将单个透镜振幅参数A_BB拟合到测量的频带功率,A_BB = 1.12 +/- 0.61(stat)+0.04/-0.12(sys)+/- 0.07(multi),其中A_BB = 1是基准WMAP-9 LCDM值。在该表达式中,“stat”指的是统计不确定性,“sys”指的是与来自仪器和天体物理前景的可能偏差相关联的系统不确定性,而“multi”指的是对测量振幅A_BB具有倍增效应的校准不确定性。
2018-07-16 astro-ph.CO astro-ph.IM
Constraints on axion-like polarization oscillations in the cosmic microwave background with POLARBEAR
该研究利用POLARBEAR两年数据搜索轴子引起的CMB偏振正弦振荡,未发现信号,给出振幅上限0.65°及轴子-光子耦合限制,为暗物质轴子探测提供了新约束。
2023-09-01 astro-ph.CO
Improving Cosmic Birefringence Constraints via Delensing
该研究通过全天域模拟分析去透镜化对宇宙双折射测量的影响,在忽略前景和仪器系统误差的情况下,发现其可降低EB功率谱的透镜诱导方差,提升各向同性和各向异性双折射的探测灵敏度,为未来实验增强宇称破缺信号探测提供有效工具。
2025-05-26 astro-ph.CO
Multitracer CMB delensing maps from Planck and WISE data
去透镜化,即消除B模的极限透镜背景,是未来宇宙微波背景(CMB)测量成功抑制暴胀引力波(IGW)的关键。在最近的工作中,脱透镜与大尺度结构示踪剂已成为一个有前途的方法,既改善对IGW的约束,并为未来使用的测试脱透镜方法。然而,脱透镜部分(即,去除的透镜B模式功率的部分)仅为$20-30\%$。在这项工作中,我们提供了一个全面的天空,灰尘清洁的宇宙红外背景(CIB)地图的详细表征,以脱透镜,并通过添加额外的示踪剂,以提高脱透镜性能,构建一个进一步改进的脱透镜模板。特别是,我们建立了一个多示踪剂delensing模板相结合的灰尘清洁普朗克CIB地图与重建CMB透镜图从普朗克和星系数密度图从宽视场红外巡天探测器(WISE)卫星。对于这种组合,我们通过将平滑模板拟合到这些地图的所有交叉和自谱的测量值来计算相关权重。在大部分的天空($f_\mathrm{sky}=0.43$),我们证明了我们的地图能够提供一个去透镜因子的$43 \pm 1\%$ ;使用更严格的掩码($f_\mathrm{sky}=0.11$),去透镜因子达到$48 \pm 1\%$。对于低噪声的调查,我们的去透镜地图,其中涵盖了大部分的天空,因此可以改善张量标量比($r$)的约束,近2倍。去透镜跟踪地图是公开的,我们鼓励他们在正在进行的和即将进行的B模式调查中使用。
2017-12-05 astro-ph.CO
Design and development of an ambient-temperature continuously-rotating achromatic half-wave plate for CMB polarization modulation on the POLARBEAR-2 experiment
本文介绍了一种用于POLARBEAR-2(PB 2)实验研究宇宙微波背景(CMB)偏振的室温连续旋转半波片(HWP)的研制。快速偏振调制抑制1/f噪声由于非偏振大气湍流,并提高灵敏度角尺度CMB波动的通货膨胀引力波信号被认为存在。HWP调制器旋转输入偏振信号,因此允许单个偏振计测量两个线性偏振状态,消除与正交检测器的差分相关联的系统误差。PB 2将直径为365 mm的7,588个二向色、95/150 GHz过渡边缘传感器测辐射热计的焦平面投影到4度视场上,该视场以每秒$\sim$ 1度的速度扫描天空。我们发现,一个500毫米直径的环境温度蓝宝石消色差HWP旋转在2 Hz是一个合适的偏振调制器PB 2。我们提出了PB 2 HWP的设计考虑,HWP光学堆栈和旋转机构的构造,以及完全组装的HWP仪器的性能。最后,我们讨论了未来西蒙斯阵列接收机的HWP偏振调制。
2016-07-21 astro-ph.CO astro-ph.IM
The bolometric focal plane array of the Polarbear CMB experiment
北极熊宇宙微波背景(CMB)偏振实验目前正在智利北部的阿塔卡马沙漠进行观测。它将描述由于宇宙微波背景的引力透镜引起的B模偏振,并寻找可能的暴胀引力波的B模特征。它的250 mK焦平面探测器阵列由1,274个偏振敏感天线耦合测辐射热计组成,每个测辐射热计都有一个相关的光刻带定义滤波器。每个探测器的平面天线结构通过接触式介电小透镜耦合到望远镜的光学系统,这是当前CMB实验中唯一的结构。我们提出了这个焦平面的初步表征。
2012-10-30 astro-ph.CO astro-ph.IM
CMB Delensing Beyond the B Modes
大尺度结构的引力透镜效应对宇宙微波背景(CMB)的观测产生了重大影响:它平滑了温度和$E$模式偏振功率谱中的声学峰值,使先前不相关的模式相关;它将$E$模式偏振转换为$B$模式偏振。在$B$模式的背景下,已经很好地研究了测量和从CMB图中去除透镜效应或去透镜的行为,但是很少关注温度和$E$模式的去透镜。在本文中,我们预期的去透镜$T$和$E$功率谱模型的所有订单的透镜潜在的,表明锐化的声学峰值和显着减少透镜引起的功率谱协方差。然后,我们进行宇宙学预测,表明脱透镜将产生更好的敏感性参数与即将到来的调查。作为一个具体的应用,我们着重讨论了中微子有效数与原初氦分数之间简并性的破缺。我们还表明,delensing增加宇宙学信息,只要测量的透镜重建包括在分析中。我们的结论是,与未来的数据,去透镜将是至关重要的,不仅为原始的$B$模式的科学,但为一系列其他观测以及。
2016-09-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Measurement of the Cosmic Microwave Background Polarization Lensing Power Spectrum with the POLARBEAR experiment
由于宇宙中物质的大尺度分布而产生的引力透镜效应扭曲了原始的宇宙微波背景(CMB),从而诱导了新的、小尺度的$B$模式偏振。这个信号携带了观测者和CMB最后散射表面之间所有引力物质分布的详细信息。我们报告的第一个直接证据的偏振透镜的基础上纯粹的CMB信息,从使用四点相关性的奇偶校验$E$ -和$B$ -模式的偏振映射到$\sim30$平方度的天空测量的POLARBEAR实验。使用盲分析框架分析这些数据,并使用零测试和模拟检查虚假的系统污染。在4.2 $σ$(统计值+)处发现了偏振透镜和透镜$B$ -模式信号的证据sys.)意义测量的质量波动的振幅的精度为$27\%$,并发现符合λ冷暗物质($Λ$ CDM)宇宙学模型。这种测量展示了一种新技术,能够映射宇宙中所有的引力物质,对中微子质量的总和敏感,并且对于清洁透镜$B$模式信号以寻找原始引力波至关重要。
2014-04-27 astro-ph.CO
From South to North: Leveraging Ground-Based LATs for Full-Sky CMB Delensing and Constraints on $r$
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)
本研究通过引入北半球LATN实现全天空CMB去棱镜化,显著降低r的不确定性并提升原始引力波约束。
2026-01-26 astro-ph.CO
A Measurement of the Cosmic Microwave Background $B$-Mode Polarization Power Spectrum at Sub-Degree Scales from 2 years of POLARBEAR Data
我们报道了一种改进的测量宇宙微波背景(CMB)的$B$模式偏振功率谱的POLARBEAR实验在150 GHz。通过将第二季(2013-2014年)收集的新数据添加到第一季(2012-2013年)重新分析的数据中,我们将频带功率不确定性降低了两倍。带功率报告角多极$500 \leq \ell \leq 2100$,其中占主导地位的$B$模式信号预计是由于引力透镜的$E$模式。我们拒绝零假设没有$B$模式偏振的置信度为3.1 $σ$,包括统计和系统的不确定性。我们测试的一致性测量的$B$ -模式与$Λ$冷暗物质($Λ$ CDM)框架通过拟合一个单一的透镜振幅参数$A_L$相对于普朗克最佳拟合模型预测。我们获得了$A_L = 0.60 ^{+0.26} _{-0.24} ({\rm stat}) ^{+0.00} _{-0.04}({\rm inst}) \pm 0.14 ({\rm foreground}) \pm 0.04 ({\rm multi})$,其中$A_{L}=1$是基准$Λ$ CDM值,报告的不确定性的详细信息将在本文后面解释。
2017-10-27 astro-ph.CO
Galactic foreground residue biases in cosmic-microwave-background lensing-convergence reconstruction and delensing of B-mode maps
National Centre for Nuclear Research(国家核研究中心)
研究银河前景残留物对CMB棱镜重建和B模式图去棱镜化的影响,发现组件分离可显著降低棱镜重建误差,但高灵敏度实验中前景残留仍为主要误差源。
2026-03-20 astro-ph.CO
Constraining Light Gravitino Mass from Cosmic Microwave Background
我们研究了在未来的宇宙微波背景(CMB)观测中限制轻引力子质量m_{3/2}的可能性。质量m_{3/2} <O(10)eV的轻引力子模型是一个非常有趣的模型,因为它不受宇宙学引力子问题的影响,此外,它可以与许多重子生成/轻子生成的场景(如热轻子生成)相兼容。我们表明,CMB各向异性的透镜可以是一个很好的探针m_{3/2},并获得预期的约束m_{3/2}从未来的CMB调查,如PolarBeaR和CMBpol实验的透镜电位的精确测量。如果引力子质量为m_{3/2} =1 eV,我们将得到引力子质量的约束为m_{3/2} < 3.2 eV(95% C. L.)对于Planck+PolarBeaR组合和m_{3/2} =1.04^{+0.22}-0.26} eV(68% C. L.)关于CMBpol贝叶斯模型的选择问题进行了讨论。
2009-08-11 astro-ph.CO hep-ph
Improved upper limit on degree-scale CMB B-mode polarization power from the 670 square-degree POLARBEAR survey
我们报告了一个改进的测量度尺度宇宙微波背景$B$模式角功率谱超过670平方度的天空面积在150 GHz的POLARBEAR。在原始数据分析中,连续旋转半波片(偏振调制器)的角度测量误差导致了大量数据丢失。通过引入角度校正算法,数据量增加了1.8倍。我们使用更大的数据集报告了一项新的分析。我们发现观测到的$B$模谱与带有银河系尘埃前景的$Λ$ CDM模型一致。我们估计污染的前景互相关我们的数据和普朗克143,217,和353 GHz的测量,其频谱建模为幂律角尺度和修改黑体的频率。在对前景参数进行边缘化之后,我们在95%置信水平下对张量与标量比$r$ < 0.33设置上限。
2022-06-15 astro-ph.CO astro-ph.IM
POLARBEAR-2: an instrument for CMB polarization measurements
POLARBEAR-2(PB-2)是一个宇宙微波背景(CMB)极化实验,将位于智利海拔5200米的阿塔卡马高地。它的科学目标是测量起源于原始引力波和弱透镜的CMB偏振信号。PB-2被设计用来测量张量与标量之比r,精确度σ(r)< 0.01,以及中微子质量之和σ(μ mν)< 90 meV。为了实现这些目标,PB-2将采用7588个95 GHz和150 GHz的过渡边缘传感器测辐射热计,这些测辐射热计将在250 mK的基础温度下工作。科学观测将于2017年开始。
2016-08-10 astro-ph.CO astro-ph.IM
Improved cosmic microwave background (de-)lensing using general spherical harmonic transforms
本文提出一种基于非均匀快速傅里叶变换的优化数值代码,可高效高精度执行球面透镜化及伴随去透镜化操作,大幅超越现有软件,为下一代宇宙微波背景实验提供快速支持。
2023-08-09 astro-ph.CO
Measurements of tropospheric ice clouds with a ground-based CMB polarization experiment, POLARBEAR
大气的极化一直是以宇宙微波背景(CMB)极化为目标的地基实验的一个长期关注的问题。对流层上层云中的冰晶散射来自地面的热辐射,并产生水平偏振信号。我们报告的云信号的详细分析,使用基于地面的CMB实验,北极熊,位于智利的阿塔卡马沙漠,在150 GHz的观测。我们观察到水平极化的时间增加的低频波动(“极化突发,”以下)的$\lesssim$ 0.1 K时,云出现在监控望远镜和天空的网络摄像头。极化爆发和云之间没有相关性的假设被拒绝与$>$ 24 $σ$统计显著性使用三年的数据。我们考虑了许多其他的可能性,包括仪器和环境的影响,并没有发现其他原因比云可以更好地解释数据。我们还讨论了云偏振对未来地基CMB偏振实验的影响。
2018-09-18 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.ao-ph
Approximate Likelihood Approaches for Detecting the Influence of Primordial Gravitational Waves in Cosmic Microwave Background Polarization
下一代宇宙微波背景(CMB)实验的主要目标之一是探测原初B模信号。第四阶段实验的计划正在进行中,预计仪器噪声小到足以使透镜效应和前景成为从偏振图估计张量标量比$r$的主要不确定性来源。这使得脱透镜成为未来CMB偏振科学的关键部分。在本文中,我们提出了一种估计张量标量比$r$从CMB偏振观测的似然方法,它结合了一个完整的规模的二次去透镜技术的易处理的似然方法的好处。该方法是一种像素空间,二次去透镜B模式的全阶似然分析,并且它基本上通过考虑所有阶透镜和像素空间异常来建立在二次去透镜器上。它的易处理性依赖于一个重要的分解的像素空间的偏振观测的协方差矩阵,它允许一个计算的完整的高斯近似似然配置文件,作为一个功能的$r$,在一个单一的似然评估相同的计算成本。
2017-08-31 astro-ph.CO
Ultra High Energy Cosmology with POLARBEAR
对宇宙微波背景(CMB)温度各向异性的观测支持宇宙的暴胀起源,但没有直接证据证实暴胀的存在。目前的许多实验都集中在CMB的偏振各向异性,特别是它的卷曲分量(称为“B模式”偏振),这仍然是未检测到的。暴胀范式预言了原初引力波背景的存在,这种背景在大角度尺度上在CMB的偏振上留下了独特的B模式特征。CMB的B模式信号也编码引力透镜信息在较小的角度尺度,轴承的宇宙大尺度结构(LSS)的印记,这反过来可能阐明宇宙学中微子的属性。这些信号的检测的追求,其中每一个是小于CMB温度各向异性信号的数量级,激发了背景有限的探测器的发展与精确控制的系统效果。北极熊实验的目的是对暴胀产生的引力波的特征进行深入研究,并通过LSS来表征CMB的透镜效应。POLARBEAR是一个3.5米的地基望远镜,在150 GHz时具有3.8角分角分辨率。北极熊接收器的核心是一个阵列,具有1274个天线耦合超导过渡边缘传感器(TES)辐射热计冷却到0.25开尔文。POLARBEAR的设计目标是在两年的观测后达到0.025的张量标量比-比目前最好的结果提高了一个数量级以上,这将在GUT尺度附近的能量下测试物理学。北极熊于2010年在加利福尼亚州东部的Inyo山脉进行了一项工程,并将于2011年在智利的Atacama沙漠开始观测。
2011-10-10 astro-ph.CO
CMB Polarization B-mode Delensing with SPTpol and Herschel
我们提出了一个演示去透镜观测到的宇宙微波背景(CMB)的B模式偏振各向异性。这种减少引力透镜产生的B模式分量的过程对于改善对原始引力波产生的B模式的搜索将变得越来越重要。在这项工作中,我们delens B-模式地图构造从多频SPTpol观测的90度$^2$补丁的天空减去B-模式模板构造从两个输入:SPTpol E-模式地图和透镜电位地图估计从$\textit{Herschel}$ $500\,μm$地图的CIB。我们发现,我们的去透镜程序减少了28%的多极范围$300 < \ell < 2300$中测得的B-模式功率谱,这被证明是一致的理论和模拟的预期,并对系统学是强大的。在$6.9 σ$中拒绝无脱透镜的零假设。此外,我们建立和使用一套现实的模拟研究的脱透镜过程中的一般属性,并发现在这项工作中实现的脱透镜效率主要是有限的透镜势图中的噪声。我们证明了在用于通知即将到来的低噪声实验(如CMB-S4)的仪器和调查策略规划的去透镜预测中包括现实的实验非理想性的重要性。
2017-11-04 astro-ph.CO
CMB Data Analysis in the example of the POLARBEAR experiment and the LiteBIRD experiment
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
本论文以POLARBEAR和LiteBIRD实验为例,介绍CMB数据分析,包括利用POLARBEAR数据测量亚度尺度B模式,以及针对LiteBIRD实验开发解析模型和硬件缓解策略以处理探测器串扰系统效应。
2026-10-14 astro-ph.CO astro-ph.IM
A numerical study of observational systematic errors in lensing analysis of CMB polarization
通过数值模拟研究了观测系统误差对宇宙微波背景(CMB)极化透镜分析的影响。我们对CMB偏振观测中的增益、角度和指向误差进行了建模,并模拟了由这些误差调制的偏振场。我们讨论了系统引起的$B$模式的振幅和空间尺度的施加误差的响应,并表明,透镜重建和脱透镜分析的结果表现根据它。据观察,在不久的将来预期的误差水平导致脱透镜效率没有显着下降。
2021-06-09 astro-ph.CO
The Cosmic Microwave Background And Pseudo-Nambu-Goldstone Bosons: Searching For Lorentz Violations In The Cosmos
极化宇宙微波背景(CMB)是新物理学最有力的探索之一。最后一次散射的CMB表面和今天之间的非零偏振角旋转的检测可以提供洛伦兹破坏物理学的证据。本文件有两个目的。首先,我们回顾了一个流行的机制的CMB光子的偏振旋转:伪南布-戈德斯通玻色子。其次,我们提出了一种方法,使用北极熊实验来约束洛伦兹违反物理学的背景下,标准模型扩展,一个框架来标准化粒子物理学中的一大类潜在的洛伦兹违反条款。
2016-11-01 astro-ph.CO
Bayesian delensing delight: sampling-based inference of the primordial CMB and gravitational lensing
在宇宙微波背景(CMB)中寻找原初引力波的工作很快就会受到我们去除$B$模式偏振的透镜污染的能力的限制。通常使用的二次估计透镜已知是次优的调查,目前正在运作,并将继续变得越来越不有效的仪器噪声降低。虽然原则上可以通过在更多频段进行观察来减轻前景,但去透镜化的进展完全取决于算法的进步。在这里,我们展示了一种新的推理方法,解决了这个问题的采样精确贝叶斯后验的任何所需的宇宙学参数,的引力透镜潜力,和delensed CMB地图,给定的透镜温度和偏振数据。我们使用模拟的CMB数据与非白噪声和高达650\,deg $^2$补丁的天空掩蔽验证的方法。这种方法的一个独特的优势是能够共同估计宇宙学参数,控制原始CMB和透镜势,这是我们在这里首次展示的张量标量比,$r$,和振幅的透镜势,$A_ϕ$。该方法使我们能够执行最精确的检查到目前为止的几个重要的近似CMB-S4 $r$预测的基础,我们确认这些产生正确的预期不确定性$r$优于10%。
2020-02-03 astro-ph.CO
AB$\mathbb{C}$MB: Deep Delensing Assisted Likelihood-Free Inference from CMB Polarization Maps
针对CMB B模极化探测原初引力波受透镜畸变、高维数据似然计算成本高的问题,提出结合生成模型去透镜与ABC算法的无似然推断方法,可实现张标比r的无偏估计与校准良好的不确定性量化。
2024-07-13 astro-ph.CO stat.AP
New Constraints on Cosmic Polarization Rotation from B-Mode Polarization in Cosmic Microwave Background
STPpol、POLARBEAR和BICEP 2最近在几十平方度的不同天空区域测量了宇宙微波背景(CMB)B模偏振,并获得了多极范围20-3000的BB功率谱,探测了由于引力透镜和暴胀引力波引起的分量。我们共同分析这三个实验的结果,并提出修改的光谱分析,包括在模型中,除了引力透镜和暴胀引力波组件,也引起的宇宙极化旋转(CPR)的影响,如果它存在于目前的上限。虽然原则上我们的分析也会导致对CPR的新约束,但实际上这些约束只能在其波动<δα^2>上给出,因为对其平均角的约束被当前CMB偏振实验所应用的去旋转所抑制,以便应对偏振角的不充分校准。来自所有三个实验的组合数据拟合(具有29% CPR-SPTpol相关性,取决于理论模型)给出约束<δα^2>^1/2 < 27.3 mrad(1.56°),其中r = 0.194 \pm 0.033。这些结果表明,目前的数据与没有CPR检测一致,并且对CPR波动的约束约为1.5°。这种约束宇宙偏振旋转的方法是新的,是对以前使用射电星系的射电和光学/紫外偏振以及CMB E模式偏振的测试的补充,并为SPTpol,POLARBEAR和BICEP 2观测到的天空区域增加了新的约束。
2014-07-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bayesian delensing of CMB temperature and polarization
我们开发的第一个算法能够联合计算的最大{ \it后验}估计的宇宙微波背景(CMB)的温度和偏振场,引力势,它们被透镜,和宇宙学参数,如张量标量比,$r$。这是从这些量的联合后验概率函数采样的重要一步,假设CMB场和透镜势为高斯性,它包含所有可用的宇宙学信息,并将产生理论上的最佳约束。获得这样的最优约束对于下一代CMB调查(如CMB-S4)至关重要,其中$r$的限制可以通过目前使用的次优二次估计的几个因子来改进。这里描述的最大化过程取决于一个新开发的透镜算法,我们的术语\textsc{LenseFlow},并通过求解一个系统的常微分方程透镜的地图。这种描述有概念上的优势,例如允许我们给出一个简单的非微扰证明,即透镜行列式在弱透镜区等于1。该算法本身即使在像素化的地图上也保持这种属性,这对于我们的目的至关重要,并且与我们测试过的其他透镜算法相比,这是\textsc{LenseFlow}所独有的。它还具有其他有用的性质,例如它可以以与前向操作相同的计算成本进行平凡反演(即去透镜),并且可以用于计算透镜伴随算子,雅可比算子和海森算子。我们测试和验证的最大化过程中,平坦的天空模拟覆盖高达600\,度$^2$与非均匀噪声和掩蔽。
2017-08-22 astro-ph.CO
Lensing reconstruction from a patchwork of polarization maps
CMB偏振图中涉及的透镜信号已经用SPTpol和POLARBEAR等地面实验进行了测量,并将在不久的将来成为宇宙学和天体物理学问题的重要探测器。然而,来自地面实验的偏振图的大小受到观测噪声的长波长模式的污染的限制。为了进一步提取透镜信号,我们探索了从一组小的天空图中测量透镜信号的可行性,每个小的天空图都是由地面大型望远镜单独观察的,即,从由小的天空斑块组成的大天空覆盖范围的拼凑地图进行透镜重建。我们表明,虽然从拼接图得到的B-模式功率谱是有偏见的,由于基线的不确定性,偏置的透镜电位将是可以忽略不计的,如果B-模式的尺度大于爆破规模的$1/f$噪声被删除在透镜重建。作为宇宙学应用的例子,我们还展示了1)重建的透镜势和全天空温度/偏振图之间的互相关,从卫星任务,如普朗克和LiteBIRD,和2)使用重建的潜在的LiteBIRD观测的B模式偏振去透镜。
2014-08-23 astro-ph.CO astro-ph.IM
The Atacama Cosmology Telescope: $B$-mode delensing with DR6 data and external tracers of large-scale structure
利用ACT DR6数据和外部示踪符,通过去棱镜处理提高B模偏振分析效率,为Simons Observatory早期数据提供支持。
2025-11-26 astro-ph.CO
Cross-correlation of POLARBEAR CMB Polarization Lensing with High-$z$ Sub-mm Herschel-ATLAS galaxies
我们报告了一个4.8 $σ$测量的互相关信号之间的宇宙微波背景(CMB)透镜会聚重建的CMB偏振测量的POLARBEAR实验和红外选择的赫歇尔-ATLAS调查的星系。这是第一次测量这种类型。我们推断最适合的星系偏置$b = 5.76 \pm 1.25$,对应于主机晕质量$\log_{10}(M_h/M_\odot) =13.5^{+0.2}_{-0.3}$在有效红移$z \sim 2$的互相关功率谱。在亚毫米星系的红移分布的剩余不确定性是次主导的统计精度。我们进行了一套系统的测试,发现仪器和天体物理的污染是小的统计误差相比。这种互相关测量仅依赖于CMB偏振信息,与CMB温度图不同,它较少受到银河系和银河系外前景的污染,从而提供了投影物质分布的更清晰视图。这一结果表明,该方法的可行性和鲁棒性,为未来的高灵敏度CMB偏振实验。
2019-11-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Measurement of the Degree Scale CMB B-mode Angular Power Spectrum with POLARBEAR
我们提供了2014年7月至2016年12月使用POLARBEAR实验测量的宇宙微波背景(CMB)的PDMATHAMM模式偏振功率谱。CMB功率谱是在150 GHz的观测下测量的,瞬时阵列灵敏度为$\mathrm{NET}_\mathrm{array}=23\, μ\mathrm{K} \sqrt{\mathrm{s}}$,在以(RA,Dec)=($+0^\mathrm{h}12^\mathrm{m}0^\mathrm{s},-59^\circ18^\prime$)为中心的670平方度的天空上。采用连续旋转的半波片调制偏振,抑制低频噪声。我们实现了$32\,μ\mathrm{K}$ - $\mathrm{arcmin}$有效的偏振图噪声,灵敏度为$\ell = 90$,其中暴胀引力波信号预计达到峰值。测得的$B$模式功率谱是一致的$Λ$ CDM透镜和单一尘埃成分的前景模型在一个范围内的多极$50 \leq \ell \leq 600$。单独使用该$\ell$范围的POLARBEAR数据,数据不利于$2.2σ$处的零$C_\ell^{BB}$。我们交叉关联我们的数据与普朗克高频地图,并发现低$\ell$ $B$模式的功率在合并的数据集是一致的热尘埃排放。在前景边缘化后,我们在95%的置信水平下对张量标量比$r < 0.90$设置上限。
2019-10-07 astro-ph.CO
Constraining primordial tensor features with the anisotropies of the Cosmic Microwave Background
通常假设宇宙尺度上的引力波随机背景遵循一个几乎与尺度无关的功率谱,正如暴胀范式一般预测的那样。然而,不难想象,光谱可能具有强烈的尺度依赖特征,例如,通过旁观者轴子-规范场在暴胀期间的瞬态动力学。使用的温度和偏振图从\textit{Planck}和BICEP/凯克数据集,我们寻找这样的功能,以一个对数正态颠簸的原始张量谱在CMB尺度的例子。我们目前没有发现任何证据表明存在凸点样张量特征,但表明未来的CMB实验,如LiteBIRD和CMB-S4,将大大提高我们确定这种凸点的幅度,位置和宽度的前景。我们还强调了在角度尺度$\ell\gtrsim 100$约束这些功能的脱透镜的作用。
2022-11-26 astro-ph.CO gr-qc
POLARBEAR Constraints on Cosmic Birefringence and Primordial Magnetic Fields
我们约束各向异性的宇宙双折射使用偶宇称$E$模式和奇宇称$B$模式的偏振在宇宙微波背景测量的背景辐射(POLARBEAR)实验在其第一个赛季的观测。我们发现,各向异性宇宙双折射信号从任何宇称破坏过程是一致的零。各向异性宇宙双折射产生的法拉第旋转可以与原始磁场产生的等效量进行比较,如果它们存在的话。POLARBEAR未检测转换为95%置信水平(C.L.)包括系统不确定性在内的等效原始磁场振幅的上限为93纳高斯(nG)。法拉第旋转的四点关联约束比普朗克在2015年测量的$B$模式的两点关联约束法拉第旋转的贡献所推断的上限1380 nG严格约15倍。起源于原始磁场的度量扰动也会对$B$模功率谱有贡献。使用POLARBEAR测量的$B$模式功率谱(两点相关),我们设定了95% C. L.假设场振幅的平坦先验,原始磁场的上限为3.9 nG。这个极限与普朗克2015年两点相关分析中发现的温度和极化的极限相当。我们进行了一组系统误差测试,没有发现污染的证据。这项工作标志着各向异性的宇宙双折射或原始磁场第一次被限制在亚度尺度的地面。
2016-01-04 astro-ph.CO
Systematic effects on lensing reconstruction from a patchwork of CMB polarization maps
本研究探讨了CMB偏振拼图透镜分析中的系统性误差容忍度,发现可在大于子块尺度准确重建透镜势且delensing效率未严重退化。
2024-08-15 astro-ph.CO
New constraints on cosmic polarization rotation from the ACTPol cosmic microwave background B-Mode polarization observation and the BICEP2 constraint update
最近,ACTPol测量了宇宙微波背景(CMB)B模和E模偏振,并获得了多极范围225-8725的TE、EE、BB、TB和EB功率谱。在我们以前的论文(AP。J. 792(2014)35 [Paper I]),我们已经联合分析了关于CMB B模偏振的三个实验的结果- SPTpol,POLARBEAR和BICEP 2,以包括在模型中,除了引力透镜和暴胀引力波分量之外,还包括宇宙偏振旋转(CPR)引起的波动效应,如果它在当时的上限内存在的话。在本文中,我们拟合的平均CPR角<α>和它的波动<δα2>从新的ACTPol数据,并更新我们的拟合CPR波动使用BICEP 2数据考虑到新的普朗克尘埃测量结果。我们遵循论文I的方法。平均CPR角度从EB相关功率谱被约束为|<α>|< 14 mrad(0.8°),并且来自BB相关功率谱的波动(rms)被约束为<δα2>1/2 < 29.3 mrad(1.68°)。假设Tau A的极化角从89.2 GHz到146 GHz没有变化,则ACTPol数据给出<α> = 1.0 { \pm } 0.63°。这些结果表明,包含当前ACTPol数据与无CPR检测一致。通过新的普朗克尘埃测量,我们将BICEP 2 CPR波动约束的拟合更新为32.8 mrad(1.88°)。联合ACTpol-BICEP 2-POLARBEAR CPR波动约束为23.7 mrad(1.3…
2016-06-08 astro-ph.CO
Evidence for Gravitational Lensing of the Cosmic Microwave Background Polarization from Cross-correlation with the Cosmic Infrared Background
我们重建引力透镜会聚信号从宇宙微波背景(CMB)偏振数据的POLARBAR实验和交叉相关它与宇宙红外背景(CIB)从赫歇尔卫星的地图。从交叉光谱,我们得到的证据引力透镜的CMB偏振的统计显著性为4.0 $σ$和证据的存在下的一个透镜$B$模式信号的显著性为2.3 $σ$。我们证明,我们的结果是没有偏见的仪器和天体物理系统误差进行零点测试,检查与模拟和真实的数据,和分析计算。通过强大的互相关通道进行的偏振透镜测量不仅加强了POLARBEAR自相关测量,而且也代表了将CMB偏振透镜建立为宇宙学和天体物理学的强大新探测器的早期步骤之一。
2014-03-08 astro-ph.CO
The POLARBEAR-2 and the Simons Array Experiment
我们提出了一个概述的设计和状态的\Pb -2和西蒙斯阵列实验。\Pb-2是一个宇宙微波背景偏振测量实验,旨在表征弱引力透镜产生的角分角标度B模信号,并寻找暴胀引力波产生的度角标度B模信号。接收机焦面直径365 mm,冷却温度270毫开尔文。焦平面填充有同时对95 GHz和150 GHz频带敏感的7,588个二向色小透镜-天线耦合偏振敏感过渡边缘传感器(TES)测辐射热像素。TES测辐射热计由具有40通道频域复用的SQUID读出。折射光学元件由高纯度氧化铝制成,以实现高光学吞吐量。接收机设计为在每个频带中实现5.8~ $μ$ K $_{CMB}\sqrt{s}$的噪声等效温度。\Pb-2将于2016年部署在智利的阿塔卡马沙漠。Simons阵列是一个通过部署三个\Pb -2型接收器来进一步提高灵敏度的项目。Simons阵列将覆盖95~GHz、150~GHz和220~GHz频段,用于前台控制。西蒙斯阵列将能够将张量标量比和中微子质量之和限制为$σ(r) = 6\times 10^{-3}$,$r = 0.1$和$\sum m_ν(σ=1)$为40 meV。
2015-12-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
A measurement of the CMB E-mode angular power spectrum at subdegree scales from 670 square degrees of POLARBEAR data
我们使用2014年7月至2016年12月的150 GHz数据,通过POLARBEAR实验测量了宇宙微波背景(CMB)的E模式偏振功率谱。我们在670平方度的观察区域上达到$32\,μ\mathrm{K}$ - $\mathrm{arcmin}$的有效偏振图噪声水平。我们测量EE功率谱的角度多极范围$500 \leq \ell <3000$,跟踪第三至第七声峰具有高灵敏度。E模式带功率的统计不确定度为$\ell \sim 1000$处的$\sim 2.3 μ{\rm K}^2$,系统不确定度为0.5 $μ{\rm K}^2$。这些数据与标准的$Λ$ CDM宇宙学模型一致,超过的概率为0.38。我们结合最近的CMB E-模式的测量,并在$Λ$ CDM以及在扩展$Λ$ CDM的宇宙学参数的推断。将地面CMB偏振测量值添加到普朗克数据集,将哈勃常数的不确定性降低了1.2倍至$H_0 = 67.20 \pm 0.57 {\rm km\,s^{-1} \,Mpc^{-1}}$。当允许相对论性粒子数($N_{eff}$)变化时,我们发现$N_{eff} = 2.94 \pm 0.16$与标准值3.046非常一致。相反,允许原始氦丰度($Y_{He}$)变化,数据有利于$Y_{He} = 0.248 \pm 0.012$。这非常接近大爆炸核合成的0.2467的预期。当改变$Y_{He}$和$N_{…
2020-05-13 astro-ph.CO
Can primordial parity violation explain the observed cosmic birefringence?
最近,在宇宙微波背景辐射(CMB)偏振数据中发现了$E$模和$B$模偏振之间的互相关,这可以用旋转角为$β\approx 0.3$ deg的宇宙双折射很好地解释。我们仔细研究了用原初手征引力波(CGW)来解释观测到的$EB$关联的可能性。我们发现CGW方案不起作用,因为$BB$自相关的过度产生远远超过SPTPol和POLARBEAR所观察到的。
2022-08-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New Constraints On Cosmic Polarization Rotation Including SPTpol B-mode Polarization Observations
我们提出了一个更新的宇宙极化旋转(CPR)约束,从最近SPTpol测量的亚度B模式偏振的宇宙微波背景(CMB)的100平方度的天空。我们之前来自联合ACTpol-BICEP 2-POLARBEAR偏振数据的CPR波动约束为23.7 mrad(1.36°)。在包括新SPTpol数据的情况下,CPR波动约束更新为17 mrad(1°),标量与张量之比r =-0.05 +-0.1
2016-03-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploration of the polarization angle variability of the Crab Nebula with POLARBEAR and its application to the search for axion-like particles
本研究利用POLARBEAR 150 GHz观测数据评估蟹状星云偏振角变化,并搜索类轴子粒子,给出偏振振荡幅度和ALP-光子耦合的严格上限,证明亮源分析竞争力。
2024-09-19 astro-ph.CO
Axion Dark Matter Induced Cosmic Microwave Background $B$-modes
众所周知,几乎无质量的宇宙学轴子场的等曲率扰动可以导致宇宙微波背景(CMB)中的$E$模式偏振旋转为$B$模式偏振,这是由于场与电磁拓扑密度的奇偶违反耦合,导致称为各向异性宇宙双折射的现象。在这封{ \em Letter}中,我们提出了一个由暗物质绝热密度扰动引起的各向异性宇宙双折射的新来源。如果暗物质是携带与光子耦合的超轻轴子,其绝热密度涨落将诱导具有蓝倾斜旋转功率谱的各向异性宇宙双折射,从而产生亚度角尺度的CMB $B$模式偏振。使用当前的POLARBEAR和SPTPPol $B$模式偏振数据,我们导出了对轴子-光子耦合强度($β$)和轴子质量($m$)的约束,$β^2 (10^{-22}{\rm eV}/m)^2 < 8\times 10^{15}$。结果表明,双折射$B$模式可以占主导地位的CMB透镜$B$模式在高$l$,表现为多余的功率$l>1500$在未来的CMB透镜$B$模式搜索。此外,我们推导出透镜旋转互相关,可以是一个潜在的测试本模型。
2017-02-25 astro-ph.CO
A Demonstration of Improved Constraints on Primordial Gravitational Waves with Delensing
我们提出了一个约束的张量标量比,$r$,来自宇宙微波背景(CMB)的偏振$B$模式的测量与“去透镜”,从而由引力透镜$B$模式的样本方差贡献的$r$上的不确定性减少对透镜$B$模式模板的互相关。该模板是通过结合极化CMB的估计与投影的大尺度结构的示踪剂来构建的。所用的大尺度结构示踪剂是来自普朗克卫星数据的宇宙红外背景图,而偏振CMB图来自南极望远镜、BICEP/Keck和普朗克数据的组合。我们扩展了BICEP/Keck似然分析框架,以接受透镜模板,并使用与先前分析相同的参数前景建模将其应用于2014年收集的BICEP/Keck数据集。从模拟中,我们发现$r$的不确定性减少了$\sim10\%$,从$σ(r)$ = 0.024到0.022,这可以与使用完美透镜模板时获得的$\sim26\%$减少相比。将该技术应用于实际数据,将$r$的约束条件从$r_{0.05} < 0.090$改进为$r_{0.05} < 0.082$(95% C. L.)这是第一次演示通过解透镜改进$r$约束。
2021-01-31 astro-ph.CO
Compensated Isocurvature Perturbations and the Cosmic Microwave Background
对宇宙微波背景(CMB)各向异性的测量表明,光子与非相对论粒子之间的等曲率涨落要小于绝热涨落。然而,重子和暗物质的相对数密度的扰动令人惊讶地受到很差的约束。事实上,如果用暗物质微扰来补偿重子密度的微扰,那么就可能存在相当大幅度的重子密度微扰,从而使总密度保持不变。这些补偿的等曲率扰动(CIP)在可观察尺度上不会在CMB上留下印记,其幅度为线性顺序。CMB偏振中的B模是在再电离时通过CIP对光深度的调制而产生的,但这种诱导偏振很小。对CIP振幅的最强已知约束$\lesssim 10%$来自于星系团重子分数。在这里,它表明,调制的重子密度的CIP和之前的汤姆逊散射在$z\sim 1100$去耦引起CMB效应的几个数量级大于以前考虑的。极化B模式的诱导,是温度/极化球谐系数的不同$lm$之间的相关性。结果表明,CIP场的表面上的最后散射可以测量与这些高阶相关。正在进行的和未来的实验,这些波动的敏感性估计。来自WMAP、ACT、SPT和Spider实验的数据将对幅度为$\sim 5-10%$的波动敏感。普朗克卫星和北极熊实验将对幅度为$\sim 3%$的波动敏感。SPTPol、ACTPol和未来的天基极化方法将探测低至$\sim 0.4%-0.6%$的振幅。在宇宙方差极限中,CMB可以检测到的最低振幅CIP的振幅为$\sim 0.05%$。
2012-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph