利用CMB的$E$模式和$B$模式极化解开分布不均匀的再电离迹象和原始引力波
摘要：探测宇宙微波背景辐射（CMB）极化信号中大角尺度的B模式将不仅直接展示由于原初引力波（PGW）在膨胀时期产生的主要CMB各向异性，还能揭示出在宇宙再电离时期中产生的次级各向异性。再电离过程中的电子密度的不规则性破坏了CMB B模式极化信号，可以通过空间频率模式与PGW信号区分开来。本研究中，我们使用了一种称为SCRIPT的光子保存半数值再电离模型生成的E模和B模极化的EB估计器来检测夸克星的等离子体。我们 提出了一个贝叶斯框架，用于结合CMB观测中的PGW和再电离信号，并展示了这种技术在即将进行的CMB实验中的效果。我们发现，对于我们的模型，等离子体在尺度自由度上的功率谱信号可以有效追踪不均匀的电子密度场，从而能够对不规则的B模式信号进行强有力的约束。此外，我们的结果表明，在接种水平状况下，给定高斯白噪声的多频CMB-S4实验可以以$geq 2sigma$的置信水平检测到不规则的B模式信号，而使用有源PICO卫星观测会将这一探测水平提高到$geq 3sigma$，在极端再电离模型的情况下，可能达到$geq 7sigma$。这些发现不仅突显了这些实验在提供关于再电离过程的改进图像方面的未来潜力，而且对于无偏地测量r也具有重要意义。
作者：Divesh Jain, Suvodip Mukherjee, Tirthankar Roy Choudhury
论文ID：2308.09446
分类：Cosmology and Nongalactic Astrophysics
分类简称：astro-ph.CO
提交时间：2023-08-21