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 重力

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有银河系‘radio loops’被误认为是B模式极化?

10 Apr 2014 泰山委员会
BICEP2斑点的银河系循环?

“Radio loop”排放,而不是早期宇宙的签名,可以解释 BICEP2在今年早些时候宣布的B模式极化观察。这是一系列宇宙科学家的要求,这些主义者已经发现了我们的星系中的局部结构产生了从研究宇宙微波背景(CMB)的天文学家先前未知的偏振信号。可以在无线电和微波频率中检测的新前景,在高银河系中存在,并且可能被误解为由原始重力波引起的B模式偏振信号,从而对BICEP2发现施加疑问。

我们的银河系中有两个重要的电磁排放来源,研究人员需要考虑到CMB的大规模调查。它们是来自在银河系磁场中移动的电子和灰尘的极化排放的同步辐射,后者特别众不清地理解。早1971年,我们的银河系调查也发现了证据“radio loops”或漫射无线电发射,它脱离了银河无线电背景。这些循环现在被认为是由古代超新星残余物造成的,这些残余物已经成长为100到300的巨大尺寸 Parsecs,在不断扩大到数十万年之后。这些扩大的气体和灰尘壳由超新瓦加速’S冲击波或恒星风。

超新星贝壳

Subir Sarkar. 在哥本哈根大学牛津大学的粒子理论组,自20世纪80年代以来一直在研究这些无线电循环的哥本哈根,想知道超新星炮弹还捕获了粉尘,在这种情况下,他们可能构成实验中的重要前景CMB。 Sarkar,以及 Philipp Mertsch. 在美国斯坦福大学 刘刘 ,也来自Niels Bohr Institute,使用来自NASA的数据’S Wilkinson微波各向异性探头(WMAP)并发现无线电循环前景确实逃避了通常的“cleaning”WMAP和WMAP和的方法 普朗克 实验。

众所周知,无线电回路产生某种同步发射,感谢来自壳体内磁场内的宇宙射线的带电粒子。什么是新的是,富含金属铁或亚铁磁性分子的灰尘可能产生较短波长辐射,这是由于颗粒与银河磁场的对准而被偏振。令人惊讶的是,Sarkar和同事不仅在射频频率上发现了这种辐射的证据,也发现了微波频率。这可能导致BICEP2显然检测到的B模式信号的显着污染,特别是作为由望远镜研究的天空区域被其中一个环交叉。

Sarkar说,如果BICEP2实验已经看到B模式极化,“他们不知道这是否是宇宙的原产地,对来自通货膨胀或仅前景的引力波有势病”。 BICEP2研究人员通过与银河前景的最佳可用模型相互关联所看到的,通过互连出色的选择,研究人员。“但是,这些模型不包括我们所识别的新前景来源。 [BICEP2]没有制作他们的天空地图,所以我们无法检查它们是否看到与这些前景结构相关的内容–其中一个穿过他们看着的天空的区域,”Sarkar说。是否萨卡尔仍有待观察’调查结果将使BICEP2无效’S的主动引力波的权利要求,或者前景最终不会影响发现。

需要更多频率

“我最担心的是二头肌的结果是,测量是以单频,150 GHz。为了确信信号是宇宙学,而不是从前景源引发,我需要看到它在不同频率下的其他测量确认,” says 彼得科尔斯 ,苏塞克斯大学的物理学家没有参与新工作。他解释说,无论频率如何,真正的宇宙学信号都看起来相同,而前景排放将是频率依赖性的。“应该询问问题是否观察到由BIESP2观察到的天空中的辐射图案与不同频率的测量值相关,例如由普朗克观察的那些。如果答案是‘yes’然后,这更有证据表明,Bicep2可以从银河尘埃而不是大爆炸中测量极化排放。”

大卫Spercel. 普林斯顿大学在美国,谁也没有参与Sarkar’S研究表明,无线环发射弱足以不成为“重要的污染物”在WMAP和Planck温度图中。“然而,由于极化信号小于温度信号的100次,因此这些微妙的效果对于分析极化数据来说更为重要,” he says.

必要的交叉检查

萨卡尔’他曾告诉过上面的工作纸张,仅考虑WMAP数据,他告诉 physicsworld.com. 在公共普朗克地图中也看到了相同的结构。“在我看来,社区在接受[Bicep2’S]在不等待基本交叉检查的情况下,例如在几种不同的频率下看到相同的信号,以及普拉克的独立确认” says Sarkar.

幸运的是,Sarkar,Cole和Spergel都同意所有的眼睛现在都在普朗克卫星即将举行的极化数据上,这应该澄清一年内的情况。“普朗克在多种频率下整个天空都有极化测量,因此它将提供银河系排放的详细表征,希望还应确认BICEP2结果并令人信服地显示排放是宇宙的宇宙学,” says Spergel.

研究描述了 预印迹 在这一点 arxiv 服务器。

更新:本文已发表于此 天体物理杂志– Letters.

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