Published April 5, 2018 | Version v1
Publication Open

Exploring cosmic origins with CORE: Gravitational lensing of the CMB

Creators

  • 1. University of Cambridge
  • 2. University of Sussex
  • 3. Sorbonne Paris Cité
  • 4. Université Paris Cité
  • 5. Atomic Energy and Alternative Energies Commission
  • 6. French National Centre for Scientific Research
  • 7. Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
  • 8. Computational Physics (United States)
  • 9. University College London
  • 10. RWTH Aachen University
  • 11. University of the Basque Country
  • 12. Leiden University
  • 13. Cardiff University
  • 14. University of Bologna
  • 15. INFN Sezione di Bologna
  • 16. National Institute for Astrophysics
  • 17. Roche (France)
  • 18. Université de Toulouse
  • 19. Université Toulouse III - Paul Sabatier
  • 20. University of Padua
  • 21. Osservatorio Astronomico di Padova
  • 22. INFN Sezione di Padova
  • 23. Amrita Vishwa Vidyapeetham
  • 24. Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati
  • 25. University of Amsterdam
  • 26. University of Milan
  • 27. University of Manchester
  • 28. Tufts University
  • 29. Lawrence Berkeley National Laboratory
  • 30. Institut d'Astrophysique de Paris
  • 31. Sorbonne Université
  • 32. Institut d'Astrophysique Spatiale
  • 33. University of Paris-Sud
  • 34. Institut Polytechnique de Paris
  • 35. University of Ferrara
  • 36. INFN Sezione di Roma I
  • 37. University of Rome Tor Vergata
  • 38. Sapienza University of Rome
  • 39. University of Science and Technology of China
  • 40. Institut Néel
  • 41. Université Grenoble Alpes
  • 42. Institute of Astrophysics and Space Sciences
  • 43. University of Lisbon
  • 44. Istituto di Fotonica e Nanotecnologie
  • 45. Rutherford Appleton Laboratory
  • 46. Instituto de Física de Cantabria
  • 47. Miller College
  • 48. University of California, Berkeley
  • 49. INFN Sezione di Ferrara
  • 50. Instituto de Astrofísica de Canarias
  • 51. Universidad de La Laguna
  • 52. Nordic Institute for Theoretical Physics
  • 53. Stockholm University
  • 54. AlbaNova
  • 55. Universidad de Oviedo
  • 56. Ludwig-Maximilians-Universität München
  • 57. Excellence Cluster Universe
  • 58. Imperial College London
  • 59. University of Minnesota
  • 60. Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón
  • 61. University of Helsinki
  • 62. Helsinki Institute of Physics
  • 63. University of Geneva
  • 64. European Space Astronomy Centre
  • 65. Centre for Astrophysics of the University of Porto
  • 66. Gran Sasso Science Institute
  • 67. National University of Ireland, Maynooth
  • 68. Institut de Recherche sur les Lois Fondamentales de l'Univers
  • 69. CEA Saclay
  • 70. Universitat de Barcelona
  • 71. Astronomical Observatory of Rome
  • 72. Agenzia Spaziale Italiana
  • 73. National Centre for Nuclear Research
  • 74. Université Savoie Mont Blanc
  • 75. Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique Théorique
  • 76. Valongo Observatory
  • 77. Universidade Federal do Rio de Janeiro

Description

Lensing of the CMB is now a well-developed probe of large-scale clustering over a broad range of redshifts. By exploiting the non-Gaussian imprints of lensing in the polarization of the CMB, the CORE mission can produce a clean map of the lensing deflections over nearly the full-sky. The number of high-S/N modes in this map will exceed current CMB lensing maps by a factor of 40, and the measurement will be sample-variance limited on all scales where linear theory is valid. Here, we summarise this mission product and discuss the science that it will enable. For example, the summed mass of neutrinos will be determined to an accuracy of 17 meV combining CORE lensing and CMB two-point information with contemporaneous BAO measurements, three times smaller than the minimum total mass allowed by neutrino oscillations. In the search for B-mode polarization from primordial gravitational waves with CORE, lens-induced B-modes will dominate over instrument noise, limiting constraints on the gravitational wave power spectrum amplitude. With lensing reconstructed by CORE, one can "delens" the observed polarization internally, reducing the lensing B-mode power by 60%. This improves to 70% by combining lensing and CIB measurements from CORE, reducing the error on the gravitational wave amplitude by 2.5 compared to no delensing (in the null hypothesis). Lensing measurements from CORE will allow calibration of the halo masses of the 40000 galaxy clusters that it will find, with constraints dominated by the clean polarization-based estimators. CORE can accurately remove Galactic emission from CMB maps with its 19 frequency channels. We present initial findings that show that residual Galactic foreground contamination will not be a significant source of bias for lensing power spectrum measurements with CORE. [abridged]

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تعد عدسة CMB الآن مسبارًا متطورًا جيدًا للتجمع على نطاق واسع عبر مجموعة واسعة من الانزياحات الحمراء. من خلال استغلال البصمات غير الغاوسية للعدسة في استقطاب CMB، يمكن للمهمة الأساسية إنتاج خريطة نظيفة لانحرافات العدسة على السماء الكاملة تقريبًا. سيتجاوز عدد أوضاع S/N العالية في هذه الخريطة خرائط عدسات CMB الحالية بعامل 40، وسيكون القياس محدودًا بتباين العينة على جميع المقاييس حيث تكون النظرية الخطية صالحة. هنا، نلخص منتج المهمة هذا ونناقش العلم الذي سيمكنه. على سبيل المثال، سيتم تحديد الكتلة المجمعة للنيوترينوهات بدقة 17 ميجا فولت تجمع بين العدسة الأساسية ومعلومات النقطتين CMB مع قياسات BAO المعاصرة، وهي أصغر بثلاث مرات من الحد الأدنى للكتلة الإجمالية المسموح بها بواسطة تذبذبات النيوترينو. في البحث عن استقطاب النمط B من موجات الجاذبية البدائية مع النواة، ستهيمن الأنماط B المستحثة بالعدسة على ضوضاء الأداة، مما يحد من القيود المفروضة على سعة طيف طاقة الموجة الثقالية. مع إعادة بناء العدسة بواسطة اللب، يمكن للمرء "تفكيك" الاستقطاب المرصود داخليًا، مما يقلل من قوة العدسة في الوضع B بنسبة 60 ٪. يتحسن هذا إلى 70 ٪ من خلال الجمع بين قياسات العدسات و CIB من اللب، مما يقلل من الخطأ في سعة موجة الجاذبية بمقدار 2.5 مقارنة بعدم الفصل (في الفرضية الصفرية). ستسمح قياسات العدسات من اللب بمعايرة كتل الهالة لعناقيد المجرات البالغ عددها 40000 التي ستجدها، مع القيود التي تهيمن عليها التقديرات النظيفة القائمة على الاستقطاب. يمكن للنواة إزالة الانبعاثات المجرية بدقة من خرائط CMB بقنواتها الترددية الـ 19. نقدم النتائج الأولية التي تظهر أن التلوث الأمامي المجري المتبقي لن يكون مصدرًا مهمًا للتحيز لعدسات قياسات طيف الطاقة باستخدام النواة. [مختصر]

Translated Description (French)

L'objectif du CMB est maintenant une sonde bien développée de regroupement à grande échelle sur un large éventail de redshifts. En exploitant les empreintes non gaussiennes de la lentille dans la polarisation du CMB, la mission PRINCIPALE peut produire une carte propre des déflexions de la lentille sur presque tout le ciel. Le nombre de modes à S/N élevé dans cette carte dépassera les cartes de lentille CMB actuelles d'un facteur 40, et la mesure sera limitée à la variance de l'échantillon sur toutes les échelles où la théorie linéaire est valide. Ici, nous résumons ce produit de mission et discutons de la science qu'il permettra. Par exemple, la masse cumulée des neutrinos sera déterminée avec une précision de 17 meV combinant la lentille CENTRALE et les informations en deux points du CMB avec des mesures contemporaines du BaO, trois fois plus petites que la masse totale minimale permise par les oscillations des neutrinos. Dans la recherche de la polarisation du mode B à partir des ondes gravitationnelles primordiales avec NOYAU, les modes B induits par la lentille domineront le bruit de l'instrument, limitant les contraintes sur l'amplitude du spectre de puissance des ondes gravitationnelles. Avec la lentille reconstruite par CŒUR, on peut « délencier » la polarisation observée en interne, réduisant la puissance du mode B de la lentille de 60 %. Cela s'améliore à 70% en combinant les mesures de lentille et de CIB à partir du NOYAU, réduisant l'erreur sur l'amplitude de l'onde gravitationnelle de 2,5 par rapport à l'absence de délensing (dans l'hypothèse nulle). Les mesures de lentille à partir du NOYAU permettront d'étalonner les masses de halo des 40 000 amas de galaxies qu'il trouvera, avec des contraintes dominées par les estimateurs propres basés sur la polarisation. CORE peut éliminer avec précision l'émission galactique des cartes CMB avec ses 19 canaux de fréquence. Nous présentons les premiers résultats qui montrent que la contamination résiduelle du premier plan galactique ne sera pas une source significative de biais pour les mesures du spectre de puissance de lentille avec CORE. [abrégé]

Translated Description (Spanish)

La lente del CMB es ahora una sonda bien desarrollada de agrupación a gran escala en una amplia gama de desplazamientos al rojo. Al explotar las impresiones no gaussianas de la lente en la polarización del CMB, la misión PRINCIPAL puede producir un mapa limpio de las desviaciones de la lente en casi todo el cielo. El número de modos de alta S/N en este mapa excederá los mapas de lentes CMB actuales en un factor de 40, y la medición estará limitada por la varianza de la muestra en todas las escalas donde la teoría lineal sea válida. Aquí, resumimos este producto de la misión y discutimos la ciencia que permitirá. Por ejemplo, la masa sumada de neutrinos se determinará con una precisión de 17 meV combinando la lente CENTRAL y la información de dos puntos de CMB con mediciones contemporáneas de BAO, tres veces más pequeña que la masa total mínima permitida por las oscilaciones de neutrinos. En la búsqueda de la polarización en modo B de las ondas gravitacionales primordiales con NÚCLEO, los modos B inducidos por la lente dominarán sobre el ruido del instrumento, limitando las restricciones en la amplitud del espectro de potencia de las ondas gravitacionales. Con la lente reconstruida por NÚCLEO, se puede "desligar" la polarización observada internamente, reduciendo la potencia del modo B de la lente en un 60%. Esto mejora al 70% al combinar las mediciones de lente y CIB desde el NÚCLEO, reduciendo el error en la amplitud de la onda gravitacional en 2.5 en comparación con la ausencia de lente (en la hipótesis nula). Las mediciones de lente desde el NÚCLEO permitirán la calibración de las masas de halo de los 40.000 cúmulos de galaxias que encontrará, con restricciones dominadas por los estimadores limpios basados en la polarización. CORE puede eliminar con precisión las emisiones galácticas de los mapas CMB con sus 19 canales de frecuencia. Presentamos los hallazgos iniciales que muestran que la contaminación galáctica residual en primer plano no será una fuente significativa de sesgo para las mediciones del espectro de potencia de lente con NÚCLEO. [abreviado]

Files

pdf.pdf

Files (11.9 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:5a7d8518590405e71babc77497425892
11.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
استكشاف الأصول الكونية باستخدام النواة: عدسة الجاذبية لـ CMB
Translated title (French)
Exploration des origines cosmiques avec CORE : Lentilles gravitationnelles du CMB
Translated title (Spanish)
Explorando los orígenes cósmicos con CORE: Lentes gravitacionales del CMB

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2731338647
DOI
10.1088/1475-7516/2018/04/018

Is supplement to
https://openalex.org/W3124711456 (Other)
https://openalex.org/W2996661591 (Other)
https://openalex.org/W2989740343 (Other)
https://openalex.org/W2724941348 (Other)
https://openalex.org/W2505048119 (Other)
https://openalex.org/W2155623914 (Other)
https://openalex.org/W2141449818 (Other)
https://openalex.org/W2115735528 (Other)
https://openalex.org/W1665335327 (Other)
https://openalex.org/W1616562941 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1465587517
  • https://openalex.org/W1509574028
  • https://openalex.org/W1512924735
  • https://openalex.org/W1602726146
  • https://openalex.org/W1647293269
  • https://openalex.org/W1750188017
  • https://openalex.org/W1758282328
  • https://openalex.org/W1786274528
  • https://openalex.org/W1843337390
  • https://openalex.org/W1885852883
  • https://openalex.org/W1949071448
  • https://openalex.org/W1963813029
  • https://openalex.org/W1964777539
  • https://openalex.org/W1965204059
  • https://openalex.org/W1966550139
  • https://openalex.org/W1969559681
  • https://openalex.org/W1971230011
  • https://openalex.org/W1971994589
  • https://openalex.org/W1973018404
  • https://openalex.org/W1976579441
  • https://openalex.org/W1982123390
  • https://openalex.org/W1983211222
  • https://openalex.org/W1987913949
  • https://openalex.org/W1991385939
  • https://openalex.org/W1997235862
  • https://openalex.org/W1998610499
  • https://openalex.org/W2009399124
  • https://openalex.org/W2016888141
  • https://openalex.org/W2017308431
  • https://openalex.org/W2026905218
  • https://openalex.org/W2028393943
  • https://openalex.org/W2030864766
  • https://openalex.org/W2034566025
  • https://openalex.org/W2035529323
  • https://openalex.org/W2039717453
  • https://openalex.org/W2039922407
  • https://openalex.org/W2040443229
  • https://openalex.org/W2044278010
  • https://openalex.org/W2049537569
  • https://openalex.org/W2050520713
  • https://openalex.org/W2052024199
  • https://openalex.org/W2054216224
  • https://openalex.org/W2054899182
  • https://openalex.org/W2056330559
  • https://openalex.org/W2056515048
  • https://openalex.org/W2062234728
  • https://openalex.org/W2066007803
  • https://openalex.org/W2080041923
  • https://openalex.org/W2085858674
  • https://openalex.org/W2086805104
  • https://openalex.org/W2095512348
  • https://openalex.org/W2096826962
  • https://openalex.org/W2097755895
  • https://openalex.org/W2105876705
  • https://openalex.org/W2106238303
  • https://openalex.org/W2109709652
  • https://openalex.org/W2116045290
  • https://openalex.org/W2117281531
  • https://openalex.org/W2135630023
  • https://openalex.org/W2139937287
  • https://openalex.org/W2144876520
  • https://openalex.org/W2145122729
  • https://openalex.org/W2157253237
  • https://openalex.org/W2160005571
  • https://openalex.org/W2160232833
  • https://openalex.org/W2160251952
  • https://openalex.org/W2160292276
  • https://openalex.org/W2164261152
  • https://openalex.org/W2169895640
  • https://openalex.org/W2191668141
  • https://openalex.org/W2199495426
  • https://openalex.org/W2201751602
  • https://openalex.org/W2208146176
  • https://openalex.org/W2247847363
  • https://openalex.org/W2442489531
  • https://openalex.org/W2463451442
  • https://openalex.org/W2464926838
  • https://openalex.org/W2501864044
  • https://openalex.org/W2531338089
  • https://openalex.org/W2554725901
  • https://openalex.org/W2559349779
  • https://openalex.org/W2559463092
  • https://openalex.org/W2564203744
  • https://openalex.org/W2601144957
  • https://openalex.org/W2604234068
  • https://openalex.org/W2607317311
  • https://openalex.org/W2953090296
  • https://openalex.org/W2963270768
  • https://openalex.org/W2965150714
  • https://openalex.org/W3084106382
  • https://openalex.org/W3098613101
  • https://openalex.org/W3099273976
  • https://openalex.org/W3099837066
  • https://openalex.org/W3100110286
  • https://openalex.org/W3100430560
  • https://openalex.org/W3100912399
  • https://openalex.org/W3100957720
  • https://openalex.org/W3101002959
  • https://openalex.org/W3101193474
  • https://openalex.org/W3101234648
  • https://openalex.org/W3101494846
  • https://openalex.org/W3101567655
  • https://openalex.org/W3101705430
  • https://openalex.org/W3102392776
  • https://openalex.org/W3103268559
  • https://openalex.org/W3103834744
  • https://openalex.org/W3104388551
  • https://openalex.org/W3105395810
  • https://openalex.org/W3105609887
  • https://openalex.org/W3122973083
  • https://openalex.org/W4289812967
  • https://openalex.org/W4292407340
  • https://openalex.org/W4292408882
  • https://openalex.org/W4292875581
  • https://openalex.org/W4295097865
  • https://openalex.org/W4297676541
  • https://openalex.org/W4297924433
  • https://openalex.org/W4300127344
  • https://openalex.org/W963616795