Exploring cosmic origins with CORE: mitigation of systematic effects
P. Natoli
,
M. Ashdown
,
R. Banerji
(1)
,
J. Borrill
,
A. Buzzelli
,
G. de Gasperis
,
J. Delabrouille
(1)
,
E. Hivon
(2)
,
D. Molinari
,
G. Patanchon
(1)
,
L. Polastri
,
M. Tomasi
,
F.R. Bouchet
(2)
,
S. Henrot-Versillé
(3)
,
D.T. Hoang
(1)
,
R. Keskitalo
,
K. Kiiveri
,
T. Kisner
,
V. Lindholm
,
D. Mccarthy
,
F. Piacentini
,
O. Perdereau
(3)
,
G. Polenta
,
M. Tristram
(3)
,
A. Achucarro
,
P. Ade
,
R. Allison
,
C. Baccigalupi
,
M. Ballardini
,
A.J. Banday
(4)
,
J. Bartlett
(1)
,
N. Bartolo
,
S. Basak
,
J. Baselmans
,
D. Baumann
,
M. Bersanelli
,
A. Bonaldi
,
M. Bonato
,
F. Boulanger
(5)
,
T. Brinckmann
,
M. Bucher
(1)
,
C. Burigana
,
Z.-Y. Cai
,
M. Calvo
(6)
,
C.-S. Carvalho
,
G. Castellano
,
A. Challinor
,
J. Chluba
,
S. Clesse
,
I. Colantoni
,
A. Coppolecchia
,
M. Crook
,
G. d'Alessandro
,
P. de Bernardis
,
G. de Zotti
,
E. Di Valentino
(2, 7)
,
J.-M. Diego
,
J. Errard
(8)
,
S. Feeney
,
R. Fernandez-Cobos
,
F. Finelli
,
F. Forastieri
,
S. Galli
(2)
,
R. Genova-Santos
,
M. Gerbino
,
J. González-Nuevo
,
S. Grandis
,
J. Greenslade
,
A. Gruppuso
,
S. Hagstotz
,
S. Hanany
,
W. Handley
,
C. Hernandez-Monteagudo
,
C. Hervías-Caimapo
,
M. Hills
,
E. Keihänen
,
T. Kitching
,
M. Kunz
,
H. Kurki-Suonio
,
L. Lamagna
,
A. Lasenby
,
M. Lattanzi
,
J. Lesgourgues
,
A. Lewis
,
M. Liguori
,
M. López-Caniego
,
G. Luzzi
,
B. Maffei
(5)
,
N. Mandolesi
,
E. Martinez-González
,
C.J.A.P. Martins
,
S. Masi
,
A. Melchiorri
,
J.-B. Melin
(9)
,
M. Migliaccio
,
A. Monfardini
(10)
,
M. Negrello
,
A. Notari
,
L. Pagano
(5)
,
A. Paiella
,
D. Paoletti
,
M. Piat
(1)
,
G. Pisano
,
A. Pollo
,
V. Poulin
(11)
,
M. Quartin
,
M. Remazeilles
,
M. Roman
(8)
,
G. Rossi
,
J.-A. Rubino-Martin
,
L. Salvati
,
G. Signorelli
,
A. Tartari
(1)
,
D. Tramonte
,
N. Trappe
,
T. Trombetti
,
C. Tucker
,
J. Valiviita
,
R. van de Weijgaert
,
B. van Tent
(12)
,
V. Vennin
,
P. Vielva
,
N. Vittorio
,
C. Wallis
,
K. Young
,
M. Zannoni
1
APC (UMR_7164) -
AstroParticule et Cosmologie
2 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
3 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
4 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
5 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
6 NEEL - Cryo - Cryogénie
7 Institut Lagrange de Paris
8 LPNHE (UMR_7585) - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
9 DPhP - Département de Physique des Particules (ex SPP)
10 NEEL - HELFA - Hélium : du fondamental aux applications
11 LAPTH - Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique Théorique
12 LPT - Laboratoire de Physique Théorique d'Orsay [Orsay]
2 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
3 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
4 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
5 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
6 NEEL - Cryo - Cryogénie
7 Institut Lagrange de Paris
8 LPNHE (UMR_7585) - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
9 DPhP - Département de Physique des Particules (ex SPP)
10 NEEL - HELFA - Hélium : du fondamental aux applications
11 LAPTH - Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique Théorique
12 LPT - Laboratoire de Physique Théorique d'Orsay [Orsay]
P. Natoli
- Fonction : Auteur
M. Ashdown
- Fonction : Auteur
J. Borrill
- Fonction : Auteur
A. Buzzelli
- Fonction : Auteur
G. de Gasperis
- Fonction : Auteur
D. Molinari
- Fonction : Auteur
L. Polastri
- Fonction : Auteur
M. Tomasi
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R. Keskitalo
- Fonction : Auteur
K. Kiiveri
- Fonction : Auteur
T. Kisner
- Fonction : Auteur
V. Lindholm
- Fonction : Auteur
D. Mccarthy
- Fonction : Auteur
F. Piacentini
- Fonction : Auteur
G. Polenta
- Fonction : Auteur
M. Tristram
- Fonction : Auteur
- PersonId : 9484
- IdHAL : matthieu-tristram
- ORCID : 0000-0001-7276-8324
- IdRef : 098039229
A. Achucarro
- Fonction : Auteur
P. Ade
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R. Allison
- Fonction : Auteur
C. Baccigalupi
- Fonction : Auteur
M. Ballardini
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J. Bartlett
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- PersonId : 926973
- ORCID : 0000-0002-0685-8310
- IdRef : 063462184
N. Bartolo
- Fonction : Auteur
S. Basak
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J. Baselmans
- Fonction : Auteur
D. Baumann
- Fonction : Auteur
M. Bersanelli
- Fonction : Auteur
A. Bonaldi
- Fonction : Auteur
M. Bonato
- Fonction : Auteur
- PersonId : 791010
- ORCID : 0000-0001-9139-2342
T. Brinckmann
- Fonction : Auteur
C. Burigana
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Z.-Y. Cai
- Fonction : Auteur
C.-S. Carvalho
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G. Castellano
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A. Challinor
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J. Chluba
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S. Clesse
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I. Colantoni
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A. Coppolecchia
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M. Crook
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G. d'Alessandro
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P. de Bernardis
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G. de Zotti
- Fonction : Auteur
J.-M. Diego
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S. Feeney
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R. Fernandez-Cobos
- Fonction : Auteur
F. Finelli
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- PersonId : 755277
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F. Forastieri
- Fonction : Auteur
S. Galli
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- PersonId : 754228
- IdHAL : silvio-galli
- ORCID : 0000-0003-1270-0357
R. Genova-Santos
- Fonction : Auteur
M. Gerbino
- Fonction : Auteur
J. González-Nuevo
- Fonction : Auteur
S. Grandis
- Fonction : Auteur
J. Greenslade
- Fonction : Auteur
A. Gruppuso
- Fonction : Auteur
S. Hagstotz
- Fonction : Auteur
S. Hanany
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W. Handley
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C. Hernandez-Monteagudo
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C. Hervías-Caimapo
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M. Hills
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E. Keihänen
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T. Kitching
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M. Kunz
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H. Kurki-Suonio
- Fonction : Auteur
L. Lamagna
- Fonction : Auteur
A. Lasenby
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M. Lattanzi
- Fonction : Auteur
J. Lesgourgues
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A. Lewis
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M. Liguori
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M. López-Caniego
- Fonction : Auteur
G. Luzzi
- Fonction : Auteur
B. Maffei
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1360237
- IdHAL : bruno-maffei
- ORCID : 0000-0002-2214-5329
N. Mandolesi
- Fonction : Auteur
E. Martinez-González
- Fonction : Auteur
C.J.A.P. Martins
- Fonction : Auteur
S. Masi
- Fonction : Auteur
A. Melchiorri
- Fonction : Auteur
M. Migliaccio
- Fonction : Auteur
M. Negrello
- Fonction : Auteur
A. Notari
- Fonction : Auteur
A. Paiella
- Fonction : Auteur
D. Paoletti
- Fonction : Auteur
G. Pisano
- Fonction : Auteur
A. Pollo
- Fonction : Auteur
M. Quartin
- Fonction : Auteur
M. Remazeilles
- Fonction : Auteur
G. Rossi
- Fonction : Auteur
J.-A. Rubino-Martin
- Fonction : Auteur
L. Salvati
- Fonction : Auteur
G. Signorelli
- Fonction : Auteur
D. Tramonte
- Fonction : Auteur
N. Trappe
- Fonction : Auteur
T. Trombetti
- Fonction : Auteur
C. Tucker
- Fonction : Auteur
J. Valiviita
- Fonction : Auteur
R. van de Weijgaert
- Fonction : Auteur
V. Vennin
- Fonction : Auteur
P. Vielva
- Fonction : Auteur
N. Vittorio
- Fonction : Auteur
C. Wallis
- Fonction : Auteur
K. Young
- Fonction : Auteur
M. Zannoni
- Fonction : Auteur
Résumé
We present an analysis of the main systematic effects that could impact the measurement of CMB polarization with the proposed CORE space mission. We employ timeline-to-map simulations to verify that the CORE instrumental set-up and scanning strategy allow us to measure sky polarization to a level of accuracy adequate to the mission science goals. We also show how the CORE observations can be processed to mitigate the level of contamination by potentially worrying systematics, including intensity-to-polarization leakage due to bandpass mismatch, asymmetric main beams, pointing errors and correlated noise. We use analysis techniques that are well validated on data from current missions such as Planck to demonstrate how the residual contamination of the measurements by these effects can be brought to a level low enough not to hamper the scientific capability of the mission, nor significantly increase the overall error budget. We also present a prototype of the CORE photometric calibration pipeline, based on that used for Planck, and discuss its robustness to systematics, showing how CORE can achieve its calibration requirements. While a fine-grained assessment of the impact of systematics requires a level of knowledge of the system that can only be achieved in a future study phase, the analysis presented here strongly suggests that the main areas of concern for the CORE mission can be addressed using existing knowledge, techniques and algorithms.
Format du dépôt | Notice |
---|---|
Type de dépôt | Article dans une revue |
Résumé |
en
We present an analysis of the main systematic effects that could impact the measurement of CMB polarization with the proposed CORE space mission. We employ timeline-to-map simulations to verify that the CORE instrumental set-up and scanning strategy allow us to measure sky polarization to a level of accuracy adequate to the mission science goals. We also show how the CORE observations can be processed to mitigate the level of contamination by potentially worrying systematics, including intensity-to-polarization leakage due to bandpass mismatch, asymmetric main beams, pointing errors and correlated noise. We use analysis techniques that are well validated on data from current missions such as Planck to demonstrate how the residual contamination of the measurements by these effects can be brought to a level low enough not to hamper the scientific capability of the mission, nor significantly increase the overall error budget. We also present a prototype of the CORE photometric calibration pipeline, based on that used for Planck, and discuss its robustness to systematics, showing how CORE can achieve its calibration requirements. While a fine-grained assessment of the impact of systematics requires a level of knowledge of the system that can only be achieved in a future study phase, the analysis presented here strongly suggests that the main areas of concern for the CORE mission can be addressed using existing knowledge, techniques and algorithms.
|
Titre |
en
Exploring cosmic origins with CORE: mitigation of systematic effects
|
Auteur(s) |
P. Natoli
, M. Ashdown
, R. Banerji
1
, J. Borrill
, A. Buzzelli
, G. de Gasperis
, J. Delabrouille
1
, E. Hivon
2
, D. Molinari
, G. Patanchon
1
, L. Polastri
, M. Tomasi
, F.R. Bouchet
2
, S. Henrot-Versillé
3
, D.T. Hoang
1
, R. Keskitalo
, K. Kiiveri
, T. Kisner
, V. Lindholm
, D. Mccarthy
, F. Piacentini
, O. Perdereau
3
, G. Polenta
, M. Tristram
3
, A. Achucarro
, P. Ade
, R. Allison
, C. Baccigalupi
, M. Ballardini
, A.J. Banday
4
, J. Bartlett
1
, N. Bartolo
, S. Basak
, J. Baselmans
, D. Baumann
, M. Bersanelli
, A. Bonaldi
, M. Bonato
, F. Boulanger
5
, T. Brinckmann
, M. Bucher
1
, C. Burigana
, Z.-Y. Cai
, M. Calvo
6
, C.-S. Carvalho
, G. Castellano
, A. Challinor
, J. Chluba
, S. Clesse
, I. Colantoni
, A. Coppolecchia
, M. Crook
, G. d'Alessandro
, P. de Bernardis
, G. de Zotti
, E. Di Valentino
2, 7
, J.-M. Diego
, J. Errard
8
, S. Feeney
, R. Fernandez-Cobos
, F. Finelli
, F. Forastieri
, S. Galli
2
, R. Genova-Santos
, M. Gerbino
, J. González-Nuevo
, S. Grandis
, J. Greenslade
, A. Gruppuso
, S. Hagstotz
, S. Hanany
, W. Handley
, C. Hernandez-Monteagudo
, C. Hervías-Caimapo
, M. Hills
, E. Keihänen
, T. Kitching
, M. Kunz
, H. Kurki-Suonio
, L. Lamagna
, A. Lasenby
, M. Lattanzi
, J. Lesgourgues
, A. Lewis
, M. Liguori
, M. López-Caniego
, G. Luzzi
, B. Maffei
5
, N. Mandolesi
, E. Martinez-González
, C.J.A.P. Martins
, S. Masi
, A. Melchiorri
, J.-B. Melin
9
, M. Migliaccio
, A. Monfardini
10
, M. Negrello
, A. Notari
, L. Pagano
5
, A. Paiella
, D. Paoletti
, M. Piat
1
, G. Pisano
, A. Pollo
, V. Poulin
11
, M. Quartin
, M. Remazeilles
, M. Roman
8
, G. Rossi
, J.-A. Rubino-Martin
, L. Salvati
, G. Signorelli
, A. Tartari
1
, D. Tramonte
, N. Trappe
, T. Trombetti
, C. Tucker
, J. Valiviita
, R. van de Weijgaert
, B. van Tent
12
, V. Vennin
, P. Vielva
, N. Vittorio
, C. Wallis
, K. Young
, M. Zannoni
1
APC (UMR_7164) -
AstroParticule et Cosmologie
( 1004962 )
- APC - UMR 7164, Université Paris Diderot, 10 rue Alice Domon et Léonie Duquet, case postale 7020, F-75205 Paris Cedex 13
- France
2
IAP -
Institut d'Astrophysique de Paris
( 541701 )
- 98bis, bd Arago - 75014 Paris France
- France
3
LAL -
Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
( 132 )
- Centre Scientifique d'Orsay B.P. 34 91898 ORSAY Cedex
- France
4
IRAP -
Institut de recherche en astrophysique et planétologie
( 135748 )
- 9 avenue Colonel Roche 31028 Toulouse
- France
5
IAS -
Institut d'astrophysique spatiale
( 1357 )
- Bâtiment 121 91405 ORSAY CEDEX
- France
6
NEEL - Cryo -
Cryogénie
( 1042399 )
- Institut NEEL, 25 rue des Martyrs, BP 166,
38042 Grenoble cedex 9
- France
7
Institut Lagrange de Paris
( 451981 )
- France
8
LPNHE (UMR_7585) -
Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
( 1005074 )
- Barre 12-22, 1er étage 4 Place Jussieu 75252 Paris Cedex 05
- France
9
DPhP -
Département de Physique des Particules (ex SPP)
( 40265 )
- France
10
NEEL - HELFA -
Hélium : du fondamental aux applications
( 1042404 )
- Institut NEEL, 25 rue des Martyrs, BP 166,
38042 Grenoble cedex 9
- France
11
LAPTH -
Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique Théorique
( 599 )
- 9 Chemin de Bellevue - BP 110 74941 ANNECY LE VIEUX CEDEX
- France
12
LPT -
Laboratoire de Physique Théorique d'Orsay [Orsay]
( 11 )
- Bâtiment 210 Université Paris XI 91405 Orsay Cedex
- France
|
Comité de lecture |
Oui
|
Date de publication |
2018
|
Vulgarisation |
Non
|
Langue du document |
Anglais
|
Volume |
04
|
Page/Identifiant |
022
|
Nom de la revue |
|
Audience |
Internationale
|
Domaine(s) |
|
Collaboration/Projet |
|
arXiv Id | 1707.04224 |
DOI | 10.1088/1475-7516/2018/04/022 |
inSPIRE HEP | 1609761 |
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