LiteBIRD Science Goals and Forecasts: A full-sky measurement of gravitational lensing of the CMB
A.I Lonappan
,
T Namikawa
,
G Piccirilli
,
P Diego-Palazuelos
,
M Ruiz-Granda
,
M Migliaccio
,
C Baccigalupi
,
N Bartolo
,
D Beck
,
K Benabed
(1)
,
A Challinor
,
J Errard
(2)
,
S Farrens
(3)
,
A Gruppuso
,
N Krachmalnicoff
,
E Martínez-González
,
V Pettorino
(3)
,
B Sherwin
,
J Starck
(3)
,
P Vielva
,
R Akizawa
,
A Anand
,
J Aumont
(4)
,
R Aurlien
,
S Azzoni
,
M Ballardini
,
A.J Banday
(4)
,
R.B Barreiro
,
M Bersanelli
,
D Blinov
,
M Bortolami
,
T Brinckmann
,
E Calabrese
,
P Campeti
,
A Carones
,
F Carralot
,
F.J Casas
,
K Cheung
,
L Clermont
,
F Columbro
,
G Conenna
,
A Coppolecchia
,
F Cuttaia
,
G d'Alessandro
,
P de Bernardis
,
M de Petris
,
S Della Torre
,
E Di Giorgi
,
H.K Eriksen
,
F Finelli
,
C Franceschet
,
U Fuskeland
,
G Galloni
,
M Galloway
,
M Georges
,
M Gerbino
,
M Gervasi
,
R.T Génova-Santos
,
T Ghigna
,
S Giardiello
,
C Gimeno-Amo
,
E Gjerløw
,
M Hazumi
,
S Henrot-Versillé
(5)
,
L.T Hergt
,
E Hivon
(1)
,
K Kohri
,
E Komatsu
,
L Lamagna
,
M Lattanzi
,
C Leloup
,
M Lembo
,
M López-Caniego
,
G Luzzi
,
J Macias-Perez
(6)
,
B Maffei
(7)
,
S Masi
,
M Massa
,
S Matarrese
,
T Matsumura
,
S Micheli
,
A Moggi
,
M Monelli
,
L Montier
(4)
,
G Morgante
,
B Mot
(4)
,
L Mousset
(8, 4)
,
R Nagata
,
P Natoli
,
A Novelli
,
I Obata
,
A Occhiuzzi
,
L Pagano
(7)
,
A Paiella
,
D Paoletti
,
G Pascual-Cisneros
,
V Pavlidou
,
F Piacentini
,
M Pinchera
,
G Pisano
,
G Polenta
,
G Puglisi
,
M Remazeilles
,
A Ritacco
(9)
,
A Rizzieri
(2)
,
Y Sakurai
,
D Scott
,
M Shiraishi
,
G Signorelli
,
S.L Stever
,
Y Takase
,
H Tanimura
,
A Tartari
,
K Tassis
,
L Terenzi
,
M Tristram
(5)
,
L Vacher
,
B van Tent
(5)
,
I.K Wehus
,
G Weymann-Despres
(5)
,
M Zannoni
,
Y Zhou
1
IAP -
Institut d'Astrophysique de Paris
2 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
3 AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
4 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
5 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
6 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
7 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
8 LPENS - Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris
9 Astrophysique
2 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
3 AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
4 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
5 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
6 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
7 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
8 LPENS - Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris
9 Astrophysique
A.I Lonappan
- Fonction : Auteur
T Namikawa
- Fonction : Auteur
G Piccirilli
- Fonction : Auteur
P Diego-Palazuelos
- Fonction : Auteur
M Ruiz-Granda
- Fonction : Auteur
M Migliaccio
- Fonction : Auteur
C Baccigalupi
- Fonction : Auteur
N Bartolo
- Fonction : Auteur
D Beck
- Fonction : Auteur
A Challinor
- Fonction : Auteur
A Gruppuso
- Fonction : Auteur
N Krachmalnicoff
- Fonction : Auteur
E Martínez-González
- Fonction : Auteur
B Sherwin
- Fonction : Auteur
P Vielva
- Fonction : Auteur
R Akizawa
- Fonction : Auteur
A Anand
- Fonction : Auteur
R Aurlien
- Fonction : Auteur
S Azzoni
- Fonction : Auteur
M Ballardini
- Fonction : Auteur
R.B Barreiro
- Fonction : Auteur
M Bersanelli
- Fonction : Auteur
D Blinov
- Fonction : Auteur
M Bortolami
- Fonction : Auteur
T Brinckmann
- Fonction : Auteur
E Calabrese
- Fonction : Auteur
P Campeti
- Fonction : Auteur
A Carones
- Fonction : Auteur
F Carralot
- Fonction : Auteur
F.J Casas
- Fonction : Auteur
K Cheung
- Fonction : Auteur
L Clermont
- Fonction : Auteur
F Columbro
- Fonction : Auteur
G Conenna
- Fonction : Auteur
A Coppolecchia
- Fonction : Auteur
F Cuttaia
- Fonction : Auteur
G d'Alessandro
- Fonction : Auteur
P de Bernardis
- Fonction : Auteur
M de Petris
- Fonction : Auteur
S Della Torre
- Fonction : Auteur
E Di Giorgi
- Fonction : Auteur
H.K Eriksen
- Fonction : Auteur
F Finelli
- Fonction : Auteur
C Franceschet
- Fonction : Auteur
U Fuskeland
- Fonction : Auteur
G Galloni
- Fonction : Auteur
M Galloway
- Fonction : Auteur
M Georges
- Fonction : Auteur
M Gerbino
- Fonction : Auteur
M Gervasi
- Fonction : Auteur
R.T Génova-Santos
- Fonction : Auteur
T Ghigna
- Fonction : Auteur
S Giardiello
- Fonction : Auteur
C Gimeno-Amo
- Fonction : Auteur
E Gjerløw
- Fonction : Auteur
M Hazumi
- Fonction : Auteur
L.T Hergt
- Fonction : Auteur
K Kohri
- Fonction : Auteur
E Komatsu
- Fonction : Auteur
L Lamagna
- Fonction : Auteur
M Lattanzi
- Fonction : Auteur
C Leloup
- Fonction : Auteur
M Lembo
- Fonction : Auteur
M López-Caniego
- Fonction : Auteur
G Luzzi
- Fonction : Auteur
J Macias-Perez
- Fonction : Auteur
- PersonId : 830870
- IdHAL : juan-francisco-macias-perez
S Masi
- Fonction : Auteur
M Massa
- Fonction : Auteur
S Matarrese
- Fonction : Auteur
T Matsumura
- Fonction : Auteur
S Micheli
- Fonction : Auteur
A Moggi
- Fonction : Auteur
M Monelli
- Fonction : Auteur
G Morgante
- Fonction : Auteur
R Nagata
- Fonction : Auteur
P Natoli
- Fonction : Auteur
A Novelli
- Fonction : Auteur
I Obata
- Fonction : Auteur
A Occhiuzzi
- Fonction : Auteur
A Paiella
- Fonction : Auteur
D Paoletti
- Fonction : Auteur
G Pascual-Cisneros
- Fonction : Auteur
V Pavlidou
- Fonction : Auteur
F Piacentini
- Fonction : Auteur
M Pinchera
- Fonction : Auteur
G Pisano
- Fonction : Auteur
G Polenta
- Fonction : Auteur
G Puglisi
- Fonction : Auteur
M Remazeilles
- Fonction : Auteur
Y Sakurai
- Fonction : Auteur
D Scott
- Fonction : Auteur
M Shiraishi
- Fonction : Auteur
G Signorelli
- Fonction : Auteur
S.L Stever
- Fonction : Auteur
Y Takase
- Fonction : Auteur
H Tanimura
- Fonction : Auteur
A Tartari
- Fonction : Auteur
K Tassis
- Fonction : Auteur
L Terenzi
- Fonction : Auteur
L Vacher
- Fonction : Auteur
I.K Wehus
- Fonction : Auteur
M Zannoni
- Fonction : Auteur
Y Zhou
- Fonction : Auteur
Résumé
We explore the capability of measuring lensing signals in $LiteBIRD$ full-sky polarization maps. With a $30$ arcmin beam width and an impressively low polarization noise of $2.16\,\mu$K-arcmin, $LiteBIRD$ will be able to measure the full-sky polarization of the cosmic microwave background (CMB) very precisely. This unique sensitivity also enables the reconstruction of a nearly full-sky lensing map using only polarization data, even considering its limited capability to capture small-scale CMB anisotropies. In this paper, we investigate the ability to construct a full-sky lensing measurement in the presence of Galactic foregrounds, finding that several possible biases from Galactic foregrounds should be negligible after component separation by harmonic-space internal linear combination. We find that the signal-to-noise ratio of the lensing is approximately $40$ using only polarization data measured over $90\%$ of the sky. This achievement is comparable to $Planck$'s recent lensing measurement with both temperature and polarization and represents a four-fold improvement over $Planck$'s polarization-only lensing measurement. The $LiteBIRD$ lensing map will complement the $Planck$ lensing map and provide several opportunities for cross-correlation science, especially in the northern hemisphere.
Domaines
Astrophysique [astro-ph]Format du dépôt | Notice |
---|---|
Type de dépôt | Article dans une revue |
Titre |
en
LiteBIRD Science Goals and Forecasts: A full-sky measurement of gravitational lensing of the CMB
|
Résumé |
en
We explore the capability of measuring lensing signals in $LiteBIRD$ full-sky polarization maps. With a $30$ arcmin beam width and an impressively low polarization noise of $2.16\,\mu$K-arcmin, $LiteBIRD$ will be able to measure the full-sky polarization of the cosmic microwave background (CMB) very precisely. This unique sensitivity also enables the reconstruction of a nearly full-sky lensing map using only polarization data, even considering its limited capability to capture small-scale CMB anisotropies. In this paper, we investigate the ability to construct a full-sky lensing measurement in the presence of Galactic foregrounds, finding that several possible biases from Galactic foregrounds should be negligible after component separation by harmonic-space internal linear combination. We find that the signal-to-noise ratio of the lensing is approximately $40$ using only polarization data measured over $90\%$ of the sky. This achievement is comparable to $Planck$'s recent lensing measurement with both temperature and polarization and represents a four-fold improvement over $Planck$'s polarization-only lensing measurement. The $LiteBIRD$ lensing map will complement the $Planck$ lensing map and provide several opportunities for cross-correlation science, especially in the northern hemisphere.
|
Auteur(s) |
A.I Lonappan
, T Namikawa
, G Piccirilli
, P Diego-Palazuelos
, M Ruiz-Granda
, M Migliaccio
, C Baccigalupi
, N Bartolo
, D Beck
, K Benabed
1
, A Challinor
, J Errard
2
, S Farrens
3
, A Gruppuso
, N Krachmalnicoff
, E Martínez-González
, V Pettorino
3
, B Sherwin
, J Starck
3
, P Vielva
, R Akizawa
, A Anand
, J Aumont
4
, R Aurlien
, S Azzoni
, M Ballardini
, A.J Banday
4
, R.B Barreiro
, M Bersanelli
, D Blinov
, M Bortolami
, T Brinckmann
, E Calabrese
, P Campeti
, A Carones
, F Carralot
, F.J Casas
, K Cheung
, L Clermont
, F Columbro
, G Conenna
, A Coppolecchia
, F Cuttaia
, G d'Alessandro
, P de Bernardis
, M de Petris
, S Della Torre
, E Di Giorgi
, H.K Eriksen
, F Finelli
, C Franceschet
, U Fuskeland
, G Galloni
, M Galloway
, M Georges
, M Gerbino
, M Gervasi
, R.T Génova-Santos
, T Ghigna
, S Giardiello
, C Gimeno-Amo
, E Gjerløw
, M Hazumi
, S Henrot-Versillé
5
, L.T Hergt
, E Hivon
1
, K Kohri
, E Komatsu
, L Lamagna
, M Lattanzi
, C Leloup
, M Lembo
, M López-Caniego
, G Luzzi
, J Macias-Perez
6
, B Maffei
7
, S Masi
, M Massa
, S Matarrese
, T Matsumura
, S Micheli
, A Moggi
, M Monelli
, L Montier
4
, G Morgante
, B Mot
4
, L Mousset
8, 4
, R Nagata
, P Natoli
, A Novelli
, I Obata
, A Occhiuzzi
, L Pagano
7
, A Paiella
, D Paoletti
, G Pascual-Cisneros
, V Pavlidou
, F Piacentini
, M Pinchera
, G Pisano
, G Polenta
, G Puglisi
, M Remazeilles
, A Ritacco
9
, A Rizzieri
2
, Y Sakurai
, D Scott
, M Shiraishi
, G Signorelli
, S.L Stever
, Y Takase
, H Tanimura
, A Tartari
, K Tassis
, L Terenzi
, M Tristram
5
, L Vacher
, B van Tent
5
, I.K Wehus
, G Weymann-Despres
5
, M Zannoni
, Y Zhou
1
IAP -
Institut d'Astrophysique de Paris
( 541701 )
- 98bis, bd Arago - 75014 Paris France
- France
2
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
3
AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) -
Astrophysique Interprétation Modélisation
( 2068 )
- AIM - UMR 7158 - UMR E 9005,
ex "Astrophysique Interactions Multi-échelles",
Service d'astrophysique,
CEA/Saclay,
Orme des Merisiers
F-91191 GIF SUR YVETTE CEDEX
- France
4
IRAP -
Institut de recherche en astrophysique et planétologie
( 135748 )
- 9 avenue Colonel Roche 31028 Toulouse
- France
5
IJCLab -
Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
( 578151 )
- Bât. 100 et 200, 15 rue Georges Clémenceau 91405 Orsay
- France
6
LPSC -
Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
( 1043144 )
- 53 avenue des Martyrs - 38026 Grenoble Cedex
- France
7
IAS -
Institut d'astrophysique spatiale
( 1357 )
- Bâtiment 121 91405 ORSAY CEDEX
- France
8
LPENS -
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris
( 1004921 )
- 24, rue Lhomond
75005 Paris
- France
9
Astrophysique
( 1004929 )
- 24 rue Lhomond 75005 Paris
- France
|
Volume |
06
|
Page/Identifiant |
009
|
Date de publication |
2024
|
Comité de lecture |
Oui
|
Vulgarisation |
Non
|
Nom de la revue |
|
Langue du document |
Anglais
|
Audience |
Internationale
|
Domaine(s) |
|
Collaboration/Projet |
|
Mots-clés |
en
CMBR polarisation, gravitational lensing, Inflation and CMBR theory
|
arXiv Id | 2312.05184 |
DOI | 10.1088/1475-7516/2024/06/009 |
inSPIRE HEP | 2734216 |
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