Testing the $\mathbf{\Lambda}$CDM Cosmological Model with Forthcoming Measurements of the Cosmic Microwave Background with SPT-3G
K Prabhu
,
S Raghunathan
,
M Millea
,
G.P Lynch
,
P.A.R Ade
,
E Anderes
,
A.J Anderson
,
B Ansarinejad
,
M Archipley
,
L Balkenhol
(1)
,
K Benabed
(1)
,
A.N Bender
,
B.A Benson
,
F Bianchini
,
L.E Bleem
,
F.R Bouchet
(1)
,
L Bryant
,
E Camphuis
(1)
,
J.E Carlstrom
,
T.W Cecil
,
C.L Chang
,
P Chaubal
,
P.M Chichura
,
T.-L Chou
,
A Coerver
,
T.M Crawford
,
A Cukierman
,
C Daley
,
T de Haan
,
K.R Dibert
,
M.A Dobbs
,
A Doussot
(1)
,
D Dutcher
,
W Everett
,
C Feng
,
K.R Ferguson
,
K Fichman
,
A Foster
,
S Galli
(1)
,
A.E Gambrel
,
R.W Gardner
,
F Ge
,
N Goeckner-Wald
,
R Gualtieri
,
F Guidi
(1)
,
S Guns
,
N.W Halverson
,
E Hivon
(1)
,
G.P Holder
,
W.L Holzapfel
,
J.C Hood
,
A Hryciuk
,
N Huang
,
F Kéruzoré
,
L Knox
,
M Korman
,
K Kornoelje
,
C.-L Kuo
,
A.T Lee
,
K Levy
,
A.E Lowitz
,
C Lu
,
A Maniyar
,
F Menanteau
,
J Montgomery
,
Y Nakato
,
T Natoli
,
G.I Noble
,
V Novosad
,
Y Omori
,
S Padin
,
Z Pan
,
P Paschos
,
K.A Phadke
,
W Quan
,
M Rahimi
,
A Rahlin
,
C.L Reichardt
,
M Rouble
,
J.E Ruhl
,
E Schiappucci
,
G Smecher
,
J.A Sobrin
,
A.A Stark
,
J Stephen
,
A Suzuki
,
C Tandoi
,
K.L Thompson
,
B Thorne
,
C Trendafilova
,
C Tucker
,
C Umilta
,
A Vitrier
(1)
,
J.D Vieira
,
Y Wan
,
G Wang
,
N Whitehorn
,
W.L.K Wu
,
V Yefremenko
,
M.R Young
,
J.A Zebrowski
K Prabhu
- Fonction : Auteur
S Raghunathan
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M Millea
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G.P Lynch
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P.A.R Ade
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E Anderes
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A.N Bender
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B.A Benson
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L.E Bleem
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L Bryant
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T.W Cecil
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T de Haan
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K.R Dibert
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W Everett
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K.R Ferguson
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R.W Gardner
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N.W Halverson
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G.P Holder
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V Yefremenko
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M.R Young
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J.A Zebrowski
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Résumé
We forecast constraints on cosmological parameters enabled by three surveys conducted with SPT-3G, the third-generation camera on the South Pole Telescope. The surveys cover separate regions of 1500, 2650, and 6000 ${\rm deg}^{2}$ to different depths, in total observing 25% of the sky. These regions will be measured to white noise levels of roughly 2.5, 9, and 12 $\mu{\rm K-arcmin}$, respectively, in CMB temperature units at 150 GHz by the end of 2024. The survey also includes measurements at 95 and 220 GHz, which have noise levels a factor of ~1.2 and 3.5 times higher than 150 GHz, respectively, with each band having a polarization noise level ~$\sqrt{\text{2}}$ times higher than the temperature noise. We use a novel approach to obtain the covariance matrices for jointly and optimally estimated gravitational lensing potential bandpowers and unlensed CMB temperature and polarization bandpowers. We demonstrate the ability to test the $\Lambda{\rm CDM}$ model via the consistency of cosmological parameters constrained independently from SPT-3G and Planck data, and consider the improvement in constraints on $\Lambda{\rm CDM}$ extension parameters from a joint analysis of SPT-3G and Planck data. The $\Lambda{\rm CDM}$ cosmological parameters are typically constrained with uncertainties up to ~2 times smaller with SPT-3G data, compared to Planck, with the two data sets measuring significantly different angular scales and polarization levels, providing additional tests of the standard cosmological model.