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J-GLOBAL ID：201502210349324126   整理番号：15A0775841

Rayleigh散乱のCMBおよび宇宙構造への影響

Effects of Rayleigh scattering on the CMB and cosmic structure

著者 (3件)： ALIPOUR Elham (Univ. British Columbia, British Columbia, CAN) ,  SIGURDSON Kris (Univ. British Columbia, British Columbia, CAN) ,  HIRATA Christopher M. (Ohio State Univ., Ohio, USA)
資料名： Physical Review. D. Particles, Fields, Gravitation, and Cosmology  (Physical Review. D. Particles, Fields, Gravitation, and Cosmology)
巻： 91  号： 8,Pt.A  ページ： 083520.1-083520.19  発行年： 2015年04月 
JST資料番号： D0748A  ISSN： 1550-7998  CODEN： PRVDAQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 再結合中,およびその後の自由電子とのThomson散乱につけ加えて,光子はRayleigh散乱を通じて中性水素原子およびヘリウム原子に結合する。この結合は,宇宙マイクロ波背景(CMB)異方性および宇宙の物質分布に影響する。Rayleigh散乱断面積は光子の振動数の4乗に依存し,脱結合近くの不透明度を数パーセントレベルで修正するのみのため,解析を簡単にするためこれまでほとんどの文献で無視されてきた。この論文では,Rayleigh散乱の宇宙論的摂動への影響を調べ,その効果を定量化し,将来この効果を検出しうる方法を提案した。Rayleigh断面積の振動数依存性により,CMBパワースペクトルにパーセントレベルの振動数依存歪みが生じ,この歪みによりCMB温度および偏極の熱的性質が破れることを示した。その結果,CMB強度および異なる振動数での偏極パターンが互いに完全には相関しなくなり,実質的にCMB天空を記述するのに必要なランダム変数の数が2倍になった。一方で,付加的な原子との結合により物質分布とCMBレンズ効果が変化した。宇宙論的パワースペクトルへのRayleigh散乱の影響を捉える新しい方法を導入した。Rayleigh散乱は,CMB温度および偏極異方性を35GHzで約1%レベル(スケーリング∝ν⁴)で修正し,物質相関を約0.3%まで修正する。Rayleighシグナル,特に熱的(Rayleigh)E偏極とRayleigh(熱的)強度シグナル間の交差スペクトルは,フォアグランドが存在しても将来のCMBミッションで検出できるかもしれないことを示し,この新しい情報が,宇宙論パラメータの制限にどのように役立つか示した。

シソーラス用語： *Rayleigh散乱 ,  宇宙黒体放射 ,  インフレーション宇宙 ,  摂動論 ,  パラメータ ,  パワースペクトル
準シソーラス用語： Rayleighの散乱 ,  *宇宙の大規模構造 ,  *宇宙マイクロ波背景 ,  宇宙論パラメータ ,  宇宙論的摂動論

分類 (2件)： 宇宙論  (DB07000D) ,  赤外・Raman・Rayleighスペクトル一般(分子)  (BH06031K)

タイトルに関連する用語 (2件)： Rayleigh散乱 ,  宇宙