BICEP2 / <i>Keck Array</i> IX: New bounds on anisotropies of CMB polarization rotation and implications for axionlike particles and primordial magnetic fields
Notice bibliographique
Résumé
We present the strongest constraints to date on anisotropies of cosmic microwave background (CMB) polarization rotation derived from 150 GHz data taken by the BICEP2 Keck Array CMB experiments up to and including the 2014 observing season (BK14). The definition of the polarization angle in BK14 maps has gone through self-calibration in which the overall angle is adjusted to minimize the observed $TB$ and $EB$ power spectra. After this procedure, the $QU$ maps lose sensitivity to a uniform polarization rotation but are still sensitive to anisotropies of polarization rotation. This analysis places constraints on the anisotropies of polarization rotation, which could be generated by CMB photons interacting with axionlike pseudoscalar fields or Faraday rotation induced by primordial magnetic fields. The sensitivity of BK14 maps ($\ensuremath{\sim}3\text{ }\text{ }\ensuremath{\mu}\mathrm{K}\text{\ensuremath{-}}\mathrm{arc}\text{ }\mathrm{min}$) makes it possible to reconstruct anisotropies of the polarization rotation angle and measure their angular power spectrum much more precisely than previous attempts. Our data are found to be consistent with no polarization rotation anisotropies, improving the upper bound on the amplitude of the rotation angle spectrum by roughly an order of magnitude compared to the previous best constraints. Our results lead to an order of magnitude better constraint on the coupling constant of the Chern-Simons electromagnetic term ${g}_{a\ensuremath{\gamma}}\ensuremath{\le}7.2\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}2}/{H}_{I}$ (95% confidence) than the constraint derived from the $B$-mode spectrum, where ${H}_{I}$ is the inflationary Hubble scale. This constraint leads to a limit on the decay constant of ${10}^{\ensuremath{-}6}\ensuremath{\lesssim}{f}_{a}/{M}_{\mathrm{pl}}$ at mass range of ${10}^{\ensuremath{-}33}\ensuremath{\le}{m}_{a}\ensuremath{\le}{10}^{\ensuremath{-}28}\text{ }\text{ }\mathrm{eV}$ for $r=0.01$, assuming ${g}_{a\ensuremath{\gamma}}\ensuremath{\sim}\ensuremath{\alpha}/(2\ensuremath{\pi}{f}_{a})$ with $\ensuremath{\alpha}$ denoting the fine structure constant. The upper bound on the amplitude of the primordial magnetic fields is 30 nG (95% confidence) from the polarization rotation anisotropies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».