安徽大学在宇宙微波背景辐射的前景分析领域取得重要进展

近日，安徽大学物理与光电工程学院刘浩教授与中国科学技术大学物理学院天文学系蔡一夫教授带领的粒子宇宙学课题组合作，在宇宙微波背景辐射的前景分析领域取得重要进展。

课题成员提出一种新的统计学方法用于检验银河系热尘埃辐射模型在微波波段的可靠性，并首次揭示目前广泛使用的模型与实测数据不符。该成果以“Evaluation of the single-component thermal dust emission model in CMB experiments”为题，发表在国际知名学术期刊“The Astrophysical Journal Supplement Series”上，安徽大学为第一单位。

据了解，银河系热尘埃辐射是宇宙微波背景辐射的观测中存在的主要前景污染之一，对其进行正确的建模关系到对原初引力波信号的搜寻。目前主流的热尘埃辐射模型仍是普朗克项目团队采用的单成分灰体谱模型。本研究建立了一种灵敏可靠的纯数据判据，能够在多个频率组对预期的前景谱进行模型无关的严格限制，从而定量地检验热尘埃辐射模型的可靠性。

如图所示，检验结果表明主流的单成分灰体谱模型在545 GHz以上的频段同真实数据大体相符，但在原初引力波探测领域最关心的100-150 GHz频段同数据明显不符，这对未来的前景建模研究工作提供了有价值的研判。项目组将用该方法进一步检验现存的其他热尘埃辐射模型，有望进一步解决前景辐射估计中所需的前景成分的数量及具体形式这两个重要问题。

图片说明：用于检验热尘埃辐射模型的散点图。左图：低频段（100-143 GHz）模型与数据对比；中图：中频段（217-353 GHz）模型与数据对比；右图：高频段（545-857 GHz）模型与数据对比。蓝色线为理想情况，即模型与观测数据完全一致，橙色线为普朗克单成分灰体谱模型的实际表现。结果表明，随着频率降低至宇宙微波背景辐射的峰值频段，该模型开始显著偏离实测数据。

大皖新闻记者 龚润泽

（来源：大皖新闻）