大皖新聞訊 近日，安徽大學物理與光電工程學院劉浩教授與中國科學技術大學物理學院天文學系蔡一夫教授帶領的粒子宇宙學課題組合作，在宇宙微波背景輻射的前景分析領域取得重要進展。
課題成員提出一種新的統計學方法用於檢驗銀河系熱塵埃輻射模型在微波波段的可靠性，並首次揭示目前廣泛使用的模型與實測資料不符。該成果以“Evaluation of the single-component thermal dust emission model in CMB experiments”為題，發表在國際知名學術期刊“The Astrophysical Journal Supplement Series”上，安徽大學為第一單位。
據瞭解，銀河系熱塵埃輻射是宇宙微波背景輻射的觀測中存在的主要前景汙染之一，對其進行正確的建模關係到對原初引力波訊號的搜尋。目前主流的熱塵埃輻射模型仍是專案團隊採用的單成分灰體譜模型。本研究建立了一種靈敏可靠的純資料判據，能夠在多個頻率組對預期的前景譜進行模型無關的嚴格限制，從而定量地檢驗熱塵埃輻射模型的可靠性。
如圖所示，檢驗結果表明主流的單成分灰體譜模型在545 GHz以上的頻段同真實資料大體相符，但在原初引力波探測領域最關心的100-150 GHz頻段同資料明顯不符，這對未來的前景建模研究工作提供了有價值的研判。專案組將用該方法進一步檢驗現存的其他熱塵埃輻射模型，有望進一步解決前景輻射估計中所需的前景成分的數量及具體形式這兩個重要問題。
圖片說明：用於檢驗熱塵埃輻射模型的散點圖。左圖：低頻段（100-143 GHz）模型與資料對比；中圖：中頻段（217-353 GHz）模型與資料對比；右圖：高頻段（545-857 GHz）模型與資料對比。藍色線為理想情況，即模型與觀測資料完全一致，橙色線為普朗克單成分灰體譜模型的實際表現。結果表明，隨著頻率降低至宇宙微波背景輻射的峰值頻段，該模型開始顯著偏離實測資料。
大皖新聞記者 龔潤澤
