安徽高校教授針對(duì)前景輻射模型建立可靠判據(jù)

中國(guó)教育報(bào)-中國(guó)教育新聞網(wǎng)訊（通訊員 蔡麗麗 記者 王志鵬）近日，安徽大學(xué)物理與光電工程學(xué)院教授劉浩與中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理學(xué)院天文學(xué)系教授蔡一夫帶領(lǐng)的粒子宇宙學(xué)課題組合作，在宇宙微波背景輻射的前景分析領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。課題成員提出一種新的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法用于檢驗(yàn)銀河系熱塵埃輻射模型在微波波段的可靠性，并首次揭示目前廣泛使用的模型與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)不符。

銀河系熱塵埃輻射是宇宙微波背景輻射實(shí)驗(yàn)中的主要前景污染之一，對(duì)其進(jìn)行正確的建模關(guān)系到對(duì)原初引力波信號(hào)的搜尋。目前的主流熱塵埃輻射模型仍是歐洲航空局普朗克項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用的灰體譜模型，其特點(diǎn)是限定單成分，簡(jiǎn)單易用，憑當(dāng)前實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即可確定模型參數(shù)。但若實(shí)際情況顯著突破單成分限制，模型就會(huì)失效，進(jìn)而影響到對(duì)原初引力波信號(hào)的搜尋。由于相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較復(fù)雜，此前工作難以確定模型和數(shù)據(jù)之間的差異是來自實(shí)驗(yàn)誤差還是模型自身，導(dǎo)致學(xué)術(shù)界雖有嘗試對(duì)單成分模型進(jìn)行改進(jìn)，但仍止步于試探階段。

課題組在本研究中建立了一種靈敏可靠的純數(shù)據(jù)判據(jù)，能夠抵抗多種實(shí)驗(yàn)誤差的影響，在各個(gè)頻率組對(duì)前景譜進(jìn)行模型無關(guān)的嚴(yán)格檢驗(yàn)。結(jié)果表明主流的單成分灰體譜模型在545千兆赫以上的頻段同真實(shí)數(shù)據(jù)大體相符，但在原初引力波探測(cè)領(lǐng)域最關(guān)心的100—150千兆赫頻段同數(shù)據(jù)明顯不符。因此，未來的熱塵埃前景研究需要拋棄長(zhǎng)期沿用的單成分假定，改取更復(fù)雜的塵埃前景模型。與此同時(shí)，包括我國(guó)西藏阿里原初引力波實(shí)驗(yàn)在內(nèi)，在世界各地開展的微波背景輻射觀測(cè)實(shí)驗(yàn)也將備受期待，因?yàn)樗鼈兡軌蛱峁└S富的數(shù)據(jù)，有利于支撐更加復(fù)雜的前景計(jì)算。