Descontaminação dos mapas da Radiação Cósmica de Fundo feitos pelo satélite WMAP utilizando dados do radiotelescópio GEM / A foreground-reduced Cosmic Microwave Background Radiation map derived from WMAP satellite and GEM dadiotelescope data

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

A Radiação Cósmica de Fundo em Microondas (RCFM) é a principal fonte de informação sobre o Universo primordial. O satélite WMAP, atualmente em operação, realiza medidas precisas em toda a esfera celeste das flutuações de temperatura da RCFM em escalas que vão de 23 minutos de arco a 180 graus. O uso desses dados para a cosmologia é limitado pela contaminação causada pela emissão difusa da nossa Gaáxia. Idealmente, para o estudo cosmológico é preciso utilizar mapas da RCFM em que as emissões contaminantes tenham sido removidas. Para minimizar o efeito dessas emissões, é importante conhecer as componentes de emissão Galáctica e as suas correspondentes variações espaciais e espectrais. Este trabalho propõe a produção de um mapa das flutuações de temperatura da RCFM com contaminação sincrotron minimizada utilizando os dados obtidos pelo radiotelescópio Galactic Emission Mapping (GEM). Para entender o comportamento das componentes de emissão Galáctica utilizamos o Maximum Entropy Method (MEM), que permite obter a distribuição espacial das componentes de emissão Galáctica a partir de dados de cada componente conhecidos na literatura. Para a distribuição espectral da componente de emissão sincrotron utilizamos os mapas baseados nos dados do GEM na freqüência de 2300 MHz junto com outros mapas de emissão sincrotron provenientes de outros experimentos. Com isso, obtivemos estes valores para o índice espectral: -3,5< beta < -2,2. Para limpar os mapas da RCFM produzido pelo satélite WMAP utilizamos o método Internal Linear Combination (ILC), que consiste na combinação linear dos mapas das cinco bandas de freqüências com coeficientes que minimizam o sinal Galáctico. Os coeficientes de minimização foram calculados baseados em uma estimativa do sinal da RCFM e nos mapas de cada componente de emissão Galáctica obtidos com o MEM. O mapa produzido difere em menos de 10% dos três mapas disponíveis na literatura, quando analisados fora do plano Galáctico. Na região do plano, a diferençaa é de cerca de 10% em dois dos mapas e de 25% para o terceiro mapa. Essa diferença provavelmente é devida à utilização do conjunto de dados produzidos pelo GEM. Nossos resultados sugerem que o mapa produzido neste trabalho também pode ser utilizado em estudos cosmológicos.

ASSUNTO(S)

cosmology radiação cósmica de fundo emissão sincrotron cosmic microwave background synchrotron emission galactic emission emissão galáctica cosmologia

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