1. Astro2020 APC White Paper: The need for better tools to design future CMB experiments
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Rocha, G., Banday, A.J., Barreiro, R. Belen, Challinor, Anthony, Górski, Krzysztof M., Hensley, Brandon, Jaffe, Tess, Jewell, Jeff, Keating, Brian, Kogut, Alan, Lawrence, Charles, Panopoulou, Georgia, Partridge, Bruce, Pearson, Tim, Silk, Joe, Steinhardt, Paul, Wehus, Ingunn, Bock, Jamie, Crill, Brendan, Delabrouille, Jacques, Doré, Olivier, Fernandez-Cobos, Raul, Ijjas, Anna, Keskitalo, Reijo, Kritsuk, Alexei, Mangilli, Anna, Moncelsi, Lorenzo, Myers, Steve, Steinbach, Bryan, Tristram, Matthieu, Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'Astrophysique de Paris (IAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département d'Astrophysique (ex SAP) (DAP), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, and PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)
- Subjects
Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO) ,Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics ,FOS: Physical sciences ,Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics ,[PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph] ,Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics - Abstract
This white paper addresses key challenges for the design of next-decade Cosmic Microwave Background (CMB) experiments, and for assessing their capability to extract cosmological information from CMB polarization. We focus here on the challenges posed by foreground emission, CMB lensing, and instrumental systematics to detect the signal that arises from gravitational waves sourced by inflation and parameterized by $r$, at the level of $r \sim 10^{-3}$ or lower, as proposed for future observational efforts. We argue that more accurate and robust analysis and simulation tools are required for these experiments to realize their promise. We are optimistic that the capability to simulate the joint impact of foregrounds, CMB lensing, and systematics can be developed to the level necessary to support the design of a space mission at $r \sim 10^{-4}$ in a few years. We make the case here for supporting such work. Although ground-based efforts present additional challenges (e.g., atmosphere, ground pickup), which are not addressed here, they would also benefit from these improved simulation capabilities., Comment: 10 pages + references, 4 figures; Submitted to the Astro2020 call for APC white papers
- Published
- 2019