1. Exploring cosmic origins with CORE: Gravitational lensing of the CMB
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A. Challinor, R. Allison, J. Carron, J. Errard, S. Feeney, T. Kitching, J. Lesgourgues, A. Lewis, Í. Zubeldía, A. Achucarro, P. Ade, M. Ashdown, M. Ballardini, A.J. Banday, R. Banerji, J. Bartlett, N. Bartolo, S. Basak, D. Baumann, M. Bersanelli, A. Bonaldi, M. Bonato, J. Borrill, F. Bouchet, F. Boulanger, T. Brinckmann, M. Bucher, C. Burigana, A. Buzzelli, Z.-Y. Cai, M. Calvo, C.-S. Carvalho, G. Castellano, J. Chluba, S. Clesse, I. Colantoni, A. Coppolecchia, M. Crook, G. d'Alessandro, P. de Bernardis, G. de Gasperis, G. De Zotti, J. Delabrouille, E. Di Valentino, J.-M. Diego, R. Fernandez-Cobos, S. Ferraro, F. Finelli, F. Forastieri, S. Galli, R. Genova-Santos, M. Gerbino, J. González-Nuevo, S. Grandis, J. Greenslade, S. Hagstotz, S. Hanany, W. Handley, C. Hernandez-Monteagudo, C. Hervías-Caimapo, M. Hills, E. Hivon, K. Kiiveri, T. Kisner, M. Kunz, H. Kurki-Suonio, L. Lamagna, A. Lasenby, M. Lattanzi, M. Liguori, V. Lindholm, M. López-Caniego, G. Luzzi, B. Maffei, E. Martinez-González, C.J.A.P. Martins, S. Masi, S. Matarrese, D. McCarthy, A. Melchiorri, J.-B. Melin, D. Molinari, A. Monfardini, P. Natoli, M. Negrello, A. Notari, A. Paiella, D. Paoletti, G. Patanchon, M. Piat, G. Pisano, L. Polastri, G. Polenta, A. Pollo, V. Poulin, M. Quartin, M. Remazeilles, M. Roman, J.-A. Rubino-Martin, L. Salvati, A. Tartari, M. Tomasi, D. Tramonte, N. Trappe, T. Trombetti, C. Tucker, J. Valiviita, R. Van de Weijgaert, B. van Tent, V. Vennin, P. Vielva, N. Vittorio, K. Young, M. Zannoni, Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE (UMR_7585)), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Lagrange de Paris, Sorbonne Universités, AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), 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, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), 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), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Néel (NEEL), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Département de Physique des Particules (ex SPP) (DPP), 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 d'Annecy-le-Vieux de Physique Théorique (LAPTH), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique Théorique d'Orsay [Orsay] (LPT), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CORE, Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Sorbonne Université (SU), 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 de Paris (UP), 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), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Challinor, A, Allison, R, Carron, J, Errard, J, Feeney, S, Kitching, T, Lesgourgues, J, Lewis, A, Zubeldía, Í, Achucarro, A, Ade, P, Ashdown, M, Ballardini, M, Banday, A, Banerji, R, Bartlett, J, Bartolo, N, Basak, S, Baumann, D, Bersanelli, M, Bonaldi, A, Bonato, M, Borrill, J, Bouchet, F, Boulanger, F, Brinckmann, T, Bucher, M, Burigana, C, Buzzelli, A, Cai, Z, Calvo, M, Carvalho, C, Castellano, G, Chluba, J, Clesse, S, Colantoni, I, Coppolecchia, A, Crook, M, D'Alessandro, G, de Bernardis, P, de Gasperis, G, Zotti, G, Delabrouille, J, Valentino, E, Diego, J, Fernandez-Cobos, R, Ferraro, S, Finelli, F, Forastieri, F, Galli, S, Genova-Santos, R, Gerbino, M, González-Nuevo, J, Grandis, S, Greenslade, J, Hagstotz, S, Hanany, S, Handley, W, Hernandez-Monteagudo, C, Hervías-Caimapo, C, Hills, M, Hivon, E, Kiiveri, K, Kisner, T, Kunz, M, Kurki-Suonio, H, Lamagna, L, Lasenby, A, Lattanzi, M, Liguori, M, Lindholm, V, López-Caniego, M, Luzzi, G, Maffei, B, Martinez-González, E, Martins, C, Masi, S, Matarrese, S, Mccarthy, D, Melchiorri, A, Melin, J, Molinari, D, Monfardini, A, Natoli, P, Negrello, M, Notari, A, Paiella, A, Paoletti, D, Patanchon, G, Piat, M, Pisano, G, Polastri, L, Polenta, G, Pollo, A, Poulin, V, Quartin, M, Remazeilles, M, Roman, M, Rubino-Martin, J, Salvati, L, Tartari, A, Tomasi, M, Tramonte, D, Trappe, N, Trombetti, T, Tucker, C, Valiviita, J, de Weijgaert, R, Tent, B, Vennin, V, Vielva, P, Vittorio, N, Young, K, Zannoni, M, 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), Helsinki Institute of Physics, Department of Physics, String Theory (ITFA, IoP, FNWI), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Sorbonne Université (SU)-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 Paris Cité (UPCité), 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), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Cryogénie (NEEL - Cryo), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Département de Physique des Particules (ex SPP) (DPhP), and Hélium : du fondamental aux applications (NEEL - HELFA)
- Subjects
deflection ,Cosmic microwave background ,cosmic background radiation: polarization ,astro-ph.CO ,Astrophysics ,ST/N000927/1 ,ST/L000652/1 ,7. Clean energy ,01 natural sciences ,CMBR polarisation, gravitational lensing, inflation, neutrino masses from cosmology ,ART. NO. 023003 ,estimator ,neutrino: mass ,010303 astronomy & astrophysics ,Physics ,FLUCTUATIONS ,GRAVITY-WAVES ,Amplitude ,non-Gaussianity ,galaxy: cluster ,Halo ,gravitational radiation: power spectrum ,Neutrino ,CMBR polarization ,gravitational lensing ,ination ,neutrino masses from cosmology ,Astronomy and Astrophysics ,Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics ,CMBR polarisation ,noise ,Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO) ,B-mode: lens ,FOS: Physical sciences ,Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics ,MASS ,NO ,FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA ,Settore FIS/05 - Astronomia e Astrofisica ,gravitation: lens ,0103 physical sciences ,ddc:530 ,RECONSTRUCTION ,inflation ,Galaxy cluster ,STFC ,halo: mass ,010308 nuclear & particles physics ,Gravitational wave ,gravitational radiation: primordial ,RCUK ,115 Astronomy, Space science ,redshift ,calibration ,Redshift ,Gravitational lens ,CROSS-CORRELATION ,RADIATION ,neutrino: oscillation ,GALAXY CLUSTERS ,[PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph] ,MICROWAVE BACKGROUND POLARIZATION ,MATTER - Abstract
Lensing of the CMB is now a well-developed probe of large-scale clustering over a broad range of redshifts. By exploiting the non-Gaussian imprints of lensing in the polarization of the CMB, the CORE mission can produce a clean map of the lensing deflections over nearly the full-sky. The number of high-S/N modes in this map will exceed current CMB lensing maps by a factor of 40, and the measurement will be sample-variance limited on all scales where linear theory is valid. Here, we summarise this mission product and discuss the science that it will enable. For example, the summed mass of neutrinos will be determined to an accuracy of 17 meV combining CORE lensing and CMB two-point information with contemporaneous BAO measurements, three times smaller than the minimum total mass allowed by neutrino oscillations. In the search for B-mode polarization from primordial gravitational waves with CORE, lens-induced B-modes will dominate over instrument noise, limiting constraints on the gravitational wave power spectrum amplitude. With lensing reconstructed by CORE, one can "delens" the observed polarization internally, reducing the lensing B-mode power by 60%. This improves to 70% by combining lensing and CIB measurements from CORE, reducing the error on the gravitational wave amplitude by 2.5 compared to no delensing (in the null hypothesis). Lensing measurements from CORE will allow calibration of the halo masses of the 40000 galaxy clusters that it will find, with constraints dominated by the clean polarization-based estimators. CORE can accurately remove Galactic emission from CMB maps with its 19 frequency channels. We present initial findings that show that residual Galactic foreground contamination will not be a significant source of bias for lensing power spectrum measurements with CORE. [abridged], 44 pages, 12 figures
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- 2018
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