0430-radio vs ir

这是个非常关键的问题,背后反映了望远镜**分辨率(即口径)**如何影响不同系外源对 CMB B 模测量的污染贡献。下面我从物理机制出发,为你逐步解释:


🔍 1. 射电源 vs DSFG:谁在什么时候污染大?

🌌 两者特性不同:

成分
射电源(radio galaxies)
DSFG(远红外星系)

主频段

低频(几十到百 GHz)

高频(150–400 GHz)

分布特性

较稀疏,亮源多

更密集,很多微弱源

偏振率

比 DSFG 稍高(~2–3%)

偏振率更低(~1–1.5%)

污染类型

shot noise 为主

shot noise + clustering

对分辨率敏感性

不敏感

非常敏感


📌 2. 关键点:DSFG 的污染对望远镜口径非常敏感**

🕳️ 原因:

DSFG 在天空上数量非常多、彼此距离近,很多都是 faint unresolved sources

  • 大口径望远镜分辨率高:能 resolve 掉更多 DSFG → 可以去除更多污染源;

  • 小口径望远镜分辨率低:无法 resolve,DSFG 混在一起,大量叠加成混淆噪声(confusion noise)和 shot noise

📉 结论:

DSFG 的污染对分辨率(口径)非常敏感,而射电源(相对稀疏)对分辨率不敏感。


🔁 3. 为什么污染“交叉点”在不同频率出现?

我们定义的交叉点是:

哪个频率下,射电源污染 = DSFG(shot noise + clustering)污染?

因为:

  • DSFG 的谱能量分布偏高频;

  • 射电源的谱能量分布偏低频;

  • 两者功率谱随频率变化,大致满足 DSFG ∝ ν⁷,射电源 ∝ ν⁻²(或更平)

所以它们交汇总会出现在一个特定频率。


🧠 但关键来了:这个交叉点位置受望远镜口径影响

  • 大口径望远镜

    • 分辨率高 → 看清很多 DSFG → 去除后剩下的污染较少;

    • 射电源污染仍存在 → 早早超过 DSFG;

    • 所以交叉点出现在 较低频率,比如 120 GHz

  • 小口径望远镜

    • 分辨率差 → 很多 DSFG 混淆在一起无法去除 → 污染持续强;

    • 需要到更高频率 DSFG 才显著下降;

    • 所以交叉点推迟到 更高频率,比如 280 GHz


📌 举个类比:

  • 你拿望远镜看远处的灯(代表 DSFG)

    • 如果你望远镜分辨率高,就能一个一个数清楚哪些灯是亮的,哪些该滤掉;

    • 如果你望远镜糊成一片,就只能看到一团光,这团光污染就大;

    • 而附近稀稀拉拉的几个明亮灯泡(代表射电源)你不管用啥镜子都能看到。


✅ 总结一句话:

DSFG 污染对分辨率更敏感,大口径望远镜能分辨出更多微弱 DSFG,因此污染早早就被抑制,射电源成为主导的频率较低(如 120 GHz)小口径望远镜无法 resolve DSFG,它们仍以 shot noise 形式堆叠污染功率谱,只有在更高频率(如 280 GHz)才被射电源超越


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