Xème Ecole de Cosmologie
 
5-10 juillet 2010 IESC, Cargèse

Le fond diffus cosmologique à haute résolution angulaire

CMB: analyse de données

Simon PRUNET
Institut d'Astrophysique de Paris (IAP)

Chapitres du Cours
  1. Des données temporelles aux cartes en fréquences
    1. Modèle de données
    2. Imperfections et systématiques divers: contrôle qualité
    3. Problématique générale de la cartographie, vue comme une maximisation de vraisemblance
    4. Spécification aux données de Planck: méthodes de destriage
    5. Cartographie et étalonnage croisé: problème joint (*)
    6. Problèmes d'avenir: modélisation sub-pixel, lobes anisotropes, polarisation: ce qu'il reste a faire (*)
  2. Estimation spectrale et paramètres cosmologiques
    1. L'approche mono-canal traditionnelle (cf cours de JFC). Vraisemblance idéale
    2. Estimation spectrale: les méthodes heuristiques (petites échelles)
    3. Estimation spectrale: cas de la polarisation, couplage E/B
    4. Estimation spectrale: méthodes de maximum de vraisemblance, méthodes bayesiennes (grandes échelles)
    5. Estimation spectrale: vers une vraisemblance hybride ?  (*)
    6. Inference cosmologique: MCMC et PMC. Lien avec la théorie (*)
(*) : Brièvement

Résumé   
Dans ce cours, j'essaierai de donner tout d'abord un aperçu général de la chaîne de traitement de données typique d'une expérience de mesure des anisotropies du fond diffus cosmologique, avec des exemples spécifiques issus de la mission Planck. Le cours sera naturellement divise en deux parties, l'une concernant grosso-modo le passage des chaînes temporelles de données aux cartes par fréquence; et la deuxième partie couvrira essentiellement le problème de l'estimation spectrale a partir des cartes, et comment cette estimation peut être utilisée pour confronter les données avec les prédictions théoriques décrites dans les autres cours.


Bibliographie
  • MAPCUMBA: A fast iterative multi-grid map-making algorithm for CMB experiments
    Doré, O.; Teyssier, R.; Bouchet, F. R.; Vibert, D.; Prunet, S., Astronomy and Astrophysics, v.374, p.358-370 (2001)
    http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2001A%26A...374..358D
  • A maximum likelihood approach to the destriping technique
    Keihänen, E.; Kurki-Suonio, H.; Poutanen, T.; Maino, D.; Burigana, C., Astronomy and Astrophysics, v.428, p.287-298 (2004)
    http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2004A%26A...428..287K
  • Destriping CMB temperature and polarization maps
    Kurki-Suonio, H.; Keihänen, E.; Keskitalo, R.; Poutanen, T.; Sirviö, A.-S.; Maino, D.; Burigana, C., Astronomy and Astrophysics, Volume 506, Issue 3, 2009, pp.1511-1539.
    http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2009A%26A...506.1511K
  • Benchmark parameters for CMB polarization experiments
    Hu, Wayne; Hedman, Matthew M.; Zaldarriaga, Matias, Physical Review D, vol. 67, Issue 4, id. 043004.
    http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2003PhRvD..67d3004H
  • Likelihood techniques for the combined analysis of CMB temperature and polarization power spectra
    Percival, W. J.; Brown, M. L., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 372, Issue 3, pp. 1104-1116.
    http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2006MNRAS.372.1104P
  • Estimating the power spectrum of the cosmic microwave background
    Bond, J. R.; Jaffe, A. H.; Knox, L., Physical Review D (Particles, Fields, Gravitation, and Cosmology), Volume 57, Issue 4, 15 February 1998, pp.2117-2137.
    http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/1998PhRvD..57.2117B     
  • MASTER of the Cosmic Microwave Background Anisotropy Power Spectrum: A Fast Method for Statistical Analysis of Large and Complex Cosmic Microwave Background Data Sets
    Hivon, Eric; Górski, Krzysztof M.; Netterfield, C. Barth; Crill, Brendan P.; Prunet, Simon; Hansen, Frode, The Astrophysical Journal, Volume 567, Issue 1, pp. 2-17.
    http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2002ApJ...567....2H
  • Fast cosmic microwave background power spectrum estimation of temperature and polarization with Gabor transforms
    Hansen, Frode K.; Górski, Krzysztof M., Monthly Notice of the Royal Astronomical Society, Volume 343, Issue 2, pp. 559-584.
    http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2003MNRAS.343..559H
  • Fast estimation of polarization power spectra using correlation functions
    Chon, Gayoung; Challinor, Anthony; Prunet, Simon; Hivon, Eric; Szapudi, István, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 350, Issue 3, pp. 914-926.
    http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2004MNRAS.350..914C
  • Cosmic microwave background temperature and polarization pseudo-Cl estimators and covariances
    Brown, M. L.; Castro, P. G.; Taylor, A. N., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 360, Issue 4, pp. 1262-1280.
    http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2005MNRAS.360.1262B
  • Myths and truths concerning estimation of power spectra: the case for a hybrid estimator
    Efstathiou, G., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 349, Issue 2, pp. 603-626. http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2004MNRAS.349..603E
  • Power Spectrum Estimation from High-Resolution Maps by Gibbs Sampling
    Eriksen, H. K.; O'Dwyer, I. J.; Jewell, J. B.; Wandelt, B. D.; Larson, D. L.; Górski, K. M.; Levin, S.; Banday, A. J.; Lilje, P. B., The Astrophysical Journal Supplement Series, Volume 155, Issue 2, pp. 227-241
    http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2004ApJS..155..227E
  • Fast optimal CMB power spectrum estimation with Hamiltonian sampling
    Taylor, J. F.; Ashdown, M. A. J.; Hobson, M. P., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 389, Issue 3, pp. 1284-1292.
    http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2008MNRAS.389.1284T
  • TEASING: a fast and accurate approximation for the low multipole likelihood of the cosmic microwave background temperature
    Benabed, K.; Cardoso, J.-F.; Prunet, S.; Hivon, E., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 400, Issue 1, pp. 219-227.
    http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2009MNRAS.400..219B
  • Cosmological parameters from CMB and other data: A Monte Carlo approach
    Lewis, Antony; Bridle, Sarah, Physical Review D, vol. 66, Issue 10, id. 103511.
    http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2002PhRvD..66j3511L
  • Estimation of cosmological parameters using adaptive importance sampling
    Wraith, Darren; Kilbinger, Martin; Benabed, Karim; Cappé, Olivier; Cardoso, Jean-François; Fort, Gersende; Prunet, Simon; Robert, Christian P., Physical Review D, vol. 80, Issue 2, id. 023507
    http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2009PhRvD..80b3507W

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