LiteBIRD science goals and forecasts: improving sensitivity to inflationary gravitational waves with multitracer delensing

T. Namikawa; A. I. Lonappan; C. Baccigalupi; N. Bartolo; D. Beck; K. Benabed; A. Challinor; P. Diego-Palazuelos; J. Errard; S. Farrens; A. Gruppuso; N. Krachmalnicoff; M. Migliaccio; E. Martinez-Gonzalez; V. Pettorino; G. Piccirilli; M. Ruiz-Granda; B. Sherwin; J. Starck; P. Vielva; R. Akizawa; A. Anand; J. Aumont; R. Aurlien; S. Azzoni; M. Ballardini; A. J. Banday; R. B. Barreiro; M. Bersanelli; D. Blinov; M. Bortolami; T. Brinckmann; E. Calabrese; P. Campeti; A. Carones; F. Carralot; F. J. Casas; K. Cheung; L. Clermont; F. Columbro; G. Conenna; A. Coppolecchia; F. Cuttaia; G. D'Alessandro; P. de Bernardis; T. de Haan; M. De Petris; S. Della Torre; E. Di Giorgi; H. K. Eriksen; F. Finelli; C. Franceschet; U. Fuskeland; G. Galloni; M. Galloway; M. Georges; M. Gerbino; M. Gervasi; T. Ghigna; S. Giardiello; C. Gimeno-Amo; E. Gjerlow; M. Hazumi; S. Henrot-Versille; L. T. Hergt; E. Hivon; K. Kohri; E. Komatsu; L. Lamagna; M. Lattanzi; C. Leloup; M. Lembo; M. Lopez-Caniego; G. Luzzi; B. Maffei; S. Masi; M. Massa; S. Matarrese; T. Matsumura; S. Micheli; A. Moggi; M. Monelli; L. Montier; G. Morgante; B. Mot; L. Mousset; R. Nagata; P. Natoli; A. Novelli; I. Obata; A. Occhiuzzi; L. Pagano; A. Paiella; D. Paoletti; G. Pascual-Cisneros; V. Pavlidou; F. Piacentini; M. Pinchera; G. Pisano; G. Polenta; G. Puglisi; M. Remazeilles; A. Ritacco; A. Rizzieri; J. Rubino-Martin; Y. Sakurai; D. Scott; M. Shiraishi; G. Signorelli; S. L. Stever; Y. Takase; H. Tanimura; A. Tartari; K. Tassis; L. Terenzi; M. Tristram; L. Vacher; B. van Tent; I. K. Wehus; G. Weymann-Despres; M. Zannoni; Y. Zhou; LiteBIRD Collaboration; Dario Poletti

doi:10.1088/1475-7516/2024/06/010

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LiteBIRD science goals and forecasts: improving sensitivity to inflationary gravitational waves with multitracer delensing

Journal article

Peer reviewed

LiteBIRD science goals and forecasts: improving sensitivity to inflationary gravitational waves with multitracer delensing

T. Namikawa, A. I. Lonappan, C. Baccigalupi, N. Bartolo, D. Beck, K. Benabed, A. Challinor, P. Diego-Palazuelos, J. Errard, S. Farrens, …

Journal of cosmology and astroparticle physics, Vol.2024(6), p.10

01/06/2024

DOI: https://doi.org/10.1088/1475-7516/2024/06/010

Abstract

Astronomy & Astrophysics

Physical Sciences

Physics

Physics, Particles & Fields

Science & Technology

We estimate the efficiency of mitigating the lensing B-mode polarization, the so-called delensing, for the LiteBIRD experiment with multiple external data sets of lensing-mass tracers. The current best bound on the tensor-to-scalar ratio, r, is limited by lensing rather than Galactic foregrounds. Delensing will be a critical step to improve sensitivity to r as measurements of r become more and more limited by lensing. In this paper, we extend the analysis of the recent LiteBIRD forecast paper to include multiple mass tracers, i.e., the CMB lensing maps from LiteBIRD and CMB-S4-like experiment, cosmic infrared background, and galaxy number density from Euclid- and LSST-like survey. We find that multi-tracer delensing will further improve the constraint on r by about 20%. In LiteBIRD, the residual Galactic foregrounds also significantly contribute to uncertainties of the B-modes, and delensing becomes more important if the residual foregrounds are further reduced by an improved component separation method.

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Title: LiteBIRD science goals and forecasts: improving sensitivity to inflationary gravitational waves with multitracer delensing
Creators - without role: T. Namikawa - Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe
A. I. Lonappan - University of Rome Tor Vergata
C. Baccigalupi - Institute for Fundamental Physics of the Universe
N. Bartolo - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova
D. Beck - Stanford University
K. Benabed - Centre National de la Recherche Scientifique
A. Challinor - Institute of Astronomy
P. Diego-Palazuelos - Instituto de Física de Cantabria
J. Errard - Centre National de la Recherche Scientifique
S. Farrens - Université Paris Cité
A. Gruppuso - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
N. Krachmalnicoff - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste
M. Migliaccio - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
E. Martinez-Gonzalez - Instituto de Física de Cantabria
V. Pettorino - CEA Paris-Saclay
G. Piccirilli - University of Rome Tor Vergata
M. Ruiz-Granda - Universidad de Cantabria
B. Sherwin - DAMTP, Ctr Math Sci, Wilberforce Rd, Cambridge CB3 0WA, England
J. Starck - Université Paris-Saclay
P. Vielva - Instituto de Física de Cantabria
R. Akizawa - The University of Tokyo
A. Anand - University of Rome Tor Vergata
J. Aumont - Université Fédérale de Toulouse Midi-Pyrénées
R. Aurlien - University of Oslo
S. Azzoni - Princeton University
M. Ballardini - National Institute for Astrophysics
A. J. Banday - Centre National de la Recherche Scientifique
R. B. Barreiro - Instituto de Física de Cantabria
M. Bersanelli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano
D. Blinov - University of Crete
M. Bortolami - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara
T. Brinckmann - University of Ferrara
E. Calabrese - Cardiff University
P. Campeti - Excellence Cluster Origins
A. Carones - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
F. Carralot - Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati
F. J. Casas - Instituto de Física de Cantabria
K. Cheung - University of Manchester
L. Clermont - University of Liège
F. Columbro - Sapienza University of Rome
G. Conenna - University of Milano-Bicocca
A. Coppolecchia - Sapienza University of Rome
F. Cuttaia - National Institute for Astrophysics
G. D'Alessandro - Univ Roma La Sapienza, Dipartimento Fis, Ple A Moro 2, Rome, Italy
P. de Bernardis - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
T. de Haan - International Center for Quantum-field Measurement Systems for Studies of the Universe and Particles
M. De Petris - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
S. Della Torre - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano Bicocca
E. Di Giorgi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
H. K. Eriksen - University of Oslo
F. Finelli - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio
C. Franceschet - University of Milan
U. Fuskeland - University of Oslo
G. Galloni - University of Rome Tor Vergata
M. Galloway - University of Oslo
M. Georges - University of Liège
M. Gerbino - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara
M. Gervasi - University of Milano-Bicocca
T. Ghigna - International Center for Quantum-field Measurement Systems for Studies of the Universe and Particles
S. Giardiello - Cardiff University
C. Gimeno-Amo - Instituto de Física de Cantabria
E. Gjerlow - University of Oslo
M. Hazumi - International Center for Quantum-field Measurement Systems for Studies of the Universe and Particles
S. Henrot-Versille - Univ Paris Saclay, IJCLab, CNRS, IN2P3, F-91405 Orsay, France
L. T. Hergt - University of British Columbia
E. Hivon - Institut d'Astrophysique de Paris
K. Kohri - High Energy Accelerator Research Organization
E. Komatsu - Max Planck Institute for Astrophysics
L. Lamagna - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
M. Lattanzi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara
C. Leloup - Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe
M. Lembo - University of Ferrara
M. Lopez-Caniego - European Space Astronomy Centre
G. Luzzi - Agenzia Spaziale Italiana
B. Maffei - Centre National de la Recherche Scientifique
S. Masi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
M. Massa - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
S. Matarrese - University of Padua
T. Matsumura - Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe
S. Micheli - Sapienza University of Rome
A. Moggi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
M. Monelli - Max Planck Institute for Astrophysics
L. Montier - Centre National de la Recherche Scientifique
G. Morgante - National Institute for Astrophysics
B. Mot - Université Toulouse III - Paul Sabatier
L. Mousset - École Normale Supérieure - PSL
R. Nagata - Japan Aerospace Exploration Agency
P. Natoli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara
A. Novelli - Sapienza University of Rome
I. Obata - The University of Tokyo
A. Occhiuzzi - Sapienza University of Rome
L. Pagano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara
A. Paiella - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
D. Paoletti - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
G. Pascual-Cisneros - Instituto de Física de Cantabria
V. Pavlidou - Foundation for Research and Technology Hellas
F. Piacentini - Sapienza University of Rome
M. Pinchera - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
G. Pisano - Sapienza University of Rome
G. Polenta - Agenzia Spaziale Italiana
G. Puglisi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania
M. Remazeilles - Instituto de Física de Cantabria
A. Ritacco - Centre National de la Recherche Scientifique
A. Rizzieri - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
J. Rubino-Martin - Universidad de La Laguna
Y. Sakurai - Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe
D. Scott - University of British Columbia
M. Shiraishi - Suwa Red Cross Hospital
G. Signorelli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
S. L. Stever - Okayama University
Y. Takase - Okayama University
H. Tanimura - Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe
A. Tartari - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
K. Tassis - Foundation for Research and Technology Hellas
L. Terenzi - National Institute for Astrophysics
M. Tristram - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
L. Vacher - Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati
B. van Tent - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
I. K. Wehus - University of Oslo
G. Weymann-Despres - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
M. Zannoni - University of Milano-Bicocca
Y. Zhou - International Center for Quantum-field Measurement Systems for Studies of the Universe and Particles
LiteBIRD Collaboration
Dario Poletti - SCI,MATH & Technology
Publication Details: Journal of cosmology and astroparticle physics, Vol.2024(6), p.10
Publisher: IOP Publishing Ltd
Number of pages: 25
Grant note: 80NSSC18K0132 / NASA; National Aeronautics & Space Administration (NASA) PID2019-110610RB-C21; PID2020-120514GB-I00; ProID2020010108; ICTP20210008 / Spanish Agencia Estatal de Investigacion (AEI); Spanish Government 772253; 819478 / European Research Council (ERC) under the Horizon 2020 Research and Innovation Programme; European Research Council (ERC) JSPS; Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, Japan (MEXT); Japan Society for the Promotion of Science Centre National d'Etudes Spatiale (CNES) 2019-03959 / Swedish Research Council Canadian Space Agency European grant (Marie Sklodowska-Curie Research and Innovation Staff Exchange) 2020-9-HH.0; 2016-24-H.1-2018 / Italian Space Agency (ASI); Agenzia Spaziale Italiana (ASI) National Institute for Astrophysics (INAF); Istituto Nazionale Astrofisica (INAF)
Identifiers: 9911307709846
Academic Unit: SCI,MATH & Technology
Language: English
Resource Type: Journal article

LiteBIRD science goals and forecasts: improving sensitivity to inflationary gravitational waves with multitracer delensing

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