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, 114 (10), 101301

Joint Analysis of BICEP2/keck Array and Planck Data

P A R Ade  1 N Aghanim  2 Z Ahmed  3 R W Aikin  4 K D Alexander  5 M Arnaud  6 J Aumont  2 C Baccigalupi  7 A J Banday  8   9 D Barkats  10 R B Barreiro  11 J G Bartlett  12   13 N Bartolo  14   15 E Battaner  16   17 K Benabed  18   19 A Benoît  20 A Benoit-Lévy  18   19   21 S J Benton  22 J-P Bernard  8   9 M Bersanelli  23   24 P Bielewicz  7   8   9 C A Bischoff  5 J J Bock  4   13 A Bonaldi  25 L Bonavera  11 J R Bond  26 J Borrill  27   28 F R Bouchet  18   29 F Boulanger  2 J A Brevik  4 M Bucher  12 I Buder  5 E Bullock  30 C Burigana  31   32   33 R C Butler  31 V Buza  5 E Calabrese  34 J-F Cardoso  12   18   35 A Catalano  36   37 A Challinor  38   39   40 R-R Chary  41 H C Chiang  42   43 P R Christensen  44   45 L P L Colombo  13   46 C Combet  36 J Connors  5 F Couchot  47 A Coulais  37 B P Crill  4   13 A Curto  11   48 F Cuttaia  31 L Danese  7 R D Davies  25 R J Davis  25 P de Bernardis  49 A de Rosa  31 G de Zotti  7   50 J Delabrouille  12 J-M Delouis  18   19 F-X Désert  51 C Dickinson  25 J M Diego  11 H Dole  2   52 S Donzelli  24 O Doré  4   13 M Douspis  2 C D Dowell  13 L Duband  53 A Ducout  18   54 J Dunkley  34 X Dupac  55 C Dvorkin  5 G Efstathiou  38 F Elsner  18   19   21 T A Enßlin  56 H K Eriksen  57 E Falgarone  37 J P Filippini  4   58 F Finelli  31   33 S Fliescher  59 O Forni  8   9 M Frailis  60 A A Fraisse  42 E Franceschi  31 A Frejsel  44 S Galeotta  60 S Galli  18 K Ganga  12 T Ghosh  2 M Giard  8   9 E Gjerløw  57 S R Golwala  4 J González-Nuevo  7   11 K M Górski  13   61 S Gratton  38   39 A Gregorio  60   62   63 A Gruppuso  31 J E Gudmundsson  42 M Halpern  64 F K Hansen  57 D Hanson  13   26   65 D L Harrison  38   39 M Hasselfield  64 G Helou  4 S Henrot-Versillé  47 D Herranz  11 S R Hildebrandt  4   13 G C Hilton  66 E Hivon  18   19 M Hobson  48 W A Holmes  13 W Hovest  56 V V Hristov  4 K M Huffenberger  67 H Hui  4 G Hurier  2 K D Irwin  3   66   68 A H Jaffe  54 T R Jaffe  8   9 J Jewell  13 W C Jones  42 M Juvela  69 A Karakci  12 K S Karkare  5 J P Kaufman  70 B G Keating  70 S Kefeli  4 E Keihänen  69 S A Kernasovskiy  3 R Keskitalo  27 T S Kisner  71 R Kneissl  72   73 J Knoche  56 L Knox  74 J M Kovac  5 N Krachmalnicoff  23 M Kunz  2   75   76 C L Kuo  3   68 H Kurki-Suonio  69   77 G Lagache  2   78 A Lähteenmäki  77   79 J-M Lamarre  37 A Lasenby  39   48 M Lattanzi  32 C R Lawrence  13 E M Leitch  80 R Leonardi  55 F Levrier  37 A Lewis  81 M Liguori  14   15 P B Lilje  57 M Linden-Vørnle  82 M López-Caniego  11   55 P M Lubin  83 M Lueker  4 J F Macías-Pérez  36 B Maffei  25 D Maino  23   24 N Mandolesi  31   32 A Mangilli  2   47 M Maris  60 P G Martin  26 E Martínez-González  11 S Masi  49 P Mason  4 S Matarrese  14   15   84 K G Megerian  13 P R Meinhold  83 A Melchiorri  49   85 L Mendes  55 A Mennella  23   24 M Migliaccio  38   39 S Mitra  13   86 M-A Miville-Deschênes  2   26 A Moneti  18 L Montier  8   9 G Morgante  31 D Mortlock  54 A Moss  87 D Munshi  1 J A Murphy  88 P Naselsky  44   45 F Nati  42 P Natoli  31   32   89 C B Netterfield  90 H T Nguyen  13 H U Nørgaard-Nielsen  82 F Noviello  25 D Novikov  91 I Novikov  44   91 R O'Brient  13 R W Ogburn  3   68 A Orlando  70 L Pagano  49   85 F Pajot  2 R Paladini  41 D Paoletti  31   33 B Partridge  92 F Pasian  60 G Patanchon  12 T J Pearson  4   41 O Perdereau  47 L Perotto  36 V Pettorino  93 F Piacentini  49 M Piat  12 D Pietrobon  13 S Plaszczynski  47 E Pointecouteau  8   9 G Polenta  89   94 N Ponthieu  2   51 G W Pratt  6 S Prunet  18   19 C Pryke  30   59 J-L Puget  2 J P Rachen  56   95 W T Reach  96 R Rebolo  97   98   99 M Reinecke  56 M Remazeilles  2   12   25 C Renault  36 A Renzi  100   101 S Richter  5 I Ristorcelli  8   9 G Rocha  4   13 M Rossetti  23   24 G Roudier  12   13   37 M Rowan-Robinson  54 J A Rubiño-Martín  97   99 B Rusholme  41 M Sandri  31 D Santos  36 M Savelainen  69   77 G Savini  102 R Schwarz  59 D Scott  64 M D Seiffert  4   13 C D Sheehy  59   103 L D Spencer  1 Z K Staniszewski  4   13 V Stolyarov  39   48   104 R Sudiwala  1 R Sunyaev  56   105 D Sutton  38   39 A-S Suur-Uski  69   77 J-F Sygnet  18 J A Tauber  106 G P Teply  4 L Terenzi  31   107 K L Thompson  3 L Toffolatti  11   31   108 J E Tolan  3 M Tomasi  23   24 M Tristram  47 M Tucci  75 A D Turner  13   80 L Valenziano  31 J Valiviita  69   77 B Van Tent  109 L Vibert  2 P Vielva  11 A G Vieregg  103   110 F Villa  31 L A Wade  13 B D Wandelt  18   19   58 R Watson  25 A C Weber  13 I K Wehus  13 M White  111 S D M White  56 J Willmert  59 C L Wong  5 K W Yoon  3   68 D Yvon  112 A Zacchei  60 A Zonca  83 (BICEP2/Keck and Planck Collaborations)
Affiliations

Joint Analysis of BICEP2/keck Array and Planck Data

P A R Ade et al. Phys Rev Lett.

Abstract

We report the results of a joint analysis of data from BICEP2/Keck Array and Planck. BICEP2 and Keck Array have observed the same approximately 400 deg^{2} patch of sky centered on RA 0 h, Dec. -57.5°. The combined maps reach a depth of 57 nK deg in Stokes Q and U in a band centered at 150 GHz. Planck has observed the full sky in polarization at seven frequencies from 30 to 353 GHz, but much less deeply in any given region (1.2 μK deg in Q and U at 143 GHz). We detect 150×353 cross-correlation in B modes at high significance. We fit the single- and cross-frequency power spectra at frequencies ≥150 GHz to a lensed-ΛCDM model that includes dust and a possible contribution from inflationary gravitational waves (as parametrized by the tensor-to-scalar ratio r), using a prior on the frequency spectral behavior of polarized dust emission from previous Planck analysis of other regions of the sky. We find strong evidence for dust and no statistically significant evidence for tensor modes. We probe various model variations and extensions, including adding a synchrotron component in combination with lower frequency data, and find that these make little difference to the r constraint. Finally, we present an alternative analysis which is similar to a map-based cleaning of the dust contribution, and show that this gives similar constraints. The final result is expressed as a likelihood curve for r, and yields an upper limit r_{0.05}<0.12 at 95% confidence. Marginalizing over dust and r, lensing B modes are detected at 7.0σ significance.

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