Planck 2013 results. XVII. Gravitational lensing by large-scale structure
P.A.R. Ade
,
N. Aghanim
,
C. Armitage-Caplan
,
M. Arnaud
,
M. Ashdown
,
F. Atrio-Barandela
,
J. Aumont
,
C. Baccigalupi
,
A. J. Banday
,
R. B. Barreiro
,
J.G. Bartlett
(1, 2)
,
S. Basak
,
E. Battaner
,
K. Benabed
,
A. Benoît
(3)
,
A. Benoit-Lévy
,
J. -P. Bernard
,
M. Bersanelli
,
P. Bielewicz
,
J. Bobin
,
J. J. Bock
,
A. Bonaldi
,
L. Bonavera
,
J. R. Bond
,
J. Borrill
,
F. R. Bouchet
,
M. Bridges
,
M. Bucher
(1, 2)
,
C. Burigana
,
R. C. Butler
,
J.-F. Cardoso
(2)
,
A. Catalano
(4, 5)
,
A. Challinor
,
A. Chamballu
,
L. -y Chiang
,
H. C. Chiang
,
P. R. Christensen
,
S. Church
,
D. L. Clements
,
S. Colombi
,
L. P. L. Colombo
,
F. Couchot
(6)
,
A. Coulais
(5)
,
B. P. Crill
,
A. Curto
,
F. Cuttaia
,
L. Danese
,
R. D. Davies
,
R. J. Davis
,
P. de Bernardis
,
A. de Rosa
,
G. de Zotti
,
T. Déchelette
,
J. Delabrouille
(7, 2)
,
J. -M. Delouis
,
F. -X. Désert
,
C. Dickinson
,
J. M. Diego
,
H. Dole
,
S. Donzelli
,
O. Doré
,
M. Douspis
,
J. Dunkley
,
X. Dupac
,
G. Efstathiou
,
T. A. Ensslin
,
H. K. Eriksen
,
F. Finelli
,
O. Forni
,
M. Frailis
,
E. Franceschi
,
S. Galeotta
,
K. Ganga
(2)
,
M. Giard
,
G. Giardino
,
Y. Giraud-Héraud
(2)
,
J. González-Nuevo
,
K. M. Górski
,
Serge Gratton
,
A. Gregorio
,
A. Gruppuso
,
J. E. Gudmundsson
,
F. K. Hansen
,
D. Hanson
,
D. Harrison
,
S. Henrot-Versillé
(6)
,
C. Hernández-Monteagudo
,
D. Herranz
,
S. R. Hildebrandt
,
E. Hivon
,
S. Ho
,
M. Hobson
,
W. A. Holmes
,
A. Hornstrup
,
W. Hovest
,
K. M. Huffenberger
,
T. R. Jaffe
,
A. H. Jaffe
,
W. C. Jones
,
M. Juvela
,
E. Keihänen
,
R. Keskitalo
,
T. S. Kisner
,
R. Kneissl
,
J. Knoche
,
L. Knox
,
M. Kunz
,
H. Kurki-Suonio
,
Guilaine Lagache
,
A. Lähteenmäki
,
J. -M. Lamarre
(5)
,
A. Lasenby
,
R. J. Laureijs
,
A. Lavabre
(6)
,
C. R. Lawrence
,
J. P. Leahy
,
R. Leonardi
,
J. León-Tavares
,
J. Lesgourgues
,
A. Lewis
,
M. Liguori
,
P. B. Lilje
,
M. Linden-Vørnle
,
M. López-Caniego
,
P. M. Lubin
,
J.F. Macías-Pérez
(4)
,
B. Maffei
,
D. Maino
,
N. Mandolesi
,
A. Mangilli
,
M. Maris
,
D. J. Marshall
,
P. G. Martin
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E. Martínez-González
,
S. Masi
,
S. Matarrese
,
F. Matthai
,
P. Mazzotta
,
A. Melchiorri
,
L. Mendes
,
A. Mennella
,
M. Migliaccio
,
Subhabrata Mitra
,
M. -A. Miville-Deschênes
,
A. Moneti
,
L. Montier
,
G. Morgante
,
D. Mortlock
,
A. Moss
,
D. Munshi
,
P. Naselsky
,
F. Nati
,
P. Natoli
,
C. B. Netterfield
,
H. U. Nørgaard-Nielsen
,
F. Noviello
,
D. Novikov
,
I. Novikov
,
S. Osborne
,
C. A. Oxborrow
,
F. Paci
,
L. Pagano
,
F. Pajot
,
D. Paoletti
,
B. Partridge
,
F. Pasian
,
G. Patanchon
(2)
,
O. Perdereau
(6)
,
L. Perotto
(4)
,
F. Perrotta
,
F. Piacentini
,
M. Piat
(2)
,
E. Pierpaoli
,
D. Pietrobon
,
Stéphane Plaszczynski
(6)
,
E. Pointecouteau
,
G. Polenta
,
N. Ponthieu
,
L. Popa
,
T. Poutanen
,
G. W. Pratt
,
G. Prézeau
,
S. Prunet
,
J. -L. Puget
,
A. R. Pullen
,
J. P. Rachen
,
R. Rebolo
,
M. Reinecke
,
M. Remazeilles
(2)
,
C. Renault
(4)
,
S. Ricciardi
,
T. Riller
,
I. Ristorcelli
,
G. Rocha
,
C. Rosset
(2)
,
G. Roudier
(2, 5)
,
M. Rowan-Robinson
,
J. A. Rubiño-Martín
,
B. Rusholme
,
M. Sandri
,
D. Santos
(4)
,
G. Savini
,
D. Scott
,
M. D. Seiffert
,
E. P. S. Shellard
,
L. D. Spencer
,
Jean-Luc Starck
,
V. Stolyarov
,
Radek Stompor
(2)
,
R. Sudiwala
,
R. Sunyaev
,
F. Sureau
,
D. Sutton
,
A. -S. Suur-Uski
,
J. -F. Sygnet
,
J. A. Tauber
,
D. Tavagnacco
,
L. Terenzi
,
L. Toffolatti
,
M. Tomasi
,
M. Tristram
(6)
,
M. Tucci
(6)
,
J. Tuovinen
,
G. Umana
,
L. Valenziano
,
J. Valiviita
,
B. van Tent
,
P. Vielva
,
Francesca Villa
,
N. Vittorio
,
L. A. Wade
,
B. D. Wandelt
,
M. White
,
S. D. M. White
,
D. Yvon
,
A. Zacchei
,
A. Zonca
1
APC - Cosmologie
2 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
3 NEEL - HELFA - Hélium : du fondamental aux applications
4 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
5 LERMA - Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique
6 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
7 APC-Gravitation - APC - Gravitation
2 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
3 NEEL - HELFA - Hélium : du fondamental aux applications
4 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
5 LERMA - Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique
6 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
7 APC-Gravitation - APC - Gravitation
P.A.R. Ade
- Fonction : Auteur
N. Aghanim
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C. Armitage-Caplan
- Fonction : Auteur
M. Arnaud
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M. Ashdown
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F. Atrio-Barandela
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C. Baccigalupi
- Fonction : Auteur
A. J. Banday
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R. B. Barreiro
- Fonction : Auteur
J.G. Bartlett
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S. Basak
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E. Battaner
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A. Benoit-Lévy
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J. -P. Bernard
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M. Bersanelli
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A. Bonaldi
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M. Bridges
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C. Burigana
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R. C. Butler
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J.-F. Cardoso
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A. Catalano
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A. Challinor
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A. Coulais
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M. Frailis
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S. Henrot-Versillé
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B. Maffei
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D. Paoletti
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V. Stolyarov
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J. Tuovinen
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Résumé
On the arcminute angular scales probed by Planck, the CMB anisotropies are gently perturbed by gravitational lensing. Here we present a detailed study of this effect, detecting lensing independently in the 100, 143, and 217GHz frequency bands with an overall significance of greater than 25sigma. We use the temperature-gradient correlations induced by lensing to reconstruct a (noisy) map of the CMB lensing potential, which provides an integrated measure of the mass distribution back to the CMB last-scattering surface. Our lensing potential map is significantly correlated with other tracers of mass, a fact which we demonstrate using several representative tracers of large-scale structure. We estimate the power spectrum of the lensing potential, finding generally good agreement with expectations from the best-fitting LCDM model for the Planck temperature power spectrum, showing that this measurement at z=1100 correctly predicts the properties of the lower-redshift, later-time structures which source the lensing potential. When combined with the temperature power spectrum, our measurement provides degeneracy-breaking power for parameter constraints; it improves CMB-alone constraints on curvature by a factor of two and also partly breaks the degeneracy between the amplitude of the primordial perturbation power spectrum and the optical depth to reionization, allowing a measurement of the optical depth to reionization which is independent of large-scale polarization data. Discarding scale information, our measurement corresponds to a 4% constraint on the amplitude of the lensing potential power spectrum, or a 2% constraint on the RMS amplitude of matter fluctuations at z~2.