Primeval Corrections to the CMB Anisotropies
我们发现暴胀子的量子态偏离暴胀的热真空可能会在CMB各向异性中留下印记。在这种状态下暴胀子的量子动力学对暴胀涨落产生修正，这是可以观察到的。因为这些效应起源于普朗克尺度以下的红外物理，所以它们将在任何服从解耦的理论中主导任何trans-Planckian印记。暴胀扫除了这些初始偏差，迫使它的量子态更接近热真空。我们把这看作是宇宙无毛定理的量子版本。宇宙微波背景中的这种印记可能是一种有用的、独立的检验，可以检验暴胀的持续时间，或者暴胀结束前大约60 e倍暴胀子势的重要特征，而不是不太可能发现的量子引力特征。没有任何这样的子结构表明，膨胀持续不间断的时间比${\cal O}(100)$ e-折叠长得多。
2003-10-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Imprints of Galaxy Clsutering Evolution on Delta T / T
物质团簇的非线性演化导致了宇宙微波背景的温度各向异性。温度的波动产生于相对较低的红移$z\simlt 10$，因此不受早期发生的不确定的再电离过程的影响。影响的幅度取决于星系团的演化模型假设。对于合理的参数选择，温度波动在$10^{-6}\simlt ΔT/T \simlt 10^{-5}.$范围内。如果在$z\sim 10.$之前开始当前聚类尺度上的非线性聚类，则将违反$ΔT/T $的观察限值
1994-06-01 astro-ph
Probing polarization states of primordial gravitational waves with CMB anisotropies
讨论了在各向异性的宇宙微波背景（CMB）中，原初引力波的偏振特征。超弦理论或M理论所激发的高能物理一般会产生宇称违反项，在暴胀过程中可能产生圆偏振引力波背景（GWB）。与未极化GWB的暴胀的标准预测相反，圆极化GWB产生CMB各向异性的非零TB和EB模式功率谱。我们评估的TB和EB模式的功率谱考虑到次级效应和宇宙学参数的依赖关系进行调查。然后，我们讨论了目前的限制圆偏振GWB从大角度尺度（1 < 16）的三年WMAP数据。未来的CMB实验的前景也进行了研究的基础上的Monte Carlo分析的参数估计，表明圆偏振度，vareps，这是不对称的右，左手模式之间的张量功率谱归一化的总振幅，可以测量到|varepsilon| 0.35（r/0.05）^{-0.6}。
2007-08-08 astro-ph
Braneworld Tensor Anisotropies in the CMB
宇宙微波背景（CMB）观测在原则上提供了一个高精度的测试模型的动机是M理论。我们提出了一个程序的框架来计算在膜世界模型中产生的CMB中的张量各向异性。在最简单的近似下，我们将膜世界印记作为对标准温度和极化各向异性功率谱的修正。
2002-10-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-Gaussian signature induced by the SZ effect of galaxy clusters
本文在研究小波分解系数的基础上，对宇宙学信号：宇宙微波背景（CMB）各向异性进行了统计检验。后者代表了初始密度扰动的初级各向异性印记和复合后光子相互作用引起的次级各向异性的叠加。在高斯分布波动的暴胀情景中，我们研究了次级效应的统计特征。更具体地说，我们调查所产生的星系团的Sunyaev-Zel'dovich效应的主导作用。我们的研究预测了这些次级各向异性的非高斯签名及其在未来CMB卫星普朗克勘测器的背景下的可探测性。
2000-03-17 astro-ph
The Physics of CMBR Anisotropies
宇宙中观察到的结构被认为是由早期宇宙中产生的小波动引起的引力不稳定性引起的。这些空间波动作为角度各向异性印在CMBR上。将早期宇宙的初始涨落与观测到的各向异性联系起来的物理学已经相当好地理解了，因为它在很大程度上涉及线性微扰理论。这使得CMBR各向异性成为初始波动的最干净的探测器之一，各种宇宙学参数控制着它们的演化，也是宇宙的几何形状。在这里，我们审查在相当教学的方式的物理学的CMBR各向异性和解释它们在探测宇宙学参数中发挥的作用，特别是在光的最新观测从WMAP卫星。
2004-11-02 astro-ph gr-qc
Statistical Imprints of SZ Effects in the Cosmic Microwave Background
本文综述了与大尺度重子分布相关的Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应及其在宇宙微波背景（CMB）各向异性统计中的特征信号。我们讨论了SZ的热力学和动力学效应对角功率谱的贡献，SZ的非高斯性对宇宙学参数估计的影响，以及SZ引起的CMB向星系团的极化。我们还讨论了在何种程度上最近测量的小角度尺度CMB各向异性可以占SZ集群和潜在的使用SZ偏振对大样本的星系团作为探针的暗能量参数。
2004-09-30 astro-ph
Ironing out primordial temperature fluctuations with polarisation: optimal detection of cosmic structure imprints
利用大尺度结构与宇宙微波背景温度涨落之间的互相关，可以探测到宇宙微波背景的次级各向异性。在这些研究中，原始CMB波动与LSS的机会相关性是不确定性的主要来源。我们提出了一种方法，用于减少这种噪声，利用包含在CMB光子的偏振信息。该方法被描述在一般条款，然后应用到我们最近提出的最佳方法来测量集成的萨克斯-沃尔夫（ISW）的效果。我们得到一个预期的信噪比高达8.5。与ISW检测的标准方法相比，这相当于信噪比提高了23%，而与ISW检测的标准方法相比，信噪比提高了16%。我们最近提出的方法，无论是最好的情况下，有完美的（无噪声）CMB和LSS数据。
2009-02-26 astro-ph
Cosmic Microwave Background Anisotropies from the Rees-Sciama Effect in $Ω_{0} \le 1$ Universes
研究了$Ω_{0}<1$冷暗物质模型宇宙中非线性物质凝聚对宇宙微波背景的影响。我们考虑的模拟域的大小从$120h^{-1}$ Mpc到$360h^{-1}$ Mpc。我们集中在二次温度各向异性引起的时变引力位发生后去耦。具体来说，我们研究了Rees-Sciama效应的重要性，这是由于：（1）形成非线性结构的引力势的内在变化，（2）非线性结构的自行，以及（3）开放宇宙中引力势扰动的后期衰减。CMB温度各向异性是通过数值演化的物质不均匀性和CMB光子从早期的线性时期（$z=100$）到现在的非线性时期$(z=0)$。我们测试的依赖性和相对重要性，这些二次温度各向异性作为底层物质（空隙，超星系团）的规模的函数，并作为一个功能的$Ω_{0}$。将$Ω_{0}<1$模型的结果与类似执行的$Ω_{0}=1.0$模拟进行比较。我们发现，在低密度模型的所有三个来源的各向异性可能是相关的，并达到$ΔT/T \sim 10^{-6}$的水平。特别是，我们发现，$Ω_{0}<1$在大尺度下，二次温度各向异性占主导地位的衰减潜力。
1995-10-04 astro-ph
DT/T beyond linear theory
对宇宙微波背景（CMB）辐射温度各向异性的主要贡献被认为来自于线密度扰动与退耦时刻之前辐射的相互作用。假设气体在复合后有一个标准的热历史，那么只有存在于$Ω\neq 1$宇宙中的线性密度扰动所产生的引力场才能在低z下产生各向异性（这些各向异性会在大的角尺度上表现出来）。然而，即使在一个具有标准热历史的宇宙中，物质在晚期的非线性演化过程中也不可避免地会产生次级各向异性。与这种非线性相关联的两种效应可以产生新的各向异性：非线性结构的时变引力势（Rees-Sciama RS效应）和星系团中微波光子与热电子的逆康普顿散射（Sunyaev-Zeldovich SZ效应）。这两种效应可以在CMB温度各向异性上产生不同的印记。我们讨论了预期的各向异性的幅度和相关的角度尺度在不同的宇宙学方案。未来的灵敏实验将能够探测一阶主贡献以上的CMB各向异性。
1996-03-01 astro-ph
Searching for the non-gaussian signature of the CMB secondary anisotropies
在第一篇论文（Forni & Aghanim 1999）中，我们开发了几个统计鉴别器来测试信号的非高斯性质。这些测试是基于小波分解基础上的系数的研究。在本文中，我们应用它们在宇宙学的背景下，宇宙微波背景（CMB）的各向异性的性质的研究。后者代表了初始密度扰动的主要各向异性印记和由于光子相互作用后重组的次要印记的叠加。在具有高斯分布涨落的暴胀情形（标准冷暗物质）中，我们研究了次级效应的统计特征。更具体地说，我们调查宇宙电离区的CMB光子康普顿散射所产生的主导效应：星系团的Sunyaev-Zel 'dovich效应和空间不均匀的宇宙再电离的影响。我们的研究指定和预测的非高斯签名的二次各向异性引起这些散射效应。我们发现，我们的统计鉴别器，使我们能够区分和突出的非高斯签名的过程中，即使它是一个更大的高斯相结合。我们调查的二次各向异性非高斯签名的背景下，未来的CMB卫星（MAP和普朗克勘测）的可检测性。
1999-05-11 astro-ph
CMB Anisotropies and Inflation from Non-Standard Spinors
宇宙微波背景多极子在大尺度上的明显排列挑战了标准的宇宙学模型。标量场膨胀是各向同性的，不能解释观察到的对齐。我们探讨了非标准旋量驱动的暴胀在宇宙微波背景上留下的印记。我们表明，它是自然的期望各向异性的膨胀膨胀的宇宙具有抑制的原始功率谱的低多极振幅的效果，而在同一时间提供通常的膨胀功能。
2010-04-12 astro-ph gr-qc hep-ph
CMB Anisotropies and Theories of the Early Universe
我目前最近的工作，旨在显示如何目前竞争的早期宇宙的理论留下自己的印记的温度各向异性的CMB辐射。我们认为3点关联函数，以及与之相关的固有的理论不确定性，我们推导出明确的解析公式。我们将它们应用于研究在大尺度上出现的非高斯特征的框架内的通货膨胀和拓扑缺陷模型。对于通货膨胀，我们开发了一个微扰分析的背景下，通货膨胀的随机方法的空间相关性的研究。我们还包括一个特定的几何形状的分析，所谓的“崩溃”的3点功能，在重组后的综合效应的情况下，产生一般只要考虑到微扰的轻度非线性增长。我们还专门的论文的一部分，最近提出的拓扑缺陷的分析模型的研究，并实现它们在分析的CMB过剩峰度（宇宙弦）和CMB崩溃的3点函数和偏度（纹理）。最后，我们提出了一个研究的CMB各向异性的角度尺度的框架内的全球纹理的情况下，并显示出现的相关功能，其中，多普勒峰。
1995-12-26 astro-ph
Imprint of Reionization on the Cosmic Microwave Background Bispectrum
研究了再电离过程中二次各向异性引起的非高斯性对宇宙微波背景（CMB）双谱的贡献。在再电离时期的大尺度结构，既有引力透镜CMB光子，又有在下落过程中散射电子而产生的温度多普勒频移。由此产生的相关性是潜在的通过CMB双谱观察。二阶Ostriker-Vishniac也耦合到各种线性二次效应，以产生双谱。然而，对于目前受欢迎的平坦宇宙学模型，在重电离时期$τ\la 0.3$具有低物质含量和小光学深度，这些双谱贡献远低于MAP的检测阈值，并处于或低于普朗克的检测阈值，考虑到它们的宇宙和噪声方差限制。在这个范围的上端，它们可以作为普朗克测量原始非高斯性或由引力透镜与积分萨克斯-沃尔夫效应和热Sunyaev-Zel 'dovich效应的相关性引起的噪声的额外来源。我们包括一个讨论的一般性质的CMB双谱，其配置依赖的各种影响，其计算在林伯近似和超越。
1999-10-21 astro-ph
Cosmic Microwave Radiation Anisotropies in Brane Worlds
基于最近在低能近似下求解体几何的研究进展，提出了一种新的计算Randall Sundrum双膜模型中宇宙微波背景（CMB）谱的公式.计算了由5D Weyl张量印刻在膜上的各向异性应力的演化。在一个简单的模型中，假设初始绝热扰动是标度不变的，研究了暗辐射扰动对CMB谱的影响。暗辐射扰动诱导等曲率扰动，但由此产生的光谱可以是完全不同的预测简单的混合物的绝热和等曲率扰动由于外尔各向异性应力。
2003-12-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Reconstructing Projected Matter Density from Cosmic Microwave Background
引力透镜使宇宙微波背景辐射各向异性发生畸变，并在其上留下特征图案，这种畸变取决于从今天到红移$z \sim 1100$之间的投影物质密度。在本文中，我们开发了一种方法，直接重建的投影物质密度从CMB各向异性。通过对CMB场的导数的二次组合进行平均来获得这种重建。我们测试的方法，使用模拟和表明，它可以成功地恢复投影的星系团的密度分布，如果有可测量的各向异性尺度小于集群的特征尺寸。在没有足够小尺度功率的情况下，重构图在各个结构上具有低信噪比，但是可以给出功率谱的正检测，或者当与大尺度结构的其他图交叉相关时。我们发展了一种分析方法来重建功率谱，包括噪声和光束平滑的影响。蒙特卡罗模拟的试验表明，只要我们使用具有足够低的噪声和高的角分辨率的地图，我们可以恢复输入功率谱的大小尺度。
1998-10-16 astro-ph
Large scale motions in superclusters: their imprint in the CMB
我们确定高密度区域的超星系团大小的高分辨率N体模拟的代表性体积的三个冷暗物质宇宙。通过假设（1）重子的密度和特有速度跟踪暗物质的密度和特有速度，（2）在穿越时间小于超星系团自由落体时间的区域，等离子体的温度与暗物质粒子的速度色散成正比，我们研究了电子的热运动如何在内部，星系团介质和星系团特有的运动速度可以影响宇宙微波背景（CMB）中的次级各向异性。我们发现，热效应占主导地位的运动学效应和最大的热减量与超星系团中最大的集群。因此，寻找存在两个或更多的接近大CMB递减代表了一个可行的战略，以确定超星系团在宇宙学的距离。此外，在超星系团的运动学效应的地图的特点是相邻的大峰相反的迹象。在角分角分辨率下，这些峰值可高达~ 10 microK。在毫米和亚毫米波段的超星系团的同时指向观测与即将到来的敏感CMB实验可以分离之间的热效应和运动学效应的贡献，并限制在大的过密区域的速度场的演变。
2000-03-03 astro-ph
Frame covariance of CMBR lensing in the exact 1+3 covariant radiation hierarchy
本文研究CMB温度各向异性中$O(\ell)$运动学耦合的弱非线性效应，指出其为透镜和像差的多极形式，并纠正早期关于Rees-Sciama印记的错误结论。
2026-10-23 astro-ph gr-qc
Effects of inflationary bubbles on the polarization and temperature anisotropies of the cosmic microwave background
我们预测了线性泡状扰动对宇宙微波背景（CMB）的偏振和温度各向异性的影响。我们解析地模拟了辐射主导时代开始时的泡状密度扰动，并应用宇宙学扰动的线性理论计算了它的时间演化。在退耦时，它独特地标志着宇宙微波背景辐射的偏振和天空的温度各向异性。在演化过程中的扰动传播的气泡的大小，并达到CMB声视界在考虑的时间。因此，它的信号表现为一系列同心环，每个环都有自己的振幅和符号，在天空中的1^{o}尺度上，即使真正的种子大小要小得多。极化环和温度环是严格相关的。正如我们对尺度为L、密度差为δ的线性扰动在退耦时所预期的那样，δT/T大致为δ（L/H^{-1}）^{2};偏振约为温度各向异性的10%。我们预测的气泡的分布上的CMB偏振和温度功率谱的影响。考虑到包含CDM高斯和气泡非高斯波动的模型，我们模拟和分析了角分辨率约为3.5^“}的10^{o} x 10^{o}个天空斑块。与气泡相关联的CMB功率完全在亚度角尺度（200<= 1 <=1000）上，这将由即将到来的具有百分比精度的高分辨率CMB实验来探索。根据泡状分布的参数，我们发现额外的权力相对于普通的CDM高斯波动，我们推断简单的分析缩放的泡沫扰动引起的权力，我们约束我们的参数与现有的数据。
1999-11-30 astro-ph
Inflationary perturbations in anisotropic backgrounds and their imprint on the CMB
我们将宇宙学扰动的标准理论推广到均匀但各向异性的宇宙。我们提出了一个详尽的计算的情况下，比安基我模型，与两个空间维度之间的残余各向同性，这是在通货膨胀的开始进行完全各向同性化，我们还展示了如何计算可以进一步扩展到更一般的背景。在存在单个暴胀子场的情况下，有三种物理微扰（与各向同性情形完全相同），它们是通过（i）去除规范和非动力学自由度，以及（ii）找到剩余模式的组合而获得的，根据这些模式，微扰的二次作用是正则的。这三个扰动，后来在各向同性制度成为一个标量模式和两个张量极化（引力波），耦合到彼此已经在线性化的水平在各向异性阶段。这在CMB各向异性的不同模式之间产生了非零相关性，这在大尺度上特别相关（并且可能与WMAP数据中的大尺度异常有关）。作为一个例子，我们计算的频谱的扰动在这个比安奇我的几何形状，假设暴胀是在一个慢滚制度也在各向异性阶段。对于这个简单的设置，固定的扰动的初始条件似乎比在标准情况下更困难，和额外的假设似乎需要提供预测的CMB各向异性。
2007-11-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Analytic Spectra of CMB Anisotropies and Polarization Generated by Relic Gravitational Waves with Modification due to Neutrino Free-Streaming
本文对遗留引力波产生的CMB各向异性和偏振谱进行了解析计算。作为以前研究的实质性扩展，在这项工作中包括三个新的成分。首先给出了解析的$C_l^{TT}$和$C_l^{TE}$，特别是后者可以用于零多极子方法从观测数据中提取RGW信号。其次，从光子退耦附近的可见度函数出发，给出了小尺度下衰减因子的拟合公式。第三，中微子自由流（NFS）的影响进行了检查，在早期宇宙中发生的过程，并通过RGW留下可观察到的印记CMB。结果表明，解析的$C_l^{TT}$和$C_l^{TE}$的分布与数值的分布一致，只是$l \le 10$范围内的$C^{TT}_l$和$l \sim 75$附近的$C_l^{TE}$的$1^{st}$谷有一定的偏差.在新的阻尼因子下，解析的$C^{EE}_l$和$C^{BB}_l$与数值的匹配，最大误差只有$\sim 3%$，直到$l\le 600$的前三个峰值，大大改进了以前的研究。$C^{XX}_l$和RGW的峰的位置的对应关系也被明确地证明。我们还发现，NFS通过$(20% \sim 35%)$降低了$l\simeq(100\sim 600)$的$C^{XX}_l$的振幅，并将其峰值略微移向较小的角度。详细的分析表明，零多极$l_0$，其中$C_l^{TE}$交叉0，被NFS移动到较大的值。这种转移效应与不同暴胀模型和不同重子分数引起的效应一样重要。
2008-11-25 astro-ph
Signals of primordial phase transitions on CMB maps
对宇宙微波背景辐射各向异性的分析是一个丰富的宇宙学信息来源。在我们的研究中，我们模拟了宇宙早期暴胀时期一级相变遗迹产生的信号。这些遗迹是真正真空的气泡，在CMB上留下了特征性的非高斯印记。我们使用不同的统计估计，以评估这种非高斯性。通过与实验数据的比较，我们得到了一些关于气泡参数允许值的限制。我们还预测了在接下来的高分辨率实验中检测到这种信号的可能性。
2001-03-12 astro-ph
Needlet Detection of Features in WMAP CMB Sky and the Impact on Anisotropies and Hemispherical Asymmetries
我们将球形针状物应用于威尔金森微波各向异性探测器5年宇宙微波背景（CMB）数据集，以寻找CMB天空中非各向同性特征的印记。我们使用针状定位属性来解决在CMB天空中的特殊功能，并研究这些功能如何有助于各向异性功率谱的CMB。除了现在众所周知的南半球CMB地图的“冷点”之外，我们还发现了两个高于99%置信水平的热点，同样位于南半球，更接近银河平面。虽然冷点有助于在l=6至l=33之间的多极子中的各向异性功率谱，但发现热点在l=6和l=18之间的范围内主导各向异性功率。掩蔽冷点和两个热点导致I =10附近CMB的角功率谱的幅度减小约15%。当功率谱估计掩盖这些特征（除了WMAP小组的KQ 85掩模）时，宇宙学参数的变化在WMAP掩模公布的1 $σ$误差范围内。我们还研究了北半球和南半球的角功率谱之间的不对称性。当检测到的功能被掩盖的针头，我们发现，在功率的差异，测量的各向异性方差之间的l=4和l=18，减少了一个因素2。我们提供了一个面具相关的针状功能更详细的研究在CMB各向异性天空的不对称性。
2008-11-10 astro-ph
Measuring the Small-Scale Power Spectrum of Cosmic Density Fluctuations Through 21 cm Tomography Prior to the Epoch of Structure Formation
在红移z~200处，宇宙气体的热演化与宇宙微波背景（CMB）的热演化解耦。在第一批恒星形成之后和之前，宇宙中性氢在其共振的21厘米自旋翻转跃迁中吸收了CMB通量。我们计算的自旋温度的演变，这种过渡和由此产生的各向异性，是由于在这个时代的线性密度波动的CMB天空上的印记。这些各向异性在10.56[（1+z）/50]米的观测波长处，包含的信息量比任何其他宇宙学探测器都大。它们的探测虽然具有挑战性，但可以严格限制暴胀（如WMAP所建议的），高斯性的微小偏差，或中微子或温暖的暗物质对宇宙质量预算的任何重大贡献的光谱指数的任何可能的运行。
2004-04-30 astro-ph hep-ph
Cosmological Inflation: Theory and Observations
在这篇文章中，我们回顾了宇宙膨胀理论，特别关注它在非常小的物理学和非常大的观测之间提供的美丽联系。我们解释了如何在暴胀时代的量子力学波动成为宏观密度波动，在宇宙微波背景（CMB）留下明显的印记。我们描述的物理各向异性的CMB温度和偏振，并讨论如何CMB观测可以用来探测原始宇宙。
2009-08-04 astro-ph gr-qc hep-ph
On Signatures of Short Distance Physics in the Cosmic Microwave Background
在回顾了宇宙学扰动理论的基础之后，我们讨论了为什么Kaloper等人在最近的论文中得出的结论对暴胀宇宙中宇宙微波各向异性谱上可能存在的普朗克（弦）物理学印记的振幅估计过于悲观。结果表明，大的trans-Planckian效应对晚期宇宙学涨落的影响可能来源于当波长小于Planck（弦）尺度时涨落态的非绝热演化，导致暴胀过程中波长穿过Hubble半径时的激发态.
2002-02-21 astro-ph gr-qc hep-ph
