Small scale CMB fluctuations as a probe of the mass of Dark Matter particles
角秒范围内的CMB各向异性检查测试的功率谱的扰动在小尺度区域,特别是,估计占主导地位的暗物质粒子的质量。结果表明,对于最简单的标准复合演化历史,三束和四束观测可以分辨出$0.5 KeV\leq M_{DM}\leq 4 KeV$区间内的暗物质粒子的质量,天线波束为(0.5 - 0.25)弧分,振幅为$\approx 10^{-7}$。
1995-05-31 astro-ph
The CMB as a dark energy probe
本文简要回顾了真空动力学宇宙学成分--暗能量对宇宙微波背景(CMB)各向异性的影响。我们区分了一个“经典”类的观测,到目前为止,用于约束平均的暗能量丰度的红移间隔,它是相关的加速,和一个“现代”类,旨在测量其微分红移行为。我们发现,引力透镜CMB属于第二类,因为它可以给出一个衡量的暗能量丰度的时间与物质平等,发生在红移约0.5。事实上,如果源是宇宙微波背景辐射,那么在那个时期的暗能量丰度直接影响了大约同时注入的透镜强度。我们说明了这种效果集中在卷曲(BB)组件的CMB偏振,这是占主导地位的角分角尺度上的透镜。在与物质相等时,增加的暗能量丰度,由其状态方程的一阶红移导数的上升来参数化,使得BB功率相对于纯LambdaCDM宇宙学下降,保持其他宇宙学参数和原始振幅固定。我们简要地评论即将到来的探针,可能会测量CMB的透镜功率。
2006-06-03 astro-ph
Mapping the Dark Matter through the CMB Damping Tail
大尺度结构对CMB光子的透镜效应在其角分尺度的各向异性上留下了特征印记,可以用来绘制度尺度或~100 Mpc/h共动投影中的暗物质分布。我们介绍了一种新的算法,最佳地利用阻尼尾的CMB各向异性的弱透镜的信息的质量重建。它最终可以映射具有高信噪比的个体度尺度质量结构。为了达到这一极限,实验必须产生高信噪比、无前景、角分分辨率的CMB图,特别是半高宽光束小于5“,噪声级小于15(10^-6-角分)或41(μ K-arcmin)。
2001-07-12 astro-ph
Dark energy rest frame and the CMB dipole
如果暗能量可以被描述为一种理想流体,那么,除了与能量密度和压力相关的状态方程外,我们还应该指定相应的静止坐标系。由于暗能量通常与宇宙的其余成分解耦,原则上这样的框架可能与物质和辐射的框架不同。在这项工作中,我们考虑了潜在的可观察到的暗能量的运动的影响和测量的可能性暗能量相对于物质的速度。特别是,我们认为修改通常的解释的CMB偶极子和它的影响,在非常大的尺度上确定物质的大量流动。我们还评论了暗能量流的可能起源及其在不同模型中的演化。
2006-09-08 astro-ph
Measuring Dark Energy Clustering with CMB-Galaxy Correlations
宇宙微波背景辐射中的积分萨克斯-沃尔夫效应(ISW)通过与星系的相关性来测量,这为研究暗能量的大尺度成团动力学提供了一个独特的机会。最终,一个深空星系调查到z~2可以使10 sigma或~10%的相关性测量和限制~3%的变化,在引力势或总密度波动由于暗能量集群的Gpc尺度。一个典型的单标量场或quintessence模型预测,这些聚集效应将出现在视界尺度上,其强度反映了暗能量密度的演化。在一个恒定的状态方程方面,这将允许测试模型的精髓预测,其中|1+W|> 0.05。
2004-12-01 astro-ph
Supernovae, Lensed CMB and Dark Energy
超新星距离和主CMB各向异性测量提供了强大的探测器的暗能量在平坦的宇宙演化,但大幅降低一旦曲率被边缘化。我们表明,透镜CMB偏振功率谱测量,可访问下一代地面调查,如SPTpol或QUIET,可以消除曲率简并在足够的SNAP和普朗克调查的水平,并允许测量的sigma(w_p)=0.03,sigma(w_a)=0.3与sigma(Omega_K)=0.0035。这个期望假设中微子质量之和独立地已知优于0.1 eV。这个假设是有效的,如果最轻的中微子被假定为在正常的中微子质量等级中具有可忽略的质量,并且可能通过即将到来的直接实验室测量来验证。
2006-07-13 astro-ph
Constraints on the dark energy equation of state from the separation of CMB peaks and the evolution of alpha
我们介绍了一个简单的参数化的暗能量状态方程,ω,这是从理论和最近的实验数据的动机。该理论与跟踪器解决方案有关,以减轻微调问题。最近的实验数据表明,ω的现值接近-1。我们从CMB峰的分离和精细结构常数α的时间变化分析了ω的演化。在95%置信水平下,我们发现-1.00 \leq ω^{(0)} \leq-0.971_{-0.027}^{+0.017}和1.76_{-0.42}^{+0.29} \times 10^{-4} \leq(d ω/ dz)_{z=0} \leq 0.041_{-0.037}^{+0.016}。
2005-04-28 astro-ph
BBN And CMB Constraints On Dark Energy
目前的观测数据支持不同于标准模型的宇宙学模型,这是由于存在某种形式的暗能量,也许是由于对更熟悉的暗物质的额外贡献。原始核合成提供了一个窗口,宇宙的非常早期的演化和大爆炸核合成(BBN)的约束可以约束的参数模型的暗物质/能量在红移的订单十亿。在宇宙微波背景(CMB)辐射上留下的温度波动谱,为我们打开了一扇完全不同的宇宙窗口,从红移一万量级一直到现在。CMB各向异性谱提供了对新物理的约束,这些新物理独立于BBN,并与BBN的约束互补。在这里,我们考虑三类模型的暗物质/能量:额外的粒子,这是相对论在宇宙的早期演化(X); Quintessence模型,涉及最小耦合标量场(Q);模型与非最小耦合标量场,它修改的引力强度在宇宙的早期演化(G)。我们约束这些模型的参数使用的数据从BBN和CMB,并确定在其参数空间中的允许区域符合更苛刻的联合BBN和CMB的约束。对于X和Q,这种一致性相对容易找到;对于标量场具有逆幂律势的G模型,这就比较困难了。
2003-02-02 astro-ph
CMB and 21-cm Signals for Dark Matter with a Long-Lived Excited State
激发暗物质(XDM)模型的Finkbeiner和韦纳,假设解释在银河系中心的511千电子伏的信号,我们认为CMB和21厘米的签名模型的暗物质与碰撞长寿的激发态。我们计算的遗迹激发分数从早期宇宙的碰撞退激截面和热去耦的各种假设。对于参数空间的自然区域,残余激发分数可以高达1%,但可以小几个数量级。由于激发态的寿命自然大于10 ^13 s,我们讨论了这种遗迹激发在宇宙微波背景(CMB)和高z 21 cm观测上的特征。这样的模型可能比传统的WIMP湮灭和衰变具有更丰富的天体物理信号,并可能对未来几代实验产生可观察到的后果。
2008-08-16 astro-ph
Dark Matter - Dark Energy coupling biasing parameter estimates from CMB data
当CMB数据被用来推导宇宙学参数时,它们的选择确实很重要:如果参数空间没有覆盖“真实”模型,一些参数值可能会有偏差。这是一个问题,因为很难将暗能量(DE)物理学参数化。我们通过数值实验来测试这种风险。我们创建人工数据的动态或耦合DE模型,然后使用MCMC技术来恢复模型参数,通过假设一个恒定的DE状态参数w和没有DM-DE耦合。对于考虑的DE电位,当不存在耦合时,不会出现严重偏倚。相反,当“真正的”宇宙学包括甚至只是轻微的DM-DE耦合时,ω_{o,c}以及由此而来的H_o和Ω_{o,m}会遭受严重的偏差。因此,在暗分量保持未知性质之前,允许考虑DM-DE耦合的自由度可能是重要的,甚至比增加考虑w(a)行为的参数的数量更重要。
2008-11-17 astro-ph
Measuring Dark Matter Power Spectrum from Cosmic Microwave Background
提出了一种从宇宙微波背景(CMB)中提取密度扰动投影功率谱的方法。通过引力透镜效应将畸变印在CMB上,并且可以使用CMB衍生物的产物的组合来提取。我们表明,未来的CMB实验,如普朗克将能够提取的功率谱具有较高的统计意义超过两个数量级的角度。这里提出的方法直接跟踪暗物质到更高的红移(高达$z \sim 1100$)和更大的规模(几个Gpc)比任何其他目前已知的方法。它还跟踪大尺度结构的线性制度,允许简单的解释,在宇宙学模型。通过对CMB初步分析提供更多的补充信息,它将进一步加强未来CMB实验的科学回报。
1998-10-06 astro-ph
Dark Energy Probes in Light of the CMB
宇宙微波背景辐射的观测值在很大程度上固定了宇宙在减速状态下的膨胀历史,并为暗能量研究提供了两个自我校准的绝对标准:作为标准标尺的复合时的声视界和初始密度波动的幅度。我们回顾这些推论,并揭示了可检验的假设下,他们的重组和再电离。固定减速制度与CMB观测,距离和增长观测的偏差出现最强烈的z=0,这意味着准确的校准本地和CMB标准可能比红移范围或深度更重要。对于测量z~0.5处的暗能量状态方程来说,CMB最重要的补充是确定哈勃常数,使其优于几个百分点。与直觉相反的是,在固定的分数距离误差和相对标准(如SNe)的情况下,哈勃常数的测量最好在高红移减速状态下实现。如果能在中等红移或加速区中任意红移的增长函数上进行距离标准的百分比水平测量和校准,则可以打破物态方程的演化与当前值或其值与空间曲率之间的简并性。我们比较了几个暗能量探针可用于广泛和深入的光学调查:星系角功率谱和星系-星系透镜,剪切层析成像和集群丰度的增长率的重子功能。
2004-07-07 astro-ph
On the dark energy rest frame and the CMB
暗能量通常被参数化为具有负压和一定状态方程的理想流体。此外,它应该与宇宙的其余成分相互作用非常弱,因此,没有理由期望它具有与物质和辐射相同的大尺度静止框架。因此,除了它的状态方程$w$和它的能量密度$Ω_{DE}$之外,还应该考虑它的速度作为一个自由参数,由观测来确定。这个速度定义了一个宇宙学的优选坐标系,所以宇宙变得各向异性,因此,CMB的温度波动将受到影响,主要改变偶极和四极。
2008-12-11 astro-ph
Scalar quantities as detectors of non-Gaussianity on CMB maps
我们研究了在球体上构造的几个标量的功率(在Monteserin等人2005年提出),以检测宇宙微波背景(CMB)温度分布的非高斯性。使用非高斯CMB模拟进行测试,通过Edgeworth展开生成注入偏度或峰度。我们还考虑到在分析中的各向异性噪声的影响和存在的银河掩模。我们发现,最好的标量检测过度的偏度在模拟的梯度,分数各向同性,拉普拉斯算子和形状指数的导数。对于峰度情况,分数各向异性、拉普拉斯算子和行列式是表现更好的量。
2006-07-03 astro-ph
The Location of CMB Peaks in a Universe with Dark Energy
CMB谱峰的位置是宇宙学参数的敏感指标,但没有已知的解析公式来准确描述它们对宇宙学参数的依赖性。我们将峰值的位置参数化为l_m = l_A(m-m_m),其中l_A是可解析计算的声学尺度,m标记峰值数量。给出了前三个峰和第一个谷的相移Δ_m的拟合公式。结果表明,在很宽的参数空间范围内,声学标度l_A可以从前三个峰的实际CMB测量中恢复,精度在1%以内。这可以用来加速可能性分析。我们描述了如何峰移可以用来区分不同的模型之间的暗能量。
2002-05-21 astro-ph
Dark-energy constraints with ALMA polarization measurements
宇宙微波背景(CMB)物理可以用来约束暗能量动力学:扩散CMB辐射的偏振B模以及朝向星系团的偏振信号对哈勃膨胀率敏感,从而对宇宙加速早期的暗能量丰度敏感。第一种效应是由大尺度宇宙结构的引力透镜引起的,第二种效应是由于团簇等离子体中的自由电子对初级宇宙微波背景温度各向异性四极的散射引起的。我们正在研究ALMA探测这些效应的能力,并通过测量亚弧分CMB各向异性来限制高红移暗能量丰度。
2007-03-02 astro-ph
Evolving dark energy equation of state and CMB/LSS cross-correlation
CMB功率谱和SNIa亮度-红移曲线很难区分具有相同平均暗能量状态方程的模型。我们建议利用CMB温度各向异性与大尺度结构的互相关来帮助打破这种简并性。
2005-05-12 astro-ph hep-ph
Scalar statistics on the sphere: application to the CMB
本文提出了一种计算球面上宇宙微波背景图的几个标量的方法。我们在这里考虑四种类型的标量:海森矩阵标量,失真标量,梯度相关标量和曲率标量。这些量直接从映射的球谐系数(alm)获得。我们还研究了均匀和各向同性高斯场的情况下,这些量的概率密度函数,这是初始场的功率谱的函数。从这些标量中,有可能构造出一组新的标量,它们与场的功率谱无关。我们使用模拟测试我们的结果,并找到一个很好的协议之间的理论概率密度函数和模拟得到的。因此,这些量被提出来研究CMB映射中非高斯特征的存在。最后,我们展示了如何计算标量存在各向异性噪声和现实的面具。
2005-11-10 astro-ph
Phenomenological aspects of dark energy dominated cosmologies
在这篇论文中,我们研究了暗能量主导宇宙学的一些观测结果。在回顾了暗能量经典模型的主要特征后,利用超新星Ia数据和CMB峰的位置,我们约束了一类参数化的标量场势。超越限制特定的类模型,我们引入了参数化的暗能量状态方程。这种方法使我们能够以一种与模型无关的方式研究暗能量在CMB功率谱中留下的印记。最后,我们开发了一个形式主义本地化CMB各向异性模型和计算功率谱和双谱的解析公式。
2004-01-23 astro-ph
Probing the dark side: Constraints on the dark energy equation of state from CMB, large scale structure and Type Ia supernovae
本文用几组宇宙学数据重新分析了暗能量状态方程参数w_Q = P/ρ的约束条件,并放宽了通常的约束条件w_Q >-1。结合宇宙微波背景辐射、大尺度结构和Ia型超新星数据,我们发现了一个非平凡的w_Q下界。在95.4%的置信度下,我们发现,假设宇宙的几何形状是平坦的,-2.68 < w_Q-1的界限< -0.78 if w_Q is taken to be a completely free parameter. Reassuringly we also find that the constraint w_Q >不会显著地偏离w_Q的整体允许区域。当施加此约束时,95.4%置信界限为-1 < w_Q <-0.71。此外,一个纯宇宙学常数(w = -1)是所有可用数据的极好拟合。基于对未来普朗克CMB实验、SNAP和SNfactory超新星实验数据的模拟,我们估计在未来将w_Q限制在5%的水平是可能的。
2002-08-31 astro-ph
Dark Energy in Chains
暗能量通过微扰影响CMB,并通过背景演化影响CMB和Sn-Ia。使用最近的CMB和Sn-Ia数据集,以及可用的暗能量状态方程的最一般参数化,我们发现今天w < -0.8(2 sigma)。我们还发现,集群尺度上的功率谱的归一化值,σ 8,可以用来区分暗能量(精粹模型)和宇宙学常数模型(λ CDM)的动力学模型。
2004-06-01 astro-ph
Limits of dark energy measurements from CMB lensing-ISW-galaxy count correlations
我讨论了几个问题时,试图约束的暗能量状态方程的综合萨克斯-沃尔夫效应与星系计数和透镜的宇宙微波背景的相关性。这些技术是对其他技术的补充,如星系切变调查,可以使用从目前计划的观测中已经获得的数据。在宇宙方差和散粒噪声是主要误差源的情况下,可以将平均状态方程限制在0.33以内,并将其一阶导数限制在1.0以内。也许更有趣的是,通过这些类型的实验来确定暗能量参数,在很大程度上取决于暗能量流体中是否存在扰动。
2005-03-10 astro-ph
CMB Constraints on a Baryonic Dark Matter-Dominated Universe
近年来,宇宙微波背景(CMB)各向异性的上限与星系形成理论的预测相结合,已经非常有力地排除了纯重子暗物质(BDM)宇宙。然而,它最近被认为是一个突出的第二峰的情况下,在各向异性谱测量的BOOMERanG-98和MAXIMA-1实验似乎有利于一个$Λ$ BDM模型时,结合标准的大爆炸核合成(BBN)的约束。在这封{ \it Letter}中,我们进一步研究了这个结果,表明如果宇宙是平坦的($Ω=1$),那么使用CMB数据{ \it单独},结构形成的纯重子绝热模型似乎是不可能的。将CMB数据与Ia型超新星(SNIa)数据相结合,使纯重子模型在高显著性下与平坦性不一致,并且比$3 σ$更远离BBN约束和HST关键项目结果$h=0.72 \pm 0.08$。这些结果表明,只有用{ \it ad hoc}性质对宇宙学进行彻底的修正,才能使重子模型(如MOND爱好者所提倡的模型)与当前的观测结果重新一致。
2001-03-30 astro-ph
On the Determination of Neutrino Masses and Dark Energy Evolution from the Cross Correlation of CMB and LSS
讨论了利用未来的宇宙学观测,如宇宙微波背景(CMB)、大尺度结构(LSS)以及它们之间的互相关,同时测定中微子质量和暗能量演化的可能性。最近,人们讨论了中微子质量与暗能量状态方程之间存在简并性。我们还知道,描述暗能量演化的参数之间存在着一些简并性。我们讨论了这些对CMB与LSS的互相关性的影响。然后我们考虑在多大程度上我们可以确定中微子质量和暗能量演化的预期数据从CMB,LSS和它们的互相关。
2008-02-20 astro-ph hep-ph
Structure formation, CMB and LSS in a mirror dark matter scenario
在镜像世界假说中,镜像重子成分是一种可能的暗物质候选者。在这里,我们研究镜像暗物质的行为和差异,从更熟悉的CDM候选人的结构形成,宇宙微波背景和大尺度结构。我们显示镜像模型CMB和LSS功率谱,并将它们与观测结果进行比较,获得镜像参数空间的界限。
2004-09-27 astro-ph hep-ph
Probing dark energy with the CMB: projected constraints from WMAP and Planck
我们调查的准确性,即将到来的空间为基础的宇宙微波背景(CMB)的温度和偏振各向异性的观测约束的暗能量密度参数$\Oq$和状态方程$\wq=p_{\rm Q}/ρ_{\rm Q}$。尽管参数之间存在简并性,但WMAP和普朗克等高精度观测有可能提供有关暗能量性质的有趣信息。此外,我们表明,施加一个平坦的宇宙约束,使之有可能获得严格的限制空间的暗能量参数,甚至从CMB单独。
2003-06-18 astro-ph hep-ph
CMB Anisotropy from Baryogenesis by a Scalar Field
研究了宇宙的重子不对称性是由标量场凝聚产生的情况下的宇宙微波背景各向异性。在这种情况下,标量凝聚可能会在暴胀过程中获得涨落,成为宇宙密度扰动的新来源。特别地,标量凝聚的原始涨落可能导致绝热涨落和等曲率涨落的相关混合。如果标量凝聚在它完全支配宇宙之前衰变,CMB角功率谱可能会显著偏离传统的绝热结果。这种偏差可以在正在进行的MAP实验中观察到。
2002-11-02 astro-ph hep-ph
Big Bang Nucleosynthesis, Implications of Recent CMB Data and Supersymmetric Dark Matter
本文评述了BBN对轻元素同位素丰度的预测,并与最近的观测数据进行了比较。标准BBN的唯一未知参数是重子光子比η,可以通过理论和观测的一致性来确定。最近的CMB各向异性测量也导致了η的测定,这些结果与BBN的结果进行了对比。此外,CMB的数据表明宇宙在空间上是平坦的。因此,很明显,某种形式的非重子暗物质或暗能量是必要的。在这里,我也将审查目前的期望冷暗物质从最小的超对称模型。探测超对称暗物质的可行性也将被讨论。
2002-03-01 astro-ph hep-ph
Moving dark energy and the CMB dipole
我们探讨的可能性,其余框架的CMB,物质和暗能量彼此不同,即他们不收敛在非常大的规模。在这种情况下,通常把CMB偶极子解释为观测者相对于CMB静止坐标系的相对运动是不合适的。相反,我们发现,所测量的偶极子是由于观察者相对于宇宙的质量质心静止框架的运动。这意味着,特别是,即使一个相对于CMB辐射静止的观察者也可以测量到非零的偶极子各向异性,只要暗能量相对于CMB移动。我们还考虑了移动的暗能量的宇宙体流的测定的后果。
2006-04-24 astro-ph gr-qc hep-ph
A CMB/Dark Energy Cosmic Duality
我们研究了CMB谱中低多极子处的功率抑制与后期加速之间的可能联系。我们表明,假设宇宙的红外/紫外线之间的紫外线截止和全球红外截止的未来事件视界的大小的二元性,状态方程的暗能量可以与表观截止的CMB光谱。目前的限制状态方程的暗能量示出意味着在CMB多极间隔9>l>8.5的IR截止。
2004-11-10 astro-ph hep-ph hep-th
Dark Energy and the CMB
我们发现,目前的宇宙微波背景(CMB)各向异性数据强烈约束宇宙的平均空间曲率接近零,或者,等价地,总能量密度接近临界膨胀预测。这个结果对于数据集的编辑和其他宇宙学参数的变化(总共7个,包括一个宇宙学常数)是稳健的。其他的论点表明,非相对论性物质的能量密度远小于临界值。总之,这些结果是宇宙中存在暗能量的证据,与超新星数据无关。
2000-03-24 astro-ph hep-ph
Understanding the origin of CMB constraints on Dark Energy
我们研究了CMB温度和偏振各向异性对暗能量模型的观测约束,特别关注暗能量性质随时间变化的模型。我们证明,CMB观测的关键约束来自声峰的位置。另外的约束来自于对来自声峰的相对幅度的Omega_nr的限制。此外,我们表明,到最后的散射表面的距离是不是如何的CMB观测约束参数的组合模型的暗能量。我们还使用超新星观测的约束,并表明,与黄金和白银样本,SNLS样本更喜欢的参数空间的区域,有一个显着的重叠与CMB观测的首选区域。这是我们在早期工作中提出的一个猜想的验证。我们讨论了WMAP 5和SNLS观测的组合约束。我们发现,对于状态方程参数为常数的模型,w ~ -1的模型是优选的。在模型随时间变化的暗能量的情况下,我们表明,暗能量密度演化的约束几乎是独立的状态参数方程假设的变化类型。这使得我们很容易从宇宙微波背景辐射对任意暗能量模型的观测中得到近似的约束。对具有随时间变化的暗能量的模型的约束主要是由于CMB观测,超新星约束只起着边缘作用。
2010-03-11 astro-ph gr-qc hep-th
CMB and Inflation: the report from Snowmass 2001
天体物理观测提供了粒子物理学家标准模型之外的最佳物理学证据。在过去的十年里,暴胀、暗能量、暗物质和大质量中微子的情况已经得到了证实。在这份报告中,我们关注的是宇宙微波背景辐射所限制的暴胀和暗能量--首先是来自当前观测的证据,然后是我们可以期待在未来学到的东西。高能物理学家可以在观测和理论上为成功实现这一未来做出贡献。
2001-11-10 astro-ph hep-ph
Constraints on the Dark Energy from the holographic connection to the small l CMB Suppression
利用最近获得的全息宇宙二元性,我们在小l处的宇宙微波背景辐射的预测与WMAP观测之间达成了合理的定量一致,显示了全息思想的力量。我们还得到了暗能量的约束和它的行为作为红移的函数后,将其与小l CMB光谱。对于一个与红移无关的暗能量,我们的约束与超新星的结果是一致的,这再次表明了宇宙对偶性处方的正确性。我们也将我们的研究扩展到了暗能量的红移依赖性。
2005-02-16 astro-ph gr-qc hep-th
Closed universe and the first Doppler-peak of the CMB spectrum
我们研究的宇宙模型是内在封闭的,除了冷暗物质成分外,还充满了一个精华标量场。我们用这些来描绘不同的扁平冷暗物质模型。在Friedman-Robertson-Walker度规定义的背景几何下,我们提出了标准冷暗物质模型、宇宙学常数冷暗物质模型和暗能量或精粹冷暗物质模型。在描述了这些模型之后,我们确定了$Ω_T$的宇宙微波背景各向异性谱的第一个多普勒峰的位置接近1,我们还研究了移位参数$R$。
2002-11-18 astro-ph gr-qc
Constraining dark energy with cross-correlated CMB and Large Scale Structure data
我们调查的可能性,约束暗能量与集成萨克斯沃尔夫效应最近检测到交叉相关的WMAP地图与几个大尺度结构调查。与以前的工作一致,我们发现,在平坦宇宙的假设下,ISW信号是一个有前途的工具,用于约束暗能量。目前可用的数据把弱限制在一个恒定的暗能量状态方程w。我们还发现暗能量声速c_e^2没有限制。对于类五重态的暗能量(c_e^2=1),我们发现w<-0.53,而只有当暗能量是"成簇的“(c_e^2=0)时,才有可能有更严格的边界,在这种情况下,在2 σ处为-1.94<w<-0.63。更好的测量CMB-LSS相关性将有可能与下一代深红移调查。这将为暗能量提供独立的约束,而不是通常从CMB和SN-Ia数据推断的约束。
2005-06-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Testing Alternative Theories of Dark Matter with the CMB
我们提出了一种方法来研究和限制修改的重力理论的暗物质使用CMB温度各向异性和偏振。我们假设这里所考虑的理论已经通过了大尺度结构的物质功率谱检验。满足这一要求,我们表明,修改后的重力理论可以指定的参数化的时间演化的暗物质密度对比度,这是完全由暗物质应力历史控制。我们计算如何与一个给定的参数化的应力历史影响的CMB观测值,和所涉及的物理效应的定性讨论补充数值例子。研究发现,在一般情况下,替代引力理论可以有效地约束的CMB温度和偏振谱。然而,也存在一些特殊的情况,即使使用CMB和物质功率谱观测,修正引力也不能从CDM模型中区分出来,它们也不能有效地受到扰动宇宙学中其他观测量的限制。我们的结果表明,如何应力特性的暗物质,这决定了密度扰动和引力势的演变,可以有效地调查使用一般的守恒方程,而不假设任何特定的理论引力理论在一个广泛的类。
2008-05-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Massless (pseudo-)scalar seeds of CMB anisotropy
一个非常弱耦合的无质量(伪)标量的原始随机背景可以播种CMB各向异性,当大规模的波动,他们的应力张量重新进入地平线上的物质占主导地位的时代。的CMB各向异性和种子的能谱的多极系数之间的一般关系。观测到的各向异性的幅度和倾斜可以重现的尺度不变的轴子光谱,预测在一个特别对称的类弦宇宙学背景。
1998-06-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Implications of New CMB Data for Neutralino Dark Matter
结合新的宇宙微波背景数据和宇宙学先验知识,确定了物理冷暗物质(cdm)密度为$Ω_{\rm cdm} h^2 = 0.13\pm0.01$。我们找到了最轻的中性伴子是cdm粒子的最小超引力模型的参数对应区域。然后,我们比较了μ子异常磁矩($a_μ$)的测量,质量较轻的CP偶希格斯玻色子($h^0$),在升级后的费米实验室Tevatron对撞机的三轻子搜索,并直接搜索遗迹中性伴子。$Ω_{\rm cdm} h^2$和$a_μ$约束的交集选择$\tanβ\approx 40-45$。
2001-06-17 astro-ph hep-ph
The large scale CMB cut-off and the tensor-to-scalar ratio
我们表明,如果通货膨胀持续时间比所需的60倍左右的$N$标量和张量的贡献宇宙微波背景(CMB)功率谱预计将显示一个截止。然而,标量与张量之比在大尺度上的行为取决于暴胀之前是动力学主导(KD)还是辐射主导(RD)阶段。未来的实验可能能够区分这两种行为,从而阐明低$\ell$截止值的性质。特别是,如果临界值是由于KD阶段,预计该比率将大规模增长。如果观察到这一点,将挑战我们目前对$N$持续充盈大于60的总体概率的理解。
2008-01-16 astro-ph hep-ph
CMB Constraints on the Holographic Dark Energy Model
利用BOOMERANG和WMAP的宇宙微波背景辐射数据计算了声振荡的角标度,以约束Li最近提出的全息暗能量模型。我们发现,只有幽灵般的全息暗能量才能经受住宇宙学的考验。然而,这是不一致的正能量条件隐含假设在构建李的模型。因此,资本市场管理局目前的数据略微排除了这一模式。作为补充,我们还计算了全息暗能量对后期积分的Sach-Wolfe效应引起的物质密度涨落的抑制,结果在宇宙方差的容许范围内。并讨论了宇宙全息束缚饱和的一些问题。
2005-05-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Structure Formation with Mirror Dark Matter: CMB and LSS
在镜像世界假说中,镜像重子成分是一种可能的暗物质候选者。一个直接的问题出现了:镜像重子的行为如何,与我们更熟悉的暗物质候选者(例如冷暗物质)有什么不同?本文定量地回答了这个问题。首先,我们讨论的结构形成(牛仔裤和丝绸尺度)的相关尺度上的两个宏观参数的依赖性必要的定义模型:镜像等离子体的温度(有限的大爆炸核合成)和镜像重子物质的量。然后我们对镜像暗物质对宇宙微波背景和大尺度结构功率谱的影响进行了完整的定量计算。最后,针对现有的观测数据,我们得到了镜像参数空间的一些界。
2004-07-25 astro-ph hep-ph
Probing the Largest Cosmological Scales with the CMB-Velocity Correlation
宇宙微波背景与大尺度结构之间的互相关是在最大物理尺度上研究暗能量和引力的有力工具。我们介绍了一种新的估计,CMB速度相关性,有他的大部分权力在大尺度上,并在低红移,提供高达两个更高的信噪比的因素比最近检测到的CMB-暗物质密度相关性预期从集成的萨克斯-沃尔夫效应。我们建议使用从Ia型超新星和动力学Sunyaev-Zeldovich星团调查测量的奇特速度的组合来揭示这个信号,并预测未来调查可以实现的暗能量约束。我们强调,低红移特有的速度测量应利用互补的更深的大尺度结构调查的精密宇宙学。
2008-01-14 astro-ph hep-ph
Quintessence and the Separation of CMB Peaks
我们建议,应该有可能使用CMB来区分不同状态方程的暗能量模型,包括区分宇宙学常数从许多模型的精髓。CMB各向异性中峰的分离可以通过三个量来参数化:今天的精华的量、最后散射的量和精华的平均状态方程。特别是,我们表明,CMB峰可用于测量的暗能量的量之前,最后的散射。
2001-04-25 astro-ph hep-ph
Searching for a holographic connection between dark energy and the low-l CMB multipoles
我们考虑了有限宇宙中不同边界条件下的角功率谱,并对CMB、LSS和超新星数据进行了拟合。一个有限的宇宙可能是全息约束的结果,在未来的事件视界产生一个有效的红外截止。在这样一个模型中,有一个宇宙的二重性有关的暗能量状态方程和功率谱,这表明了抑制和振荡的行为,发现描述低l功能非常好。然而,如果我们真的生活在一个描述我们宇宙的膨胀气泡中,这里的大部分讨论也将适用。与CMB和LSS数据的最佳拟合结果比标准的Lambda-CDM模型更好,但是当与超新星数据结合时,全息模型变得不受欢迎。我们推测可能的影响。
2005-02-07 astro-ph hep-ph hep-th
Mapping Cosmological Observables to the Dark Kinetics
系统地研究了宇宙微波背景(CMB)和大尺度结构(LSS)中的哪些特征探测了暗扇区(包括中微子、暗物质和暗能量)的各种非均匀性质。我们强调,并量化的简单公式,初级CMB各向异性是非常敏感的引力势在视界进入,在重组。因此,宇宙微波背景使我们能够扫描Φ+ λ和所有红移z~1-10^5的暗动力学。另一方面,LSS在低红移时对Φ的响应最强。暗扰动通常由各向异性应力和有效声速(刚度)参数化。我们发现,暗各向异性应力和刚度的影响可见物种在相应的早期和晚期的水平进入阶段,并影响较强的CMB和LSS。宇宙微波背景对于探测只有在进入视界时才能探测到的轻中微子和暗能量的刚性扰动仍然是必不可少的。深色物种的聚集和它们的不均匀性的大传播速度也映射到CMB和LSS中的独特特征。- 假设广义相对论的暗动力学特征的任何参数化都可以有效地适应任何保留可见扇区等效原理的修正引力(MG)。这意味着形式上的非标准结构增长或Φ/Φ比虽然是指示性的,但不是确定的MG特征。MG的决定性特征可能包括明显的暗动力学对可见物质的强烈依赖,它的超光度,以及引力波的非标准现象。
2007-07-05 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark energy in motion
最近的大规模奇特速度调查表明,大体积的物质可能以相当大的速度相对于CMB静止框架移动。如果得到证实,这样的结果可能与宇宙学原理相冲突,根据宇宙学原理,物质和CMB静止框架应该在非常大的尺度上收敛。在这项工作中,我们探讨的可能性,这种大规模的散装流量是由于,而不是运动的物质相对于CMB,但暗能量的流动相对于物质。事实上,当暗能量运动时,通常将CMB静止坐标系定义为CMB偶极子消失的坐标系是不合适的。相反,我们发现,对于相对于宇宙质心静止的观察者,即相对于背景辐射运动的观察者,偶极子消失了。
2006-05-16 astro-ph gr-qc hep-ph
CMB constraints on interacting cosmological models
$ρ_{x} \propto ρ_{m} a^ξ$形式的非正则标度,其中$ρ_{x}$和$ρ_{m}$分别是暗能量和暗物质的能量密度,提供了一种解决巧合问题的自然方法-为什么这两种密度在今天是可比的。这种非正则缩放是通过暗分量之间的适当相互作用来实现的。我们从宇宙微波背景(CMB)各向异性谱研究了这些模型的观测约束。使用最近的WMAP结果的CMB峰的位置,我们确定了允许的参数空间,并发现相互作用的模型是符合目前的观测范围。
2004-02-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic microwave background and large scale structure limits on the interaction between dark matter and baryons
研究了冷暗物质与重子散射相互作用对宇宙微波背景各向异性和大尺度结构功率谱的影响。这种散射通过冷暗物质粒子和重子之间的动量转移改变了CMB的各向异性和LSS谱。我们发现,目前的CMB观测可以把散射截面的上限,这是可比的或略强于以前的磁盘加热约束在质量大于1 GeV,更强的质量更小。当大尺度结构约束被添加到CMB极限时,我们的约束在所有质量上都比以前的极限更严格。特别是,对于质量大于1 GeV的暗物质,排除了与"Spergel-Steinhardt“截面相当的暗物质-重子散射截面。
2002-04-19 astro-ph hep-ex hep-ph
Primordial Neutrinos, Cosmological Perturbations in Interacting Dark-Energy Model: CMB and LSS
本文介绍了中微子探测相互作用暗能量模型中的宇宙学扰动理论,计算了宇宙微波背景各向异性和物质功率谱。在这些模型中,中微子质量的演化是由精髓标量场决定的,这是今天宇宙加速的原因。我们考虑了几种类型的标量场势,并对中微子与暗能量之间的耦合参量进行了限制。假设宇宙是平坦的,我们可以从目前的观测中推导出的约束是$\sum m_ν < 0.87 eV$,在95%的置信水平下,对三种中微子的总和。我们还讨论了模型的稳定性问题以及变质量中微子对玻尔兹曼方程中散射项的影响。
2008-03-13 astro-ph gr-qc hep-ph
CMB in Open Inflation
在一个有限大小的气泡中存在一个无限大的开放暴胀宇宙的可能性是文献中广泛讨论的最有趣的实现之一。最初的想法是基于单一标量场理论中的隧穿和气泡形成理论。然而,在很长一段时间内,我们没有任何一致的模型,这种类型的,所以它是不可能的比较预测,这些模型与观测数据的CMB各向异性。这种类型的第一个半现实模型是最近才提出的,在hep-ph/9807493中。在这里,我们提出了我们的标量和张量扰动频谱和由此产生的CMB各向异性在这样的模型的调查结果。在我们所研究的所有模型中,都没有超曲率扰动。标量CMB各向异性的光谱在小l处具有最小值,并且对于低Omega_0在l > O(10)处具有平台。同时,张量CMB各向异性在l=2处达到峰值。标量CMB谱与张量CMB谱在小l处的相对幅度取决于模型的参数。
1999-01-28 astro-ph gr-qc hep-ph