Precision of inflationary predictions and recent CMB anisotropy data
膨胀预测的宇宙微波背景各向异性往往是基于慢滚近似。我们研究了这些预测的精度,并将其与BOOMERanG和MAXIMA-1的最新数据进行了比较。
2000-10-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Kaluza-Klein anisotropy in the CMB
我们发现,5维卡鲁扎-克莱因引力子应力可以减缓剪切各向异性的衰减到可观察到的水平上的膜,我们使用宇宙微波背景各向异性放置这些应力引起的初始各向异性的限制。在5D普朗克时间,哈勃望远镜的初始剪切变形只有\sim 10 ^{-3} Ω_0h_0^2,这使得观测到的大角度CMB信号主要是KK潮汐效应的残余。
2002-01-12 astro-ph gr-qc hep-th
Measuring Statistical Isotropy of CMB Anisotropy
假设宇宙微波背景(CMB)的温度涨落和偏振的统计期望值在天空旋转下保持不变。我们调查的统计各向同性(SI)的CMB地图最近测量的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)使用双极球谐形式主义提出的CMB温度各向异性在Hajian和Souradeep 2003年和扩展到CMB极化Basak,Hajian和Souradeep 2006年。双极功率谱(BiPS)已被测量的全天空CMB各向异性地图的第一年的WMAP数据,现在为最近发布的三年的WMAP数据。我们还介绍了三年WMAP ILC地图和测量方向敏感的约化双极系数。与我们发表的第一年WMAP数据的结果一致,我们没有证据表明在大角尺度上违反了统计各向同性。然而,对最近发布的第一张WMAP偏振图的初步分析表明,即使前景污染区域被掩盖,SI也存在重大违反。需要进一步的工作来确认一个可能的宇宙起源,并排除(更可能的)观测伪影的起源,如高银河系纬度的前景残差。
2006-07-25 astro-ph gr-qc hep-th
Measuring Statistical isotropy of the CMB anisotropy
假设宇宙微波背景(CMB)温度涨落的统计期望值在天空旋转下保持不变。这种假设的{ \em统计各向同性}(SI)的CMB各向异性应通过观测验证,因为违反SI的检测可能有深远的宇宙学意义。我们提出了一套措施,$κ_\ell$($\ell=1,2,3, ...$),用于检测违反统计各向同性的观测CMB各向异性的天空地图表示的非零$κ_\ell$。我们定义了一个估计的$κ_\ell$频谱和分析计算其宇宙偏差和宇宙方差。结果与使用模拟天空图测量$κ_\ell$得到的结果相匹配。大于SI宇宙方差的非零(偏差校正)$κ_\ell$将意味着违反SI。本文提出的SI测量是一个适当的统计调查的SI违反在最近公布的WMAP数据的初步迹象。
2003-08-18 astro-ph gr-qc hep-th
CMB Temperature Anisotropy Quadrupole Generated by Tensor Perturbation
这篇论文被撤回了。
2010-05-21 astro-ph
Separate the Tensor Perturbation From the CMB Temperature Anisotropy Power Spectrum
这篇论文被撤回了。
2010-05-21 astro-ph
Large Angular Scale CMB Anisotropy Induced by Cosmic Strings
模拟了宇宙弦引起的宇宙微波背景(CMB)的各向异性。通过数值演化的宇宙弦网络,我们生成了全天空CMB温度各向异性图。基于$192$映射,我们计算了多极矩$\ell \le 20$的各向异性功率谱。通过与观测到的温度各向异性的比较,我们对宇宙弦的单位长度质量$μ$进行了归一化,得到了$Gμ/c^2=1.05 {}^{+0.35}_{-0.20} \times10^{-6}$,它与宇宙弦的其它观测约束条件是一致的。我们证明,各向异性图案是一致的高斯随机场大角度尺度。
1996-09-05 astro-ph gr-qc
Unveiling Hidden Patterns in CMB Anisotropy Maps
Bianchi VII_h模型最近被提出来解释WMAP观测到的CMB各向异性的潜在异常。我们调查违反统计各向同性由于嵌入Bianchi VII_h模板在CMB各向异性地图,以确定是否存在一个隐藏的Bianchi模板在WMAP数据中是一致的,与以前的零检测的双极功率谱在WMAP的第一年地图。我们认为,虽然纠正的WMAP地图的比安奇模板可以解释一些功能的WMAP数据,它可能会导致其他异常,如首选的方向,导致可检测水平的违反统计各向同性的比安奇校正的地图。我们计算了嵌入背景CMB各向异性图中的低密度Bianchi VII_h模型的双极功率谱,其功率谱在最近的文献中已经显示为最适合第一年WMAP数据。通过检验这些图的统计各向同性,我们对Bianchi VII_h模型中的剪切参数提出了一个限制:{σ/H}_0 < 2.77E-10(99%CL)。
2007-04-04 astro-ph gr-qc hep-th
Slow-roll inflation and CMB anisotropy data
我们强调,从宇宙微波背景(CMB)的各向异性数据,如最近的高分辨率地图从BOOMERAN G和MAXIMA-1的宇宙学参数的估计,需要对原始谱的假设。后者是根据通货膨胀预测的。实际上最有动机的情景是缓慢的通货膨胀。然而,在CMB数据分析中,经常(隐含地)假设非物理幂律通货膨胀情景。我们表明,预测的多极矩在这两种情况下显着不同。我们确定了文献中存在的几个误解(以及通货膨胀关系通常与流行的数字代码相结合的方式)。例如,我们不相信,一般来说,暴胀预言了标量和张量扰动的谱指数的关系n_S - 1 = n_T,也不相信引力波可以忽略不计。我们计算的CMB多极矩的各种值的慢滚参数,并证明了一个重要的部分的空间的参数(n_S,n_T)一直被忽视的CMB数据分析到目前为止。
2000-12-07 astro-ph gr-qc 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
Polarization of the CMB Anisotropy
我回顾为什么我们期望CMB各向异性被极化,我们可以从研究极化和它所提出的实验挑战的水平学到什么。当前和未来的偏振敏感实验的讨论将集中在普朗克的预期灵敏度。
1998-10-30 astro-ph
Issues and methods for CMB anisotropy data reduction
主要问题和现有的方法来减少CMB各向异性数据进行了审查。重点放在数据的正确建模上。建议通过考虑模型的不确定性来提高方法的鲁棒性,以找到最优解。
2000-11-23 astro-ph
Measuring the cosmological lepton asymmetry through the CMB anisotropy
宇宙中存在大的轻子不对称性仍然是一种可行的可能性,并导致许多有趣的现象,如高温下的规范对称性不恢复。我们表明,一个大的轻子不对称性改变预测的宇宙微波背景(CMB)各向异性和任何退化的遗迹中微子海将被测量到1%或更好的精度时,CMB各向异性测量的准确性预计将导致从计划中的卫星任务MAP和普朗克。事实上,目前的测量已经为宇宙的轻子不对称性设定了上限,这个上限比从原始核合成和结构形成的考虑中得出的上限更强。
1999-04-23 astro-ph hep-ph
MASTER of the CMB Anisotropy Power Spectrum: A Fast Method for Statistical Analysis of Large and Complex CMB Data Sets
本文介绍了一种快速、准确地估计宇宙微波背景(CMB)各向异性角功率谱的方法--蒙特卡罗变迹球面变换估计法。MASTER最初是为解释Boomerang实验数据而设计的,它既是一种计算效率高的方法,适用于现有的CMB数据集(尽管覆盖天空的一小部分,但规模已经很大,并受到不均匀和相关噪声的影响),也是一种非常有前途的应用,可用于分析未来非常大的CMB卫星飞行任务产品。
2001-05-17 astro-ph
Hyperbolic Universes with a Horned Topology and the CMB Anisotropy
我们分析了具有非平凡拓扑结构的双曲宇宙中宇宙微波背景(CMB)的各向异性,其中基本单元具有无限长的喇叭。该文致力于研究两个问题.一方面,我们证明了角状拓扑并不像文献中所述的那样在CMB星图中在角的方向上导致平坦点。另一方面,我们证明了具有有限体积的角状拓扑结构可以解释COBE和WMAP所观察到的CMB各向异性中的低多极子的抑制。
2004-10-19 astro-ph
Effect of Void Network on CMB Anisotropy
我们用Thompson &Vishniac模型研究了Einstein-de Sitter背景下空洞网络对CMB各向异性的影响。我们综合考虑了Sacks-Wolfe效应、Rees-Sciama效应和引力透镜效应。我们的分析包括原始空洞存在于重组,这是实现在一些暴胀模型与一级相变的模型。如果复合时存在同动半径大于$\sim10h^{-1}$ Mpc的原生空穴,则即使对于各向异性谱的多极$l\lsim1000$,也不仅存在Sachs-Wolfe效应,而且存在Rees-Sciama效应。另一方面,引力透镜效应稍微平滑的主要各向异性,定量,我们的结果为空模型是类似于以前的结果为CDM模型。所有的影响,在一起,将给出一些约束的配置或起源的空隙与高分辨率的数据的CMB各向异性。
1998-11-08 astro-ph gr-qc
CMB Anisotropy in Compact Hyperbolic Universes I: Computing Correlation Functions
宇宙微波背景辐射的各向异性测量已经把宇宙的全局拓扑问题从理论上的可能性带到了观测的范围之内。宇宙的整体拓扑改变了宇宙场的相关性质。特别是,强相关性预测在CMB各向异性图案上的最大可观测尺度,如果宇宙的大小是可比的距离CMB最后散射表面。我们详细描述了我们完全通用的计划,使用正则化的方法的图像计算这样的关联函数模型与非平凡拓扑,并将其应用到计算上具有挑战性的紧凑双曲空间。我们的程序直接在指定半径内的图像上求和,理想情况下是空间直径的许多倍,有效地以连续近似处理更远的图像,并使用Cesaro重新计算来进一步锐化结果。在所有的近似水平上,空间的对称性都保留在关联函数中。这种新技术消除了对这些空间的空间本征模分解的困难任务的需要。虽然本征谱可以通过这种方法得到,如果需要的话,在一个给定的近似水平的关联函数更准确地确定。我们使用的3-环面的例子来证明,该方法工作得很好。我们将其应用于许多紧凑双曲(CH)空间中的功率谱以及关联函数评估。应用于计算CMB各向异性相关CH空间,并从他们的观测约束,给出了一个配套文件。
1999-12-07 astro-ph gr-qc hep-th
CMB anisotropy at degree angular scales and the thermal history of the Universe
本文研究了冷暗物质和混合暗物质模型中宇宙微波背景辐射的各向异性,这些模型具有非标度不变的原始功率谱(即$n \neq 1$)和星系际介质在红移$z_{rh}$处的突然再电离.我们测试这些模型对最近检测到的CMB各向异性在大和中等角度尺度。我们发现,目前的CMB各向异性测量不能区分CDM和MDM模型。我们的可能性分析表明,蓝色功率谱($n \simeq 1.2$)和再电离在$z_{rh} \sim 20$的模型是最一致的各向异性数据考虑在这里。在没有再电离的情况下,我们的分析给出了$1.0 \le n \le 1.26$(95% C.L.)对于$Ω_b = 0.05$。
1996-09-21 astro-ph
Peculiarities of anisotropy and polarization as an indicator of noises in the CMB maps
本文讨论了BOOMERANG和MAXIMA-1任务成功后现代宇宙学中出现的一些新问题。分析了CMB各向异性高峰值的统计特征,并讨论了未来MAP和PLANCK任务观测数据中可能出现的CMB各向异性高峰值的内部结构。我们已经调查了几何和统计特性的CMB偏振在这样的高孤立的各向异性峰的存在下,一个极化的像素噪声和点源。零偏振奇点附近的偏振场结构对CMB图中像素噪声和点源的水平非常敏感。
2000-11-28 astro-ph
CMB Anisotropy in COBE-DMR-Normalized Open CDM Cosmogony
我们在一个开放的膨胀CDM模型中计算CMB各向异性,该模型被归一化到两年的DMR天空图。目前可用的CMB数据与$Ω_0 \sim 0.3 - 0.4$一致,但并不强烈反对$Ω_0 \sim 0.1$或$Ω_0 \sim 1$。积累CMB数据应加强观察的判别力,但是,在可能得出关于模型可行性的可靠结论之前,需要更好地了解系统效应。
1995-12-22 astro-ph
Spatial Periodicity of Galaxy Number Counts, CMB Anisotropy, and SNIa Hubble Diagram Based on the Universe Accompanied by a Non-Minimally Coupled Scalar Field
我们已经成功地建立了一个具有非最小耦合标量场$ϕ$的宇宙学模型,它不仅可以解释星系$N$ - $z$的2dF巡天所表现出的空间周期性或{ \it栅栏结构},而且可以解释WMAP卫星观测到的宇宙微波背景辐射(CMB)温度各向异性的空间功率谱。我们模型的哈勃图也与Ia型超新星的观测结果相比较。我们的模型宇宙的标量场从核合成时期附近的极小值开始,保持在该状态足够长的时间,允许足够的时间形成CMB温度各向异性,然后在红移$z$为$\sim 1$时开始增长,随后是再现所观察到的$N$ - $z$关系的栅栏结构所需的阻尼振荡。为了实现标量场的这种行为,我们发现有必要引入一种新形式的势$V(ϕ)\propto ϕ^2\exp(-qϕ^2)$,其中$q$是常数。通过这个参数$q$,我们可以控制标量场开始增长的时期。
2008-04-26 astro-ph astro-ph.CO gr-qc
Statistical isotropy of CMB anisotropy from WMAP
假设宇宙微波背景(CMB)温度涨落的统计期望值在天空旋转下保持不变。我们调查统计各向同性的CMB各向异性地图最近测量的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)使用双极球谐功率谱在Hajian和Souradeep 2003年提出的。利用WMAP第一年的全天空CMB各向异性图估计了双极功率谱(BiPS)。该方法允许我们在多极空间中隔离区域,并独立地研究每个区域。这种搜索没有证据表明违反统计各向同性的第一年的WMAP数据的角尺度大于对应的1 ~60。
2005-02-12 astro-ph
Mapping the large-scale anisotropy in the WMAP data
近年来对宇宙微波背景(CMB)观测结果的分析表明,宇宙中存在大尺度各向异性。考虑到这种各向异性对我们理解宇宙的深远影响,重要的是采用替代指标,以确定报告的各向异性是否是宇宙学起源,如果是这样,提取进一步的信息,可能有助于确定其原因。在这里,我们提出了一个新的方向性指标,根据角度分离直方图的像素对具有相似的温度在CMB地图,它提供了一个衡量偏离统计各向同性。该指标的主要优点是,它可以用来生成CMB温度图中大尺度各向异性的天空图,从而允许对其原因进行可能的额外窗口。使用这个指标,我们发现一个统计上显着的(在95%CL)的CMB数据的首选方向,并讨论它是如何与其他这样的轴最近报道。我们还表明,我们的研究结果是强大的两个方面的细节所使用的方法,和选择的WMAP CMB地图,包括最近公布的三年CMB数据。
2006-12-15 astro-ph gr-qc hep-th
Ellipsoidal Universe Induces Large Scale CMB Polarization
我们计算了由宇宙空间几何的各向异性引起的宇宙微波背景的大尺度极化。假设偏心率约$0.64 10^{-2}$去耦,我们发现$ΔT_{pol}/ T_0 \simeq 0.53 10^{-6}$非常接近威尔金森微波各向异性探测器检测到的偏振的平均水平。
2007-10-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Contribution of Extragalactic Infrared Sources to CMB Foreground Anisotropy
我们估计了河外红外源对宇宙微波背景各向异性测量的干扰程度。高分辨率和高频率的CMB各向异性观测对这一前景特别敏感。我们使用来自COBE卫星的数据来生成覆盖毫米和亚毫米波长的银河发射光谱。使用这个光谱作为模板,我们预测的微波辐射的5319个最亮的红外星系所看到的IRAS。我们模拟了相关频率范围(30-900 GHz)和仪器分辨率(10 '-10度半高全宽)的天空图。对这些天图的温度各向异性的分析表明,一个合理的观测窗口可用于CMB各向异性测量。
1997-03-25 astro-ph
CMB Anisotropy in COBE-DMR-Normalized Flat $Λ$ CDM Cosmogony
我们计算了低密度、平坦、宇宙学常数、冷暗物质模型中的宇宙微波背景(CMB)各向异性。尽管在更好地理解系统效应之前,关于模型可行性的结论必须保持暂时性,但有温和的迹象表明,这些模型具有比目前可用的CMB各向异性观测数据所指示的更多的中间尺度功率,其中旧模型($t_0 \geq 15-16$ Gyr),重子密度高的模型($Ω_B \geq 0.0175 h^{-2}$),低密度模型($Ω_0 \sim 0.2-0.4$)做得最差。
1995-12-23 astro-ph
CMB anisotropy measurements using stratospheric balloons
本文综述了利用球载望远镜进行的宇宙微波背景各向异性测量。经过简短的描述的实验方法,我们概述了这些实验的特殊问题,我们描述了所获得的主要结果和perception为未来的发展。
1998-04-14 astro-ph
Window Function for Non-Circular Beam CMB Anisotropy Experiment
我们开发了计算快速的方法来计算一个宇宙微波背景各向异性实验的窗口函数与一个非圆形的光束,扫描在天空中的大角度。为了具体说明这些方法,我们计算Python V实验的窗口函数,该实验用椭圆高斯光束在天空上扫描大角度。
2001-05-16 astro-ph
Anisotropy of CMB & Cosmological Model
在这篇简短的评论中,我将触及观测和理论宇宙学的要点和终点,这些影响和改变了我们今天对宇宙的理解。
1998-03-18 astro-ph
CMB Anisotropy of the Poincare Dodecahedron
以庞加莱十二面体为例,分析了多连通球形宇宙的宇宙微波背景的各向异性。我们比较了庞加莱十二面体宇宙的温度关联函数和角功率谱与第一年的WMAP数据,发现这个多连通宇宙可以解释WMAP发现的大尺度上令人惊讶的低CMB各向异性,只要总的能量密度参数Omega_tot在1.016 ~ 1.018之间。1.020.假设原始扰动的系综平均是尺度不变的Harrison-Zel'dovich谱。研究了天空中的圆信号,发现目前对CMB天图的分析可能会遗漏六对匹配圆的信号。
2005-02-25 astro-ph
Narrowing the window for millicharged particles by CMB anisotropy
我们计算了以电子电荷为单位的电荷为q \sim 10^{-6}-10 ^{-1}的毫荷电粒子模型中的宇宙微波背景(CMB)各向异性谱。我们发现,一个大的区域的参数空间的毫荷电粒子存在的CMB谱的影响是类似的重子的效果。利用WMAP关于CMB各向异性的数据,并假设重子丰度的大爆炸核合成值,我们发现只有一小部分冷暗物质,Omega_{mcp} h_0 ^2 < 0.007(在95%CL),可能由具有该区域参数(电荷和质量)的毫荷电粒子组成。这个界限显着缩小了允许的范围内的参数的毫荷电粒子。在没有准光子的模型中,毫荷电粒子现在被排除在暗物质候选者之外。我们还推测,最近观察到的511千电子伏的伽马射线从银河系隆起可能是一个迹象表明,一个(小)部分的CDM是由毫荷电粒子。
2003-12-09 astro-ph hep-ph
Statistical Isotropy of CMB and Cosmic Topology
宇宙微扰统计均匀性和各向同性的破坏是宇宙超大尺度结构的一个普遍特征,特别是非平凡宇宙拓扑结构。宇宙微波背景温度涨落的统计各向同性(SI)(CMB各向异性)在与宇宙视界相当甚至超出宇宙视界的最大尺度上对这种击穿非常敏感。我们研究了一组措施,$κ_\ell$($\ell=1,2,3, >...$)的非零值表示和量化统计各向同性违反CMB地图。这里的主要目标是解释的$κ_\ell$频谱,并将其与宇宙拓扑结构所产生的CMB各向异性的关联函数中的特征模式。我们数值计算了平坦环面宇宙模型中CMB各向异性的预测$κ_\ell$谱。的基本特征被捕获在领先的顺序近似的关联函数,其中$κ_\ell$可以计算分析。的$κ_\ell$频谱示出,以反映由紧凑空间的狄利克雷域(DD)的形状和它的大小相对于宇宙视界的CMB相关的主方向的数量,重要性和相对取向。因此,除了检测宇宙拓扑结构,$κ_\ell$还可以区分宇宙的不同拓扑结构,补充正在进行的宇宙微波背景辐射各向异性数据中的宇宙拓扑结构搜索。
2003-08-11 astro-ph gr-qc hep-th
CMB anisotropies due to cosmological magnetosonic waves
研究了螺旋随机宇宙磁场引起的标量模扰动(磁声波),并解析地导出了相应的宇宙微波背景(CMB)温度和偏振各向异性角功率谱。我们表明,随机磁场,或均匀的磁场的存在下,影响的CMB各向异性功率谱的声学振荡模式,有效地作为重子分数的减少。我们发现,标量磁能密度扰动的CMB温度各向异性的贡献是小的CMB $E$ -极化各向异性的贡献相比。
2006-12-15 astro-ph
Peculiar Velocity, Cosmic Perturbation Theory and the CMB Anisotropy
这是93年7月原始报告的一个有点扩展的版本。证明了宇宙学密度扰动与一个特殊的速度场有关。这使得宇宙学扰动理论的一个简单的公式化,它完全适用于准牛顿流体流动方程。作为一个例子,我们计算了大尺度宇宙微波背景各向异性(Sachs-Wolfe效应),而不考虑度规微扰。此外,假设通常的绝热初始条件的密度扰动,我们表明,偶极子的各向异性措施我们的特有的速度相对于平均特有的速度在最后的散射表面的微波背景,从而定义其参考系。
1993-12-13 astro-ph hep-ph
MAXIMA: Observations of CMB Anisotropy
本文件介绍了毫米波各向异性实验成像阵列(MAXIMA),这是一个球载实验,测量10弧分至5度角尺度上的宇宙微波背景(CMB)的温度各向异性。MAXIMA使用16个测辐射热探测器在以150 GHz、230 GHz和410 GHz为中心的光谱波段进行观测,在所有频率下的分辨率为10角分。接收器对CMB各向异性的综合灵敏度为40微K *(sec^0.5)。在总共8.5小时的CMB观测的两次飞行中,绘制了300平方度的天空。MAXIMA数据被用来区分宇宙学模型,并确定宇宙学参数,从1998年的飞行结果。从这些数据得到的角功率谱在l=200附近有一个窄峰,与暴胀大爆炸模型一致。估算了宇宙学参数,包括总密度Ω(total)=0.9(-0.16,+0.18),重子密度Ω(b)h^2=0.033(+/-0.013),功率谱归一化C(10)=690(-125,+200)微K ^2。最后一章讨论了CMB偏振各向异性,包括MAXIPOL的概述,MAXIMA的偏振敏感后续。
2003-02-07 astro-ph
Monte Carlo Simulations of Medium-Scale CMB Anisotropy
最近的探测宇宙微波背景(CMB)的各向异性在半度角尺度显示相当大的分散在所报告的振幅,即使在类似的角分辨率。我们使用蒙特卡罗技术来模拟当前的一组中等规模的CMB观测,包括天空覆盖和测量技术的所有相关方面。所报告的振幅的散射在标准冷暗物质(CDM)宇宙学模型预期的范围内,并且主要来自每个实验的有限天空覆盖范围。在标准CDM的范围内,目前对CMB各向异性的观测支持在CMB功率谱中检测到“多普勒峰”,这与哈勃常数H_0 = 50 km/s/Mpc时重子密度0.01 < Omega_b < 0.13(95%置信度)一致。的不确定性大致平均分为仪器噪声和宇宙方差所产生的有限的天空覆盖范围。
1996-01-30 astro-ph
Probing Cosmic topology using CMB anisotropy
宇宙微波背景辐射各向异性的测量为在哈勃半径范围内探索宇宙的全局拓扑结构打开了一扇窗口。我们发展了一种计算非平凡拓扑模型CMB各向异性的新方法,并将其应用于具有紧致空间拓扑的开宇宙模型。我们进行贝叶斯概率分析的选择模型,面对的理论像素-像素温度关联函数与COBE-DMR数据。我们的研究结果表明,强约束的紧凑性出现:如果宇宙是小的“地平线”的大小相比,相关性出现在地图是不可调和的观察。
1998-04-04 astro-ph
CMB Temperature and Polarization Anisotropy Fundamentals
近年来,宇宙微波背景(CMB)温度和偏振各向异性研究取得了巨大的实验进展,为中间时期的宇宙学建立了一个标准范式,同时也提出了关于时间两端物理过程的问题。宇宙结构的来源和目前正在加速膨胀的暗能量背后的物理原理是什么?我们回顾了声学现象学的标准宇宙学模型的基石,并讨论了内部一致性关系,使其解释的可信度。我们讨论了未来的里程碑在CMB各向异性的研究,对通货膨胀和暗能量模型的影响。这些包括引力波和极化场中的引力透镜的特征,以及CMB光子穿过宇宙大尺度结构的次级温度各向异性。
2002-10-31 astro-ph
Concepts in CMB Anisotropy Formation
这些课堂讲稿构成了宇宙微波背景(CMB)各向异性形成理论的入门。重点放在概念方面,而不是技术问题,我们研究的物理基础,各向异性演化的相对论动力学和微扰理论,以及这些原则的表现在初级和次级各向异性。我们讨论规范的选择和规范的不变性和它们的使用在理解CMB。声学、引力红移和电离效应在宇宙微波背景辐射谱中具有强大的特征,可以确定经典的宇宙学参数,并揭示结构形成模型之间的一般区别。我们开发了紧耦合和弱耦合近似作为分析工具,以帮助理解这些影响及其签名的鲁棒性。
1995-11-27 astro-ph
The MAP satellite mission to map the CMB anisotropy
微波各向异性探测卫星定于2001年年中发射。MAP的目标是制作一张精确度和精度都前所未有的宇宙微波背景各向异性图。指导设计原则是系统效应最小化。仪器设计和测绘战略协同工作,以利用深空提供的独特机会。我们给出了任务的概述,并将预测的MAP误差条与最近的测量结果进行了比较。
2000-12-11 astro-ph
Signature of short distance physics on inflation power spectrum and CMB anisotropy
引起暴胀的暴胀子场可能不是正则基本标量。暴胀子可能是费米子的复合物,或者它可能有一个衰变宽度。在这些情况下,用于计算功率谱的标准程序是不适用的,需要开发一种新的形式主义,以确定短距离的暴胀子的相互作用的功率谱和CMB各向异性的影响。我们发展了一个计算这种非正则情况下曲率扰动功率谱的一般形式,在弯曲的拟de Sitter空间中使用平坦空间Källén-Lehmann谱函数,隐含地假设Bunch-Davis边界条件强制暴胀子模函数在短波长极限下是平面波,并且在拟de Sitter空间中存在一组完整的模函数。结果表明,具有衰减宽度的暴胀子在大尺度下抑制了功率,而复合暴胀子的功率谱在大尺度下振荡。这些观测结果可能在WMAP数据中得到证实,并由普朗克未来的观测结果证实。
2009-08-24 astro-ph gr-qc hep-ph
The Gravitational-Wave contribution to the CMB anisotropies
本文研究了冷态和混合暗物质(CDM和MDM)模型中随机引力波背景对宇宙微波背景各向异性的可能贡献。我们测试这一贡献对最近检测到的CMB各向异性在大和中等角度尺度。我们的似然分析表明,与蓝色功率谱($n \simeq 1.2$)和张量的标量四极比的$R = C_2^T /C_2^S \sim 2$模型是最一致的各向异性数据考虑在这里。我们发现,通过在CMB数据分析中包括这种背景的可能性,它可以彻底改变关于其余宇宙学参数的结论。
1999-01-17 astro-ph gr-qc
Elliptical Beams in CMB Temperature and Polarization Anisotropy Experiments: An Analytic Approach
我们提出了一种分析方法来估计在CMB温度和线性偏振各向异性实验中的光束不对称性的影响。我们通过微扰展开的情况下,椭圆高斯窗口的简单和准确的结果。我们的结果被应用于研究光束椭圆度在全天空偏振关联函数和功率谱协方差矩阵估计中的影响。这种效应的相关性也讨论了预测误差,包括当前和未来的CMB实验束不对称。
2001-12-04 astro-ph
Cosmic Microwave Background Anisotropy with Late Time Entropy Production
讨论了宇宙模场对宇宙微波背景的影响。如果一个模场π曾经支配宇宙,我们今天观察到的宇宙微波背景来自π的衰变,它的各向异性受到模场振幅的原始涨落的影响。因此,可以放松来自CMB各向异性的对暴胀子势的约束。此外,随着宇宙学模场的增加,可能产生绝热和等曲率涨落的相关混合,从而导致相对于低多极子,高多极子下CMB角功率谱增强。这种增强可能是由于宇宙学模场导致的晚期熵产生的证据,并且可能在正在进行的和未来的实验中观察到。
2001-12-27 astro-ph hep-ph
Construction of Cosmic String Induced Temperature Anisotropy Maps with CMBFAST and Statistical Analysis
我们使用由L修改的公开可用代码CMBFAST。Pogosian和T. Vachaspati的研究,以模拟摆动的宇宙弦对宇宙微波背景(CMB)的影响。利用考虑矢量模的修正CMBFAST程序,用单尺度模型对摇摆宇宙弦进行建模,我们超越了角功率谱,构造了分辨率为几度的CMB温度图。这些地图的统计研究,然后使用传统的和最近提出的统计测试优化隐藏的温度不连续性引起的戈特-凯泽-斯特宾斯效应的检测。然而,我们表明,这些现实的地图不能区分在统计上显着的方式从纯高斯地图具有相同的功率谱。
2000-09-19 astro-ph
Contribution of Long Wavelength Gravitational Waves to the CMB Anisotropy
我们提出了一个深入的讨论生产的引力波从一个暴胀阶段,可能发生在早期宇宙,推导出由此产生的频谱和能量密度。我们还考虑了来自这些波的宇宙微波背景辐射的大尺度各向异性。假设观测到的四极各向异性主要来自引力波(与标量密度扰动的平坦谱和测得的偶极各向异性的预测一致),我们详细描述了如何推导出$(1.5-5)\times 10^{16}$ GeV的膨胀尺度的值,这是粒子物理学中特别有趣的尺度。这个上限对应于暴胀尺度上的95%置信水平上限,仅假设来自引力波的四极各向异性不被另一个源抵消。直接探测到这种尺度附近的暴胀产生的引力波,还得等下一代探测器。
1992-07-14 astro-ph hep-ph
Cosmic Inversion: Reconstructing primordial spectrum from CMB anisotropy
研究了从宇宙微波背景(CMB)各向异性中重建初始密度涨落谱的可能性。作为这个计划的第一步,我们考虑一个空间平坦,CDM占主导地位的宇宙。在这种情况下,它示出,具有良好的精度,初始频谱满足一阶微分方程与由CMB角关联函数确定的源。该方程被发现包含奇点所产生的声学振荡的传递函数的零点。然而,我们发现这些奇异性并不是致命的,方程可以很好地求解。我们测试我们的方法,考虑简单的解析形式的传递函数。我们发现,即使对于具有尖锐尖峰的光谱,初始光谱也在5%的精度内再现。
2001-11-29 astro-ph
Models of Universe with an inhomogeneous Big Bang singularity. II. CMBR dipole anisotropy as a byproduct of a conic Big Bang singularity
恒星和星系的存在需要具有非均匀物质和辐射分布的宇宙学模型。但在这些模型中,初始奇点面t_0(r)一般是齐次的(与r无关)。本文是研究非均匀大爆炸奇异性系列文章的第二篇,我们研究了宇宙微波背景辐射(CMBR)偶极子。一个特殊的Tolman-Bondi宇宙被用来研究大爆炸奇点的影响,线性依赖于r,对CMBR各向异性。它表明,对于一个观察者位于“中心”的这个宇宙(r=0),模型的参数可以调整,以便再现,具有良好的近似,偶极和四极矩的CMBR各向异性在最近的实验中观察到的。如果偶极子被证明是宇宙学的,那么大爆炸在空间坐标上的轻微延迟将是解释它的一个很好的候选者。
1999-05-20 astro-ph
CMB Anisotropy Due to Tangled magnetic fields in re-ionized models
原始纠缠的宇宙磁场源的重子流体的旋转速度扰动,即使在后复合宇宙。这些涡旋模反过来又会在宇宙微波背景(CMB)的温度各向异性上留下特征印记,如果CMB光子可以在复合后重新散射的话。WMAP的观测表明宇宙经历了相对较早的再电离($z_{ri} \sim 15$),这确实导致了在再电离时期之后CMB光子再散射的显著光学深度。我们计算由此产生的额外的温度各向异性,诱导的原始磁场在后复合宇宙。我们发现,在早期再电离模型中,一个几乎尺度不变的光谱纠缠磁场红移到目前的值$B_0 \sim 3 \times 10^{-9}$高斯,产生矢量模式扰动,这反过来又引起额外的温度各向异性约0.3至0.4 $ μ$ K在非常小的角尺度,与$ l$高达$\sim 10000 $左右。
2005-04-01 astro-ph
Fast Spherical Harmonic Analysis: a quick algorithm for generating and/or inverting full sky, high resolution CMB Anisotropy maps
我们提出了一种快速算法,用于生成全天空,高分辨率($\sim 5'$)模拟的CMB各向异性图案。我们还讨论了逆问题,即从这样的地图评估的全套$a_{\ell m}$的和频谱系数$C_\ell$。我们表明,使用等距圆柱投影的天空大大加快了计算。因此,利用当今的计算机技术可以容易地实现生成和/或反转全天空、高分辨率地图。
1997-03-12 astro-ph
Skewness in the Cosmic Microwave Background Anisotropy from Inflationary Gravity Wave Background
在暴胀背景下,观测到的宇宙微波背景(CMB)温度的大角度各向异性被认为可以探测暴胀引起的原初度规扰动。虽然从通货膨胀的扰动预计是高斯随机场,仍然存在的可能性,在以后的时期的非线性过程诱导"二次“非高斯功能在相应的CMB各向异性地图。已有文献研究了标量(密度)微扰的非线性引力不稳定性引起的非高斯性。在本文中,我们强调了另一个来源的非高斯性所产生的高阶散射的CMB光子的度规扰动。我们提供了一个简单而优雅的形式主义,推导出的CMB温度波动所产生的萨克斯-沃尔夫效应超出线性秩序。特别地,我们推导出二阶CMB温度涨落的表达式。本文指出的多次散射效应导致了张量度规扰动,即,没有表现出引力不稳定性的重力波(GW)仍然可以对CMB各向异性图中的偏斜度做出贡献。我们发现,在平坦的$Ω=1$宇宙中,当重力波和标量扰动对总均方根CMB各向异性的贡献相等时,重力波通过多次散射效应对CMB的贡献与标量扰动的引力不稳定性对CMB的贡献相当.二次偏度被发现是小于宇宙方差导致的结论,通货膨胀的情况下预测,所观察到的CMB各向异性应该是统计上一致的高斯随机分布。
1997-08-02 astro-ph
Using SuZIE arcminute-scale CMB anisotropy data to probe open and flat-ΛCDM cosmogonies
我们使用弧分尺度的数据从Sunyaev-Zel 'dovich红外线实验中的宇宙微波背景辐射的开放和空间平坦的Lambda冷暗物质宇宙演化的各向异性设置限制。测试的模型没有2-sigma检测。得到的上限与COBE/DMR实验检测到的各向异性的幅度是一致的。
1997-02-21 astro-ph
CMB Anisotropy Induced by a Moving Straight Cosmic String
结果表明,光学方法能探测到的弦仅占可探测到的弦总数的20%,因此引力透镜方法只能由CMB "补充"。我们发现了宇宙弦产生的CMB各向异性的一般结构的简单模型的直线弦匀速运动。对于亏损角为1 - 2 arcsec的弦,产生的各向异性的幅度必须为15 - 30 μ K(相应的弦线密度为(G μ)~10 ^{-7},能量为GUT 1,10 ^{15} GeV)。为了使用无线电和光学方法,亏损角必须从0.1弧秒到5 - 6弧秒。如果用光学方法能探测到宇宙弦,那么对应的各向异性亮斑的长度必须不小于100度。
2008-09-05 astro-ph
The primordial baryonic clouds and their contribution to the CMB anisotropy and polarization formation
本文讨论了小尺度重子云模型中宇宙电离历史的可能畸变。云的相应尺度比典型的银河系质量尺度小得多。这些云被认为是在一个框架内的宇宙学模型的等曲率和绝热扰动。在这个模型中,重子云并不直接作为扰动源影响宇宙微波背景各向异性的形成,而是由于氢复合动力学的改变。我们还研究了相应的扭曲的各向异性和偏振功率谱与发射的MAP和未来的普朗克任务。
2001-12-11 astro-ph