Probing the primordial power spectrum with the VSA (and other CMB experiments)
我们提出的参数估计模型的原始密度波动使用CMB数据从VSA，第一年WMAP，CBI和ACBAR以及外部先验从2dF和HST。从表面上看，当只考虑标量波动时，有显著的证据表明运行的光谱指数。这一结果的重要性增加了张量的列入，虽然结果是削弱了列入'运行的运行'，基本趋势显着负运行仍然存在。我们讨论了这一结果的影响，以及如何加强未来的观察。
2004-06-17 astro-ph
Impact of Point Source Clustering on Cosmological Parameters with CMB Anisotropies
在宇宙微波背景（CMB）各向异性图中无法分辨的微弱射电点源很可能是大尺度结构暗物质分布的有偏示踪。虽然散粒噪声的贡献，未解决的无线电点源的角功率谱被包括在最佳构建的CMB角功率谱时，与WMAP数据，或当提取宇宙学参数，我们建议，聚类部分的点源功率谱也应该包括在内。这是特别必要的，在150 GHz以上的高频率，其中远红外源的集群预计占主导地位的散粒噪声水平的角功率谱在几十弧分角尺度的无线电和亚毫米源。我们在WMAP和ACBAR中对未分辨射电源的源聚类进行了估计，并在模型拟合宇宙学参数时对每个CMB数据集中的源聚类幅度进行了边缘化。对于WMAP 5年数据和ACBAR的组合，我们发现光谱指数从$0.963 \pm 0.014$的值变化到$0.959 \pm 0.014$（68%置信度）当点源的聚类功率谱包含在模型拟合中时。虽然我们发现，在当前数据中，有和没有源聚类的差异是微不足道的，但可能有必要用未来的数据集（如普朗克）来解释源聚类，特别是在角分角度尺度下正确地建模拟合各向异性。如果不考虑聚类并且用仅达到$l \sim 2000$的散粒噪声对点源进行建模，则谱指数将有大约1.5 $σ$的偏差。
2008-06-10 astro-ph
Constraints on Non-Standard Recombination from Recent CMB Observations
我们研究了宇宙微波背景对宇宙复合历史变化的约束。我们使用一个非常普遍的扩展标准模型的复合特征的两个参数，a和b，乘以总的重组率和电离和结合能的氢分别。我们利用WMAP温度和TE互相关数据，以及ACBAR和CBI的较小尺度的温度数据，对这些参数进行约束。给出数据最佳拟合的重组历史的范围是-0.6 < log（a）< 0.5和0.85 < b < 1.15，形成从低a/高b到高a/低b的对角区域。在68%的置信度下，我们发现z_rec = 1055 +- 25和δz = 198 +- 5的复合模型范围能够最好地再现所观察到的CMB功率谱。标准重组为数据提供了可接受的拟合;虽然仍有非标准重组的空间，但允许的变化很小。
2004-04-14 astro-ph
From Current CMBology to its Polarization and SZ Frontiers circa TAW8
我强调了过去几年中在CMB研究总的初级各向异性，确定功率谱，从中推导宇宙学参数，更普遍地借贷信任宇宙结构形成的基本暴胀为基础的范例，具有平坦的几何形状，大量的暗物质和暗能量，重子密度与核合成的密度良好一致，和近似尺度不变的初始起伏谱。一些参数与其他参数几乎是简并的，需要CMB极化和许多非CMB探针来确定它们，即使在范例内。这些探测器及其工具是TAW 8会议的主题：我们的CMB极化的宏伟未来，与AMiBA，ACBAR，B2 K2，CBI，COMPASS，CUPMAP，DASI，MAP，MAXIPOL，PIQUE，普朗克，POLAR，Polatron，QUEST，Sport/BaRSport，以及Sunyaev-Zeldovich实验，还使用一系列平台和探测器，例如AMiBA，AMI（Ryle+），CBI，CARMA（OVROmm+BIMA）、MINT、SZA、BOLOCAM+CSO、LMT、ACT。SZ探测器将通过对TAW 8上讨论的其他集群系统可观测量的新的雄心勃勃的攻击来获得信息和增强：X射线，光学，弱透镜。解释这种混合是复杂的，因为熵注入，不均匀性，非球形，非平衡等问题，这些效应必须被整理出来，以使星系团系统有助于"高精度宇宙学“，特别是暗能量的经典物理学，它为暗物质主导的宇宙增添了更多的神秘。我们将不得不解决``这是星系团进化还是宇宙学？''.答案将是两者兼而有之，但我们可以…
2001-12-20 astro-ph
An improved limit on the neutrino mass with CMB and redshift-dependent halo bias-mass relations from SDSS, DEEP2, and Lyman-Break Galaxies
我们利用几个不同红移下的光度依赖星系偏差测量值、$z=0.05$上的SDSS、$z=1$上的DEEP 2和$z=3.8$上的LBG，结合WMAP五年宇宙微波背景各向异性数据和SDSS红光星系巡天三维聚类功率谱，对宇宙学参数施加约束。拟合这个组合的数据集，我们表明，光度依赖的偏差数据，探测晕偏差和晕质量和红移演化之间的关系是非常敏感的中微子质量的总和：特别是我们得到的上限$\sum m_ν<0.28$ eV的$ΛCDM + m_ν$模型在95%的置信水平，与$σ_8$等于$σ_8=0.759\pm0.025$（1 $σ$）。当我们允许暗能量状态方程参数$w$变化时，我们发现$w=-1.30\pm0.19$对于一般的$wCDM+m_ν$模型，中微子质量的置信度上限为$\sum m_ν<0.59$ eV。当使用ACBAR和超新星联盟的数据时，对暗能量状态方程的约束进一步提高到$w=-1.125\pm0.092$，除了上面的，还有哈勃太空望远镜的哈勃常数。
2008-09-05 astro-ph
The Cosmic Microwave Background and Inflation Parameters
本文综述了利用WMAP-1 year、Boomerang、CBI、Acbar和其他CMB数据确定与暴胀相关的宇宙参数的现状。总结了管道中的基本步骤，这些步骤从原始数据中确定了这些估计的带宽。我们预测的精度是如何可能提高更多年的WMAP结合未来的地面实验和普朗克。我们解决目前的数据是否表明强烈打破均匀加速通过相对较小的区域的膨胀子潜在的CMB探针，表现在备受讨论的运行光谱指数或更激进的制动/打破的情况。虽然目前的数据中出现了一些微弱的“异常”，但统计上并不存在这种情况。然而，提高精度，在高多极端和极化测量，将显着削减电流自由。
2004-06-07 astro-ph
Measuring the primordial power spectrum: Principal component analysis of the cosmic microwave background
利用宇宙微波背景（CMB）C_l数据和主成分分析技术，实现并研究了一种测量密度扰动的原始功率谱中尺度不变性偏离的方法。原始功率谱被分解成一个占主导地位的尺度不变的高斯绝热分量加上一系列的正交模式，其详细的形式只取决于一个特定的CMB实验的噪声模型。然而，一般来说，这些模式在0.01 < k < 0.2 Mpc^-1的波数范围内是局部的，在对应于声学峰值的尺度上显示出快速振荡，在这些峰值处，对原始功率谱的灵敏度最高。该方法的性能进行评估，使用模拟数据的普朗克卫星，和完整的宇宙学加功率谱参数空间集成使用马尔可夫链蒙特卡罗。作为一个概念的证明，我们应用这种数据压缩技术，目前的CMB数据从WMAP，ACBAR，CBI和VSA。根据WMAP的研究，我们没有发现从四个PCA模振幅的测量中破坏标度不变性的证据，这被转换为对标度谱指数n_S（k_0=0.04 Mpc^-1）=0.94+-0.04的约束。
2006-09-19 astro-ph
Primordial magnetic field constrained from CMB anisotropies,and its generation and evolution before, during and after the BBN
原始磁场（PMF）对宇宙微波背景（CMB）的功率谱和大尺度结构的形成有重要影响。在这篇论文中，我们计算了在光子最后散射表面（PLSS）处包含幂律磁场所产生的CMB温度各向异性。然后，我们推导出一个上限的原始磁场的基础上，我们的理论分析的功率过剩的小角尺度。我们已经考虑到了几个重要的影响，如修改后的物质声速在磁场的存在。推导出在目前1 Mpc尺度下$|B_λ|\lesssim$的场强上限为4.7 nG。这是通过将包括Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应在内的理论计算结果与Wilkinson微波各向异性探测器（WMAP）、宇宙背景成像仪（CBI）和Arcminute宇宙学测辐射热计阵列接收机（ACBAR）的小尺度CMB各向异性观测数据进行比较而得到的。我们讨论了几种可能的机制的产生和演变的PMF之前，期间和之后的BBN。
2006-10-09 astro-ph gr-qc
First Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Parameter Estimation Methodology
我们描述了我们的方法比较WMAP测量的宇宙微波背景（CMB）和其他补充数据集的理论模型。WMAP数据前所未有的质量，以及对宇宙学参数的严格限制，需要进行严格的分析，以便在建模中进行的近似不会导致显着的偏差。我们描述了我们使用的似然函数来表征微波背景天空的统计特性。我们概述了使用蒙特卡罗马尔可夫链来探索给定模型的数据的可能性，以确定最佳拟合的宇宙学参数及其不确定性。我们在WMAP数据中加入了I> 700的CMB CBI和ACBAR测量值、2dF星系红移巡天（2dFGRS）得到的z~0处的星系功率谱和Ly α森林测量的z~3处的物质功率谱。最后两组数据通过探测附近宇宙的物质功率谱来补充CMB测量。结合CMB和2dFGRS要求我们在我们的分析中包括一个模型的星系偏差，红移扭曲，和非线性增长的结构。我们展示了模型和数据中的统计和系统不确定性如何通过完整的分析传播。
2003-08-14 astro-ph
Strong Lensing Probabilities in a Cosmological Model with a Running Primordial Power Spectrum
第一年的威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）的数据与其他更精细尺度的宇宙微波背景（CMB）实验（CBI和ACBAR）和两个结构形成测量（2dFGRS和莱曼$α$森林）的组合建议一个$Λ$ CDM宇宙学模型与原始密度波动的运行光谱功率指数。受原始功率谱指数这一新结果的启发，我们首次研究了具有运行谱指数的空间平坦$Λ$ CDM模型（RSI- $Λ$ CDM模型）中图像分离的预测透镜概率。结果表明，与标准幂律$Λ$ CDM（PL- $Λ$ CDM）模型相比，RSI- $Λ$ CDM模型在小于4 $^{''}$的小分裂角下，抑制了预测的透镜几率.
2005-05-05 astro-ph
Bounds on isocurvature perturbations from CMB and LSS data
利用最近的宇宙微波背景和大尺度结构数据，我们得到了冷暗物质、重子和中微子等曲率对宇宙原初涨落可能贡献的严格界限.特别是，我们包括测量的温度和偏振功率谱从WMAP和ACBAR，以及从2dF星系红移调查的物质功率谱。忽略空间曲率、张量扰动和再电离的可能影响，我们用9个自由参数进行贝叶斯似然分析，发现在2-sigma下，冷暗物质模、重子模、中微子密度模和中微子速度模的等曲率分量的幅度分别不大于31%、91%、76%和60%。不相关的模型。另一方面，对于相关的绝热和等曲率分量，该分数可以稍大。然而，互相关系数受到很强的约束，最大相关/最小相关模型不受欢迎。这使得曲率模型有了强的界限，而与非高斯性的界限无关。
2003-10-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraints on the Evolution of the Primordial Magnetic Field from the Small-Scale Cosmic Microwave Background Angular Anisotropy
最近对宇宙微波背景辐射（CMB）的观测已经将测得的功率谱扩展到更高的多极$l\gtrsim$ 1000，并且似乎有可能的证据表明在小角度尺度上存在多余的功率。原始磁场（PMF）对CMB功率谱和大尺度结构的形成有重要影响。在本文中，我们计算的CMB温度各向异性包括一个幂律磁场在光子最终散射表面（PLSS）。然后，我们推导出一个上限的PMF的基础上，我们的理论分析的功率过剩的小角度尺度。我们已经考虑到了几个重要的影响，如修改后的物质声速在磁场的存在。推导出在目前1 Mpc的尺度下，$|B_λ|\lesssim$的场强上限为4.7 nG。这是通过将包括Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应在内的理论计算结果与最近从$Wilkinson Microwave Anisotropy Probe$（WMAP）、宇宙背景成像仪（CBI）和Arcminute宇宙学测辐射计阵列接收器（ACBAR）观测到的小尺度CMB各向异性数据进行比较而得到的。我们讨论了几种可能的机制的产生和演变的PMF。
2009-02-19 astro-ph gr-qc
Probing Dark Energy Using Its Density Instead of Its Equation of State
暗能量密度随红移的变化，$ρ_X(z)$，为暗能量的性质提供了一个关键线索。由于$ρ_X(z)$通过积分依赖于暗能量状态方程$w_X(z)$，因此给定相同的观测数据，$ρ_X(z)$可以比$w_X(z)$受到更严格的约束。我们明确地证明了这一点，使用当前Ia型超新星（SN Ia）的数据[的THEX/巴里斯样本]，连同宇宙微波背景（CMB）的移动参数从CMB数据（WMAP，CBI，和ACBAR），和大尺度结构（LSS）的增长因子从2dF星系巡天数据。我们假设宇宙是平坦的，并使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）技术在我们的分析。我们发现，虽然从当前数据中提取的$w_X(z)$与68% C. L.的宇宙学常数一致，$ρ_X(z)$（不确定性小得多）则不然。我们的结果清楚地表明，使用$ρ_X(z)$，而不是$w_X(z)$，探测暗能量的优势。
2004-02-09 astro-ph hep-ph
The impacts of dark matter particle annihilation on recombination and the anisotropies of the cosmic microwave background
宇宙的复合历史为限制暗物质粒子的湮灭提供了一个有用的工具。即使是宇宙黑暗时代湮灭的一小部分暗物质粒子也能提供足够的能量来影响重子气体的电离状态。虽然这种效应对于中性伴子来说太小了，但较轻的暗物质候选粒子，例如质量为1-100 MeV的，最近被提出来解释银河系中心观测到的过量正电子，可能会在宇宙微波背景（CMB）温度和极化各向异性上产生可观测到的差异。复合时代的湮灭主要影响小角尺度（大$\ell$）的CMB各向异性，与早期再电离的影响有明显不同。我们进行了多参数分析的CMB数据，包括两个WMAP的第一年和第三年的数据，和ACBAR，Boomerang，CBI，和VSA的数据。假设观测到的银河系中心区域多余的$e^+e^-$对是由暗物质湮灭产生的，并且湮灭中产生的相当大一部分能量在复合过程中沉积在重子气体中，我们用当前的数据集得到$M<8 \MeV$的暗物质质量极限为95。
2006-11-30 astro-ph hep-ph
A Complete Treatment of CMB Anisotropies in a FRW Universe
将计算宇宙微波背景各向异性的总角动量方法推广到任意几何的Friedman-Robertson-Walker（FRW）空间。这统一了温度和偏振各向异性产生的标量，矢量和张量扰动的流体，种子，或标量场，在一个恒定的共动曲率的宇宙中的治疗。由此产生的形式主义概括和简化的各向异性的计算，并在其积分形式，允许快速计算模型预测的线性理论的任何FRW度量。
1998-05-26 astro-ph
Construction of a Database of CMB Spectrum Observations
我们提出了一套完整的措施的CMB绝对温度的基础上发表的作品在文献中，认识到错误的主要原因，分别估计的幅度的系统和统计误差的目的，特别是集中在最近的观测。本工作的主要目的是建立一个完整合理的CMB绝对温度数据库。简单的数据库格式允许通过任何文本编辑器或通过数据处理程序读取数据。这是第一步的CMB光谱数据的统计分析和它们的比较与理论预测的扭曲的光谱，以获得在非常高的红移的物理过程的约束。
2002-06-20 astro-ph
On Minimally-Parametric Primordial Power Spectrum Reconstruction and the Evidence for a Red Tilt
最新的宇宙学数据似乎表明一个显着的偏离尺度不变性的原始功率谱参数时，无论是由幂律或光谱指数与非零“运行”。这种偏差本身就成为一种强有力的工具，可以用来区分宇宙结构起源的理论，如暴胀模型。在这里，我们使用最小参数平滑样条技术来重建原始功率谱的形状。这种技术非常适合于搜索原始功率谱中的平滑特征，例如偏离尺度不变性或运行谱指数，尽管它会恢复具有高统计意义的尖锐特征。我们使用WMAP 3年的结果结合一套更高分辨率的CMB实验数据（包括最新的ACBAR 2008版本），以及SDSS和2dFGRS的大尺度结构数据。我们采用交叉验证来评估，使用数据本身，在原始功率谱与数据一致的最佳平滑量。这种最小参数重建支持的证据，幂律原始功率谱与红色倾斜，但不是从幂律功率谱的偏差。原始功率谱的平滑变化与其他宇宙学参数没有显著的退化。
2008-07-27 astro-ph
Joint Analysis of CMB Temperature and Polarization Power Spectra
这篇论文被撤回了。这是一个过早提交的错误的早期草案。不久将提交一份完整的版本。
2002-08-23 astro-ph
Model-Independent Reconstruction of the Primordial Power Spectrum from WMAP Data
从宇宙学数据中以一种模型独立的方式重建原始功率谱的形状是对通常关于早期宇宙物理学假设的一种有用的一致性检查。它也是我们在暴胀时代了解未知物理学的主要窗口。使用幂律形式的原始功率谱$P_{in}(k)$和约束的标量谱指数和它的运行，\cite{Peiris03}发现，第一年的WMAP数据似乎表明一个首选的尺度在$P_{in}(k)$。我们使用两种互补的方法：\cite{pia1}的小波带功率方法和\cite{Wang99}的顶帽分仓方法，从CMB数据单独（WMAP，CBI和ACBAR）或从CMB数据连同大尺度结构数据（2dFGRS和PCSZ）重建$P_{in}(k)$作为一个自由函数。重建的$P_{in}(k)$的形状与标度不变性一致，尽管它允许在$k \sim 0.01$ Mpc $^{-1}$处的优选标度的一些指示。虽然与WMAP团队发现的标量谱指数运行的可能证据一致，但我们的结果强调需要对宇宙学参数（特别是哈勃常数）进行更严格和独立的约束，以便更明确地约束$P_{in}(k)$与标度不变性的偏差，而不对暴胀模型进行假设。
2003-08-19 astro-ph hep-ph
CMB Cosmological Parameter Estimation: Methods and Current Results
大多数目前的努力来约束宇宙学参数与宇宙微波背景（CMB）各向异性数据采用近似似然函数，耗时的性质，一个完整的分析是一个主要的障碍。我们对几个实验进行了完整的（非近似的）似然分析，使我们能够检查这些近似方法中的各种假设，并评估其性能。我们的研究结果表明，在使用这种方法时应小心。通过改进的近似方法，我们给出了宇宙学参数的一些约束条件，使用整个现有的CMB数据集。
2000-04-19 astro-ph
CMB temperature anisotropies from third order gravitational perturbations
本文提出了一个完整的计算宇宙微波背景（CMB）的各向异性，直到三阶的引力摄动占标量，矢量和张量扰动。然后，我们指定我们的结果的大尺度限制，提供在一个平坦的宇宙充满了物质和宇宙学常数的集成Sachs-Wolfe效应的特征的引力势的演变。作为大尺度近似的副产品，我们能够给出光子测地线方程的非微扰解。我们的研究结果是第一步，提供一个完整的理论预测立方非线性，这是特别相关的非高斯性的CMB通过检测的四点角连接关联函数（三谱）的水平表征。为了这个目的，我们还允许由于原始非高斯性的一般初始条件。
2007-12-14 astro-ph
Generic description of CMB power spectra
利用CMB Cl功率谱的平滑性，我们推导出一个简单的和模型无关的参数化测量。它可以完全描述光谱，即。提供一个估计值和误差的任何真正的l点在百分之一的水平，下降到低l多极。我们提供了这个参数化的WMAP第一年的数据，并表明，频谱是一致的平滑假设。我们还展示了如何这样的参数化允许检索的Cl光谱从测量的傅立叶环的天空（伽玛（米））或从角度的关联函数（c（θ））
2003-09-19 astro-ph
The SZ effect contribution to WMAP. A Cross-Correlation between WMAP and ROSAT
我们交叉相关WMAP和ROSAT扩散X射线背景图，并寻找两个数据集的共同特点。我们使用乘积映射的功率谱和互功率谱来突出可能的相关性。乘积图的功率谱没有检测到任何相关性，互功率谱没有显示出任何与0的显著偏差。我们探讨了这种缺乏相关性的不同解释。一个Sigma_8值较低的宇宙自然可以解释相关性的缺乏。我们还讨论了系统的影响，可以影响这一结果，特别是一些集群信号的ROSAT扩散图，可以显着抑制相关信号的减法。这些系统效应大大降低了我们对宇宙学模型的约束的重要性。当我们包括系统效应时，我们发现对Sigma_8的约束较弱，允许值大到Sigma_8=1（对于Omega_m = 0.3）的模型与缺乏相关性一致。为了说明该方法的能力与未来的高质量的数据，我们展示了如何从相关信号，它应该是可能的预测污染水平的SZ影响的CMB的功率谱。在系统误差，我们发现的证据表明，这种贡献是可以忽略不计的WMAP，预计在实验中，如ACBAR或CBI小，但可以是重要的未来的高分辨率实验。
2003-09-03 astro-ph
Model-Independent Constraints on Dark Energy Density from Flux-averaging Analysis of Type Ia Supernova Data
我们重建了暗能量密度$ρ_X(z)$作为一个自由函数从当前Ia型超新星（SN Ia）数据（Tennesset al. 2003; Barris et al. 2003; Knop et al. 2003），连同宇宙微波背景（CMB）的位移参数从CMB数据（WMAP，CBI，和ACBAR），和大尺度结构（LSS）的增长因子从2dF星系巡天数据。我们参数化$ρ_X(z)$作为一个连续的函数，通过插值其振幅在等间距$z$值的红移范围内所涵盖的超新星Ia数据，并在较大的$z$（其中$ρ_X(z)$是只有弱约束CMB数据）的常数。我们假设一个平坦的宇宙，并使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）技术在我们的分析。我们发现，暗能量密度$ρ_X(z)$是恒定的$0 \la z \la 0.5$和增加红移$z$的$0.5 \la z \la 1$在68.3%的置信水平，但与一个常数在95%的置信水平是一致的。为了比较，我们也给出了暗能量状态方程的约束条件。超新星Ia数据的通量平均需要产生宇宙学参数的约束，是免费的偏见引起的弱引力透镜\citep{Wang00b}。基于\cite{Wang00b}，我们建立了一个一致的Ia型超新星数据通量平均分析框架。我们发现，Ia型超新星数据的通量平均导致略低的$Ω_m$和较小的时间变化在$ρ_X(z)$。这表明，需要在专用望远镜PDMATHAMT上从深SN调查中显著增…
2004-01-26 astro-ph hep-ph
The CMB Quadrupole depression produced by early fast-roll inflation: MCMC analysis of WMAP and SDSS data
一般来说，暴胀子的经典演化在慢滚状态之前有一个短暂的快滚阶段。快速滚动阶段导致曲率和张量扰动的纯吸引势（该势在慢速滚动中是纯排斥的）。这种吸引势降低了曲率谱和B模谱的CMB四极矩。一个新的宇宙学参数出现了：这个引力势的随动波数k_1特征标度。k_1恰好在从快转到慢转的过渡处退出视界。fastroll阶段通过传递函数D（k）动态地修改初始功率谱。我们通过求解暴胀子演化方程来计算D（k）。当k < k_1时，D（k）抑制了原始幂，并且具有标度性质D（k）= Psi（k/k_1），其中Psi（x）是通用函数。我们对包括快滚阶段的WMAP/SDSS数据进行MCMC分析，发现k_1 = 0.266/Gpc。四极模k_Q = 0.242/Gpc在k_1之前的1/10倍的水平处退出。我们比较fastroll适合适合与原始电源上的一个尖锐的较低的截止。对于TT、TE和EE模，Fastroll的拟合比锐截止的拟合稍好一些，而且，我们的拟合给出了r的非零下界，而对于其他宇宙学参数，我们基本上得到了LCDM模型的下界。在慢滚阶段之前k_Q离开视界的事实意味着暴胀过程中的总折叠数N_{tot}有一个上限。结合辐射主导时期的估计，我们得到N_{tot} ~ 66，边界62 < N_{tot} <82。我们用WMAP-5/ACBAR-2007/SDSS数据重复了分析，证实了整体情况。
2008-06-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Fast Parameter Estimation from the CMB Power Spectrum
宇宙微波背景（CMB）中的初级涨落图的统计特性可以通过几千个功率谱测量来高精度地确定，只要涨落是高斯的，然而与CMB相关的参数的数量可能不超过10-20。因此，在功率谱数据中存在很大程度的冗余。在本文中，我们表明，MOPED数据压缩技术可以减少CMB功率谱测量约10-20个（每个参数一个），从宇宙学参数可以估计几乎一样准确，从完整的功率谱。这为从真实和模拟的CMB天空中进行非常快速的参数估计提供了机会，普朗克分辨率下的精确似然计算被加速了大约5亿倍。
2002-05-20 astro-ph
CMB signal in WMAP 3yr data with FastICA
我们提出了一个应用程序的快速独立成分分析（FastICA）的WMAP 3年的数据与提取CMB信号的目标。我们通过蒙特卡罗模拟评估我们的结果的置信度，包括CMB，前景污染和仪器噪声的每个WMAP频段的具体。我们进行一个完整的分析，涉及所有或一个子集的WMAP信道，以选择最佳的组合CMB提取，使用频率缩放的重建组件作为一个品质因数。我们发现，组合KQVW提供了最好的CMB频率缩放，表明在Q，V和W波段的低频前景污染是更好地跟踪在K波段的发射。对所有WMAP通道组合，CMB角功率谱恢复到度尺度，在误差范围内是一致的，与WMAP 3年的结果非常一致。我们进行了统计分析的恢复CMB模式，并证实了天空的不对称性报告在以前的几个工作与独立的技术。
2006-09-08 astro-ph
Reconstructing the Primordial Spectrum with CMB Temperature and Polarization
提出了一种利用宇宙微波背景（CMB）的温度谱和偏振谱重建原初曲率扰动功率谱的新方法$P(k)$。我们测试这种方法使用几个模拟原始光谱具有非平凡的功能，包括一个振荡的组成部分，并发现，频谱可以重建与百分之几的精度在一个理想的情况下，在CMB数据中没有观测误差的迭代过程。特别是，虽然以前的"宇宙反演“方法，它只使用温度波动，遭受了大的数值误差周围的$k$的一些特定值对应于节点的传递函数，这些错误被发现几乎完全消失在新的方法。
2004-09-02 astro-ph
Archeops: A High Resolution, Large Sky Coverage Balloon Experiment for Mapping CMB Anisotropies
Archeops是一种球载仪器，专门用于以高角分辨率（8弧分）在毫米域的大部分天空（25%）测量宇宙微波背景（CMB）温度各向异性。基于普朗克高频仪器（HFI）技术，冷却测辐射热计（0.1 K）在总功率模式下以恒定高度的大圆圈扫描天空。在24小时的北极夜气球飞行过程中，Archeops将在以143，217，353和545 GHz为中心的四个频带中观察天空上的完整环形，对于9万个20弧分平均像素中的每个像素，对CMB波动的预期灵敏度为100 μ K。我们描述的仪器和它的性能在1999年7月从特拉帕尼（西西里岛）到西班牙的试飞。
2001-06-08 astro-ph
Constraints on Cosmological Parameters from Current CMB Data
我们讨论的约束条件，可以放置在宇宙学参数使用当前的宇宙微波背景数据。一个标准的$χ^2$-最小化带-功率估计，其次是更正确的似然方法的讨论。我们提出了一个近似的完整的似然函数的任意实验只需要有限的和容易找到的信息的意见。对开放模型$(Ω,h,Q,n)$和平坦模型（$Ω+Ω_Λ=1$）$(Ω,Ω_b,h,Q,n)$的检验得出了一个相当可靠的结果：具有小曲率的模型更受青睐。
1998-10-20 astro-ph
Spherical Needlets for CMB Data Analysis
我们讨论了球形针状体及其性质。针状小波是球面小波的一种形式，它不依赖于任何切平面近似，在像素空间和谐波空间都具有良好的局部化特性;此外，针状小波系数在任何固定的角距离上都是渐近不相关的，这使得它们在统计过程中的应用非常有前途。考虑到这些性质，我们相信针状体在分析不完整天空的宇宙微波背景（CMB）数据以及其他宇宙学观测中可能会特别有用。作为最后一个优点，我们强调，针头的实现在计算上非常方便，并且可以完全依赖于标准数据分析包，例如HEALPix。
2007-07-05 astro-ph
Radiative effects by high-z UV radiation background: Implications for the future CMB polarization measurements
利用宇宙学光滑粒子流体动力学（SPH）模拟，研究了辐射效应对再电离分数随时间演化的影响。我们发现，光深度效应导致的光电离和光加热速率的增加对IGM在再电离前和再电离过程中的加热有显著的贡献。紫外辐射光谱对电离分数时间演化的主要影响由再电离红移值和再电离完成的红移间隔给出。我们评估的紫外辐射背景的CMB角功率谱考虑到不同的时间演化的电离分数的影响。我们表明，通过E-模式CMB偏振功率谱测量，普朗克实验将有灵敏度区分不同的再电离历史，即使它们意味着相同的光学深度的电子散射和退化的温度各向异性功率谱。
2005-06-20 astro-ph
Cosmic Background Radiation Mini-Review
这是一个完整的重写的迷你评论粒子物理学评论（又名Partcicle数据书），其中包括评估的CMB各向异性的结果和他们的解释，直到2003年底。它形成了一个紧凑的概述该领域在这个时候。章节标题为：导言; CMB各向异性的描述;宇宙学参数;各向异性物理学电流各向异性数据CMB极化;并发症;宇宙学的限制;粒子物理学约束基础课程;未来的方向。
2004-06-24 astro-ph
A high resolution foreground cleaned CMB map from WMAP
我们对WMAP地图进行独立的前景分析，以生成一个经过清理的CMB地图（可在线获得），用于与例如星系和X射线图我们使用Tegmark & Efstathiou（1996）技术的一个变体，该技术是完全盲的，对CMB功率谱、前景、WMAP检测器噪声或外部模板没有任何假设。与WMAP团队制作的前景清洁内部线性组合地图相比，我们的地图具有包含较少的非CMB功率（来自前景和探测器噪声）的优势。这种差异在第一个声学峰值及以下的角度尺度上最为重要，因为我们的清洁地图是在最高（13 '）而不是最低（49'）的WMAP分辨率上。我们还制作了一个维纳滤波的CMB地图，代表我们最好的猜测，CMB天空实际上看起来像什么，以及CMB免费地图在五个WMAP频率有用的前景研究。我们认为，我们的CMB地图是足够干净的，最低的多极可以测量没有任何星系切割，并获得四极值，略低于从切割天空WMAP团队分析。这可以从CMB四极图中理解，它显示出它的大部分能量落在银河系切割区域内，似乎是巧合。有趣的是，四极子和八极子的能量都被抑制在一个特定的空间轴上，该轴在两者之间，大致朝向室女座的（l，b）\~（-110，60）。
2003-07-26 astro-ph
10 GHz Tenerife CMB observations at 8 degree resolution and their analysis using a new maximum entropy method
特内里费岛10 GHz（8度FWHM）的双喇叭，漂移扫描实验的完整数据集进行了说明。这些数据受到长期大气基线漂移和短期噪声的影响。一个新的最大熵过程，利用天文信号的时间不变性和空间连续性，是用来实现一个干净的分离，这些影响从天文信号，并去卷积的光束切换的影响。我们使用一个完全正/负的算法来产生二维地图的内在天空波动。已知的离散源和银河系特征在去卷积地图中被识别。从10 GHz的实验数据，基线扣除MEM后，然后使用传统的技术和新的限制银河系的排放进行了分析。
1998-02-27 astro-ph
Analysis of CMB foregrounds using a database for Planck
在普朗克IDIS（综合数据信息系统）项目的范围内，我们已经开始开发时间顺序数据和全天空地图的数据模型。数据模型是数据管理组件（DMC）的一部分，DMC是一个根据三层架构设计的软件系统，允许数据存储和处理之间的完全分离。DMC已经被用于模拟活动和一些前景组件的建模。我们已经将几次银河系巡天数据输入数据库，并使用科学数据访问接口来处理数据。全天空地图的数据结构利用了球体的HEALPix镶嵌。我们已经能够获得一致的测量角功率谱的银河系无线电连续辐射之间的408兆赫和2417兆赫。
2000-11-03 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
An Approximation to the Likelihood Function for Band-Power Estimates of CMB Anisotropies
对宇宙微波背景起伏的带功率估计现在通常用来限制宇宙学参数。为了以严格的方式完成这一点，必须采用频带功率估计的全似然函数。即使对于高斯理论，这个似然函数本身也不是高斯的，原因很简单，频带功率测量随机天空波动的{ \em方差}。在高斯天空波动的背景下，我们使用一个理想的情况下，激励一个给定的实验的全似然函数的一般形式。该形式仅包含两个自由参数，如果真实似然函数的68%和95%置信区间已知，则可以确定这两个自由参数。在许多实验中，与完全似然函数相比，该方法的效果非常好。对于这种方法的应用，我们建议将来在报告实验结果时给出68%和95%（也许还有99.7%）的置信区间。
2001-04-23 astro-ph
Binned Cosmic Microwave Background Anisotropy Power Spectra: Peak Location
我们使用加权平均和中位数统计技术，结合个人宇宙微波背景（CMB）各向异性检测和确定分箱，多极空间，CMB各向异性功率谱。所得功率谱达到峰值。如果CMB各向异性是高斯的，并且个体测量值之间的相关性很小，则导出的加权平均CMB各向异性功率谱不能很好地表示多个多极空间仓中的个体测量值。这可能意味着一些观测误差线被低估，可能是由于未检测到的系统效应。丢弃最不一致的5%的测量值可以简化但不能完全解决这个问题。该剔除数据集的中值统计功率谱不像加权平均功率谱那样具有约束性。然而，它表明，有更多的权力在多极$\ell \sim 150-250$比预期在一个开放的冷暗物质（CDM）模型，它是更符合一个平坦的CDM模型。与加权平均功率谱不同，在$\ell \sim 400-500$处的中值统计功率谱不排除平坦CDM模型中的第二峰值。
2001-02-15 astro-ph
Improved Measurement of the Angular Power Spectrum of Temperature Anisotropy in the CMB from Two New Analyses of BOOMERANG Observations
我们报告了迄今为止对1998年Boomerang飞行期间获得的宇宙微波背景（CMB）观测结果的最完整的分析。我们使用两种完全不同的方法来确定角功率谱的CMB在20个波段集中在l = 50至1000，将它们应用到50%以上的数据比以前已经分析。由这两种方法产生的功率谱彼此吻合良好，并且在300 < l < 1000的范围内构成迄今为止最灵敏的测量。功率谱的精度提高，产生更精确的测定几个宇宙学参数比以前的分析BOOMERANG数据。结果继续支持宇宙起源的暴胀范式，与一个13.5 Gyr的扁平宇宙很好地吻合，该宇宙由大约5%的重子物质，30%的冷暗物质和65%的暗能量组成，具有标度不变的初始密度扰动。
2002-12-11 astro-ph
CMB component separation by parameter estimation
我们提出了一个解决方案的CMB组件分离问题的基础上，标准的参数估计技术。我们假设每个信号分量的参数谱模型，并在两阶段过程中逐个像素地拟合相应的参数。首先，我们拟合完整的参数集（例如，在低分辨率和高信噪比的地图使用MCMC分量振幅和频谱指数），获得每个参数的最佳拟合值，和相关的不确定性。拟合优度通过卡方检验统计量进行评估。然后，我们将所有非线性参数固定在其低分辨率最佳拟合值，并解析求解高分辨率分量振幅图。这种似然方法有许多优点：拟合模型可以自由选择，因此该方法是完全通用的;所有假设都是透明的;对前景属性的空间变化没有限制;结果可以通过拟合优度检验进行严格监控;最重要的是，我们对所有估计量进行了可靠的误差估计。我们应用该方法模拟普朗克和六年的WMAP数据的基础上现实的模型，并表明在μ K水平的分离在这些情况下确实是可能的。我们还概述了前景的不确定性可能会严格传播到CMB功率谱和宇宙学参数使用吉布斯采样技术。
2005-08-11 astro-ph
CMB polarization induced by stochastic magnetic fields
CMB偏振观测量（即E-和B-模式）的完整计算报告内的常规$Λ$ CDM范例补充随机磁场。有趣的观点，目前和即将到来的CMB偏振实验的概述。
2008-04-14 astro-ph gr-qc hep-ex
A Markov Chain Monte Carlo Algorithm for analysis of low signal-to-noise CMB data
我们提出了一种新的蒙特卡罗马尔可夫链算法的CMB分析在低信噪比制度。该方法是对原有CMB Gibbs采样器的补充和改进，有效地解决了直接Gibbs采样器信噪比低的问题。新算法是一个简单的Metropolis-Hastings采样器，具有用于功率谱C_1的一般建议规则，随后是天空信号的特定确定性重标度操作。这种联合移动的接受概率仅通过原始天空样本和建议天空样本之间的卡方差而取决于天空地图，这在低信噪比状态下接近于1。该算法通过将该移动与标准吉布斯移动交替来完成。总之，这两个建议构成了一个计算效率高的算法，用于映射出完整的联合CMB后，无论是在高和低信噪比制度。
2008-07-03 astro-ph physics.data-an
Testing for Features in the Primordial Power Spectrum
众所周知的因果关系论证表明，在暴胀期间或暴胀结束时发生的事件，与再加热或预热有关，可以为原初曲率扰动谱贡献一个蓝色分量，其依赖关系为k^3。我们探讨的可能性，他们可能是可观察到的大CMB，LSS和莱曼α数据。我们发现，当使用三年WMAP数据时，在某个最大k处截断的k^3分量可以适度地改善CMB角谱的低多极子（l ~ 10 - 50）或第二峰（l ~ 540）的拟合（Δ χ ^2 =2.0，5.4）。此外，WMAP的结果与CBI，ACBAR，2dFGRS和SDSS数据一致，当它们被包括在分析中时。包括SDSS星系团的功率谱，我们发现在δ χ ' = 2.4的水平上存在k^3分量的微弱正证据，但需要注意的是，在存在k^3畸变的情况下，功率谱的非线性演化可能无法得到适当的处理。为了研究高k状态，我们使用Lyman-alpha森林数据（LUQAS，Croft等人，和SDSS莱曼α）;在这里我们发现了δ χ ^2 ' = 3.8的证据。考虑到模型中有两个额外的自由参数，上述结果并没有给出特征的有力证据;然而，它们表明并不排除令人惊讶的大颠簸。在波数为0.0023/Mpc < k < 8.2/Mpc的范围内，我们给出了k^3分量与近标度不变分量之比r_3 < 1.5的限制条件。我们还讨论了可能导致k^3效应的理论模型，包括普通的混合暴胀模型和双D项暴胀模型。我们发现，动机良好的k^3分量也是原…
2009-12-22 astro-ph hep-ph hep-th
Effects of a Primordial Magnetic Field on Low and High Multipoles of the CMB
原始磁场（PMF）的存在会影响宇宙微波背景（CMB）的温度和极化各向异性。它还提供了一个合理的解释可能的观测和理论拟合CMB功率谱之间的差距。在这里，我们报告的计算不仅从PMF的数值CMB功率谱，但也从PMF和主曲率扰动的CMB功率谱之间的相关性。然后，我们推导出一个精确的估计PMF的影响，所有模式的扰动。我们发现保偏场不仅在小角度尺度上影响CMB的TT和TE模，而且在大角度尺度上也有影响。PMF的引入导致更好地拟合CMB功率谱的更高的多极子，并且在最低多极子处的拟合可以用于约束PMF与谱指数的大负值的密度波动的相关性。我们对保偏场平均场强$|B_λ| =4.0$ nG的BB模的预测与从最新的CMB观测中推导出的BB模的上限是一致的。我们发现，BB模式是占主导地位的矢量模式的保偏光纤更高的多极。我们还表明，通过拟合完整的功率谱，可以打破PMF振幅和其功率谱指数之间的简并性。
2008-02-16 astro-ph gr-qc
GRAVITATIONAL LENSING EFFECT ON COSMIC MICROWAVE BACKGROUND ANISOTROPIES: A POWER SPECTRUM APPROACH
利用功率谱方法研究了引力透镜对宇宙微波背景（CMB）各向异性的影响。透镜效应可以在任何宇宙学模型中通过指定引力势的演化来计算。以前的工作在这个问题上推广到一个非平坦的宇宙和非线性演化制度。引力透镜不能改变CMB各向异性的总体分布，但它可以重新分配功率并平滑CMB功率谱中的尖锐特征。这种影响的大小估计使用观测约束的引力势的功率谱从星系和星系团的调查，也使用在遥远的星系相关的椭圆度的限制。对于实际的CMB功率谱，CMB多极矩的影响在角度尺度上小于百分之几，但逐渐增加到更小的尺度。由于引力透镜的作用，在角分角标度上，声振荡峰可以部分或全部被消除。
1995-05-31 astro-ph gr-qc
Direct Wavelet Expansion of the Primordial Power Spectrum
为了限制和可能检测不寻常的物理在暴胀过程中，我们允许原始物质密度波动的功率谱，P_{in}（k），是一个任意的函数在宇宙学参数的估计数据。正交小波的多分辨率和良好的局部化特性使其适合于P_{in}（k）中的特征检测。我们将P_{in}（k）直接在小波基函数上展开。因此，数据的似然性是P_{in}（k）的小波系数的函数，也是H_0，Ω_b h^2，$Ω_c h^2 and the τ_{ri}, in a flat $ Λ$CDM宇宙学的函数。我们从CMB各向异性数据（WMAP，CBI和ACBAR）和大尺度结构（LSS）数据（2dFGRS和PSCZ）使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）技术得到这些参数的约束。直接小波展开法与Mukherjee & Wang（2003 a，b）的小波频带幂方法是不同的，是互补的，两种方法的结果是一致的。此外，如我们所证明的，直接小波展开方法具有这样的优点，即一旦小波系数被约束，P_{in}（k）的重构就可以被有效地去噪，即，P_{in}（k）可以仅使用例如偏离零大于1σ的系数来重构。在这样做时，保留了P_{in}（k）的基本性质。重建也受到小得多的分箱方法的相关误差。这里详细重建的原始功率谱的形状，揭示了在0.001 \la k/{Mpc}^{-1} \la 0.005处的一个有趣的新特征。看看这一特征是否会被未来的数据所证实，这将是一件有趣的事情。在\…
2003-08-19 astro-ph hep-ph
Quantum fluctuations and CMB anisotropies in one-bubble open inflation models
我们首先发展了一种方法来计算一套完整的模函数，它描述了单泡开放暴胀模型中产生的量子涨落。我们考虑两类模型。一个是由Bucher、Goldhaber和Turok提出的单标量场模型，我们也把它作为开放暴胀理论的一个例子;另一个是由Linde和Mezhlumian提出的双场模型，如“超自然”暴胀。在这两种情况下，我们假设气泡内外的真空能量密度的差异可以忽略不计。有两种模式功能。一类是通常的连续谱，另一类是特征波长超过空间曲率尺度的离散谱。后者按其来源可进一步分为两类。一种是由de Sitter空间的整体时空结构引起的de Sitter超曲率模，另一种是由气泡壁的涨落引起的。我们计算了这些模型中的量子涨落谱，并评估了由此产生的大角尺度CMB各向异性。我们发现，有范围内的模型参数是一致的，与所观察到的CMB各向异性。
1996-05-17 astro-ph gr-qc
Testing Alternative Theories of Dark Matter with the CMB
我们提出了一种方法来研究和限制修改的重力理论的暗物质使用CMB温度各向异性和偏振。我们假设这里所考虑的理论已经通过了大尺度结构的物质功率谱检验。满足这一要求，我们表明，修改后的重力理论可以指定的参数化的时间演化的暗物质密度对比度，这是完全由暗物质应力历史控制。我们计算如何与一个给定的参数化的应力历史影响的CMB观测值，和所涉及的物理效应的定性讨论补充数值例子。研究发现，在一般情况下，替代引力理论可以有效地约束的CMB温度和偏振谱。然而，也存在一些特殊的情况，即使使用CMB和物质功率谱观测，修正引力也不能从CDM模型中区分出来，它们也不能有效地受到扰动宇宙学中其他观测量的限制。我们的结果表明，如何应力特性的暗物质，这决定了密度扰动和引力势的演变，可以有效地调查使用一般的守恒方程，而不假设任何特定的理论引力理论在一个广泛的类。
2008-05-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Faraday rotation, stochastic magnetic fields and CMB maps
从Vlasov-Landau处理广义弯曲的时空和存在的相对论波动的几何推导出的高，低频率的描述前去耦等离子体。它表明，单流体和双流体处理之间的相互作用是强制性的偏振可观测量的完整和可靠的计算。将Einstein-Boltzmann方程组推广到处理预解耦等离子体中电磁扰动的色散传播。在改进的物理和数值框架下，利用磁化$Λ$ CDM模型（m $Λ$ CDM）计算了极化观测量.特别是，法拉第诱导的B-模式是一致的估计，考虑到磁场的影响的初始条件的玻尔兹曼层次结构，动力学方程和色散关系。角功率谱的完整计算构成了导出CMB温度和极化磁化图的第一步，这是第一次在最小m $Λ$ CDM模型内获得。所获得的结果为通过普朗克探测器卫星的低频和高频仪器对大规模磁性进行直接实验检查奠定了基础。
2008-04-21 astro-ph gr-qc hep-ex
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
