Primordial magnetic field and non-Gaussianity of the 1-year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) data
统计各向同性和均匀的原始磁场引起的阿尔芬湍流导致了宇宙微波背景各向异性的关联。相关性具体地在球谐模a_{l-1,m}和a_{l+1,m}之间。在本文中，我们接近这个问题的相位分析的CMB地图来自WMAP数据集。利用循环统计和返回相位映射，我们研究了Alfven湍流在复合阶段引起的原始非高斯性的Δl=2的相位相关。我们的分析表明，这种特定的功能，从幂律阿尔芬湍流没有显着贡献的阶段的地图，不能成为原始的非高斯的CMB的来源。
2004-07-09 astro-ph
Non-Gaussianity detections in the Bianchi VIIh corrected WMAP 1-year data made with directional spherical wavelets
威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）1年数据中报告的许多电流异常在对最佳拟合嵌入的Bianchi VII_h型分量进行“校正”后消失（Jaffe等人，2005年），尽管假设没有暗能量分量。我们研究了这种Bianchi校正对WMAP数据中非高斯性检测的影响，我们以前使用定向球面小波（McEwen et al. 2005 a）。正如Jaffe等人（2005）之前发现的那样，一旦对数据进行Bianchi分量校正，球面墨西哥帽小波系数的峰度中的高斯偏差就会被消除。这是由于银河系坐标（l，b）=（209^ \circ，-57 \circ）处冷点的减少，Cruz等人（2005）声称这是峰度中引入的非高斯性的来源。我们以前的非高斯检测观察到的球面小波系数的偏度不减少比安奇校正。事实上，在98.4%的显著性水平下，用球面实Morlet小波进行的非高斯性的最显著检测仍然存在（使用非常保守的方法来估计显著性）。我们使我们的代码来模拟Bianchi引起的温度波动公开。
2006-07-02 astro-ph
Detection of primordial non-Gaussianity (fNL) in the WMAP 3-year data at above 99.5% confidence
利用WMAP 3年数据中的宇宙微波背景（CMB）温度信息，我们提出了探测局部型原始非高斯性（fNL）的证据。我们采用了（Yadav et al. 2007）中描述的非高斯双谱估计，这使我们能够分析WMAP数据的整体，而无需在角度尺度上任意截止。使用来自WMAP的两个主要科学频道的组合信息，直到lmax=750和保守的Kp0前景掩模，我们发现在95%C.L.，其中心值为fNL=87。这对应于在超过99.5%的显著性下拒绝fNL=0。我们发现，这种检测对lmax，频率和掩模的变化具有鲁棒性，并且在通过我们的测试套件时，没有已知的前景，仪器系统或二次各向异性解释我们的信号。我们探讨了几种分析选择对所述显著性的影响，并发现最保守的观点为2.5 sigma。我们的结论是，WMAP 3年的数据不利于典型的单场慢卷膨胀。
2008-03-05 astro-ph
21-cm Background Anisotropies Can Discern Primordial Non-Gaussianity
初始扰动的非高斯性提供了关于产生原始密度波动的机制的信息。慢卷暴胀模型的预期非高斯性远低于宇宙微波背景（CMB）各向异性或在低红移的大-大结构的最终检测水平。我们发现，21厘米的背景各向异性的低频无线电天空，由于不均匀的中性氢分布在30和100之间的红移捕获信息原始非高斯比任何其他宇宙学探测。在14 MHz至40 MHz的频率范围内，使用1 MHz的带宽和10^5的多极角信息进行全天21 cm实验，可以限制原始非高斯参数f_nl < 0.01。21厘米的背景应该最终揭示与单场慢卷暴胀相关的非高斯性。
2006-11-23 astro-ph
Constraints on Primordial Non-Gaussianity from a Needlet Analysis of the WMAP-5 Data
我们寻找一个非高斯信号的WMAP 5年的温度各向异性图进行针为基础的数据分析。我们使用WMAP团队通过W，V和Q通道的最佳组合获得的前景缩减地图，并进行现实的非高斯模拟，以约束非线性耦合参数$\fnl$。我们应用三阶估计的针状系数偏度和计算其分布的$χ^2$统计。我们得到$-80<\fnl<120$在95%的置信水平，这是一致的高斯分布和以前的非线性耦合的约束。然后，我们开发了一个估计的$\fnl$基于相同的模拟，我们发现一致的约束原始非高斯。最后，我们计算了针状空间中的三点关联函数：在95%的置信水平下，$\fnl$上的约束改进为$-50<\fnl<110$。
2009-04-09 astro-ph
Non-Gaussianity in the WMAP data using the peak-peak correlation function
我们提出了一个搜索的非高斯WMAP第一年的数据使用两点关联函数的最大值和最小值的温度图。我们在大尺度上发现了非高斯性的证据，其起源似乎与未减去的前景有关，但这并不完全清楚。该信号似乎与冷点联系最紧密，在南银河半球更为明显。移除银道面附近的天空区域，或过滤掉大尺度模式，都会移除信号。对各个频率图的分析显示，在41 GHz Q波段信号最强。差异图的研究测试了非高斯性是由于残留前景和噪声的假设，但没有显示出显着的检测。我们认为，检测是由于大规模的残留前景影响一个以上的频带，但从宇宙微波背景的原始贡献不能排除。
2005-10-10 astro-ph
The trispectrum of 21-cm background anisotropies as a probe of primordial non-Gaussianity
再电离时代之前中性氢分布的21厘米各向异性是原始非高斯性的灵敏探针。与宇宙微波背景的情况不同，21厘米的各向异性提供了频率选择的多重红移信息，并且在角分角尺度上没有衰减。我们讨论了21厘米背景各向异性的角三谱，并讨论了如何用三比一相关器和相应的角功率谱来测量由原始非高斯性产生的三谱信号。我们还讨论了分离的原始非高斯信息的三谱所产生的随后的非线性引力演化的密度场。利用21厘米各向异性的角双谱，我们可以将二阶修正限制在f_NL< 1以下，而利用三谱信息，我们建议在未来的21厘米观测中，在50 - 100的红移区间内，可以将三阶耦合项f_2或g_NL限制在10左右。
2008-01-22 astro-ph
Non-Gaussianity due to Possible Residual Foreground Signals in WMAP 1st-year Data Using Spherical Wavelet Approaches
本文对威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）第一年的数据在小波空间和实空间进行了多尺度非高斯检测和定位。这种分析是由YAWtb团队开发的球面小波变换和逆变换技术促进的。使用各向异性球面Morlet小波（SMW），在天空上从大约$1^{\circ}$到$30^{\circ}$的尺度上以及朝向不同方向计算作为检验统计量的偏度和峰度。在天空上的方位角取向$\sim 0^{\circ}$处，在$\sim12^{\circ}$的角度尺度下检测到与具有$\sim 99.9%$的右尾概率的高斯模拟的最大偏差。此外，一些显着的非高斯斑点已被确定和本地化的组合Q-V-W地图推荐的WMAP团队和Tegmark前景清洁的地图在真实空间。由于光束和噪声的系统效应可以作为这种非高斯性的来源而被拒绝。几个测试表明，残留的前景污染可能会显着有助于这种非高斯特征。因此，在我们能够识别这些前景信号的来源、理解它们的性质并最终将它们从CMB图中完全去除之前，对固有CMB波动的非高斯性进行更精确的测试还为时过早。
2005-11-17 astro-ph
Anisotropies in the Cosmic Neutrino Background after WMAP 5-year Data
我们在最近的WMAP 5年数据中寻找宇宙学中微子背景（CNB）各向异性的存在，使用它们的签名印在宇宙微波背景（CMB）各向异性功率谱的修改。通过参数化的中微子背景各向异性的速度粘度参数$c_\vis$，我们发现，WMAP 5年的数据单独提供的CNB各向异性与$c_\vis^2 > 0.06$在95%的置信水平只有一个弱的指示。当我们将CMB各向异性数据与星系团的测量、SN-Ia哈勃图和其他宇宙学信息相结合时，在相同的95%置信水平下，检测增加到$c_\vis^2 > 0.16$。未来来自普朗克的数据，结合弱透镜测量，如DUNE从太空中预期的测量，将能够以约10%的精度测量CNB各向异性参数。我们讨论了中微子背景各向异性与其他宇宙学参数如有效中微子种类数和暗能量状态方程之间的简并性。
2008-04-12 astro-ph
A high-significance detection of non-Gaussianity in the WMAP 1-year data using directional spherical wavelets
一个方向的球面小波分析进行检查的高斯WMAP 1年的数据。这样的分析是方便的引入一个快速的方向连续球面小波变换。分析的定向性质允许人们探测数据中的定向结构。对于WMAP和Tegmark等人（2003）前景去除的地图，在球形椭圆墨西哥帽和真实Morlet小波系数的偏斜度和峰度中检测到与高斯性的显著偏差。Vielva等人（2003）使用球面对称墨西哥帽小波进行的先前非高斯检测得到证实，尽管使用我们最保守的统计检验仅在95.3%显著性水平下进行了99.9%显著性水平下的检测。此外，使用相同的保守方法，在98.3%的显著性水平下，在72度的方位角取向下，在550弧分的小波尺度（对应于天空上大约26度的有效全局尺寸和3度的内部尺寸）上的球形实Morlet小波系数的偏斜度中与高斯性的偏差。小波分析固有地允许人们在天空上定位那些引入偏度和峰度的区域。初步的噪声分析表明，这些检测到的偏差区域不是非典型的，并具有平均噪声分散。需要进一步分析，以确定这些检测到的区域是否对应于二次效应或仪器效应，或者实际上检测到的非高斯性是否是由于宇宙微波背景中固有的原始波动。
2005-06-23 astro-ph
A Statistically Robust 3-Sigma Detection of Non-Gaussianity in the WMAP Data Using Hot and Cold Spots
本文对威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）获得的宇宙微波背景（CMB）数据中热点和冷点的单点和两点统计进行了仔细的频率论分析。我们的主要结果是检测一个新的异常在3西格玛水平使用温度加权极值关联函数。我们使用一个简单的假设检验来获得这个结果，该假设检验将错误检测的最大风险降低到与所声称的检验显著性相同的水平。我们进一步提出了一个详细的研究，我们的早期索赔（拉森和Wandelt 2004年）的噪声模型和地图的分辨率的变化下的鲁棒性。实现我们测试的免费软件可在线获得。
2005-05-03 astro-ph
Non-Gaussianity analysis on local morphological measures of WMAP data
用从二阶高斯导数构造的可操纵小波对球体上的信号进行分解，可以获得信号的局部特征的方向、符号强度和伸长。在目前的工作中，非高斯的WMAP温度数据的宇宙微波背景（CMB）的分析与这些本地形态措施的统计各向同性的随机场的前四个时刻，在小波尺度对应的角度大小在27.5弧分和30度之间的天球。虽然在取向分析和伸长分析中都没有进行检测，但在WMAP数据的符号强度的过度峰度中进行了强检测。在对应于约10度角大小的小波尺度下，观察到显著性水平低于0.5%的非高斯性，并在相邻尺度下确认。这支持了以前的检测过度峰度的WMAP数据的小波系数与轴对称墨西哥帽小波（Vielva等人，2004年）。仪器噪声和前景排放不太可能是峰度过剩的起源。大规模调制的CMB相关的一些未知的系统被拒绝作为可能的起源的检测。因此，观察到的非高斯性可能会归因于宇宙微波背景辐射本身，从而质疑当前和谐宇宙学模型所依赖的基本暴胀情景。从调和宇宙学模型的CMB温度角功率谱的表面值进一步分析还表明，这种非高斯性并不局限于天球上具有异常符号强度的方向。
2008-01-07 astro-ph
Real space tests of the statistical isotropy and Gaussianity of the WMAP CMB data
简要：我们介绍并分析了一种测试统计各向同性和高斯性的方法，并将其应用于WMAP CMB前景缩减、温度图和跨通道差分图。我们将天空划分为不同大小和形状的区域，并测量这些区域内的一点分布的前四个时刻，并使用它们的模拟空间分布，我们测试统计各向同性和高斯假设。通过随机改变这些区域的方向，我们以一种新的方式对底层CMB场进行采样，这提供了对数据内容的更丰富的探索，并避免了由于单一选择天空划分而可能产生的偏差。通过与现实的蒙特卡罗模拟进行比较来评估统计学显著性。我们发现三年的WMAP地图同意各向同性，高斯随机场模拟探测对应的区域的角度尺度范围从6度到30度在68%的置信水平。我们报告了一个强大的，异常的（99.8% CL）偶极子“过剩”的V波段的三年WMAP数据，也在V波段的WMAP五年数据（99.3% CL）。我们注意到了大尺度的半球功率不对称性，并且发现在尺度l <= 40的WMAP三年数据中，这种不对称性在统计上并不显著（<~ 97%）。如果考虑l=1024的多极子，则显著性甚至更小（~ 90%CL）。我们给以前提出的CMB偶极子调制场参数的幅度上的限制。我们很容易地检测到的残留前景跨带差分地图在均方根水平<~ 7 μK（尺度>~ 6度），并限制系统的不确定性<~ 1.7 μK（尺度>~ 30度）。
2008-08-10 astro-ph
Optimal Estimation of Non-Gaussianity
本文从估计理论的基本思想出发，系统分析了威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）科学团队所采用的原始非高斯估计方法，以考察有限的宇宙微波背景（CMB）数据是否得到了最佳利用。WMAP估计是基于隐含的假设，CMB双谱，三点关联函数的谐波变换，包含所有的原始非高斯信息的CMB地图。我们首先证明了基于CMB三点关联函数的估计器的信噪比（S/N）显著大于基于高阶关联函数的任何估计器的信噪比;证明了我们选择专注于三点关联函数的理由。然后，我们得出结论，基于WMAP使用的三点关联函数的估计量是最优的，这意味着当底层CMB映射接近高斯时，它饱和了Cramer-Rao不等式。我们通过证明我们的估计器的次优特性与基准非高斯性的平方成比例来量化这种限制，该基准非高斯性已经被限制为非常小，因此我们可以认为WMAP估计器在实践中是最优的。我们的结论不依赖于原始双谱的形式，只依赖于观测建立的原始非高斯性的弱能级。
2005-10-10 astro-ph
Can large-scale structure probe CMB-constrained non-Gaussianity?
第一年威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）对任何原始非高斯性的振幅设置了定量限制。我们进行了一系列的WMAP约束下的纯暗物质N体模拟，以研究原初非高斯性对大尺度结构的影响。假设星系速度偏差可以被适当地模拟，模型参数可以用与高红移（$2 \leq z \leq 4$）的Ly-$α$发射体相关的原星系团的观测值来约束。高红移结构的形成可能提供了一个比宇宙微波背景更强大的测试可能的原始非高斯性，尽管在较小的尺度上。另一个约束是由2度场星系红移巡天（2dFGRS）映射的局部星系密度概率分布函数（PDF）给出的。2dFGRS \lstar星系的PDF比标准模型预测的要高得多，需要星系和暗物质在$\sim 12$ ~ \hmpc尺度上有不可忽略的偏差，或者需要比WMAP第一年数据所允许的更强的非高斯性。后一种解释是首选的，因为二阶偏差校正是负的。由于功率谱波动的归一化较低，sigma_8=0.74，WMAP 3年数据所支持的，高斯模型和数据之间的差异甚至更大。
2007-01-05 astro-ph
Indication for Primordial Anisotropies in the Neutrino Background from WMAP and SDSS
我们证明，结合宇宙微波背景各向异性测量从第一年的WMAP观测与聚类数据从SLOAN星系红移调查产生的宇宙学中微子背景中的原始各向异性的指示。
2005-07-07 astro-ph hep-ph
The Doppler shift due to WMAP's spin mimics anisotropies in the cosmic microwave background
这篇论文已经撤回，因为它的思想已经被纳入arXiv：0905.3971，并在那里得到了更好的解释。
2009-05-26 astro-ph physics.gen-ph
Searching for non-Gaussianity in the WMAP data
对最近的宇宙微波背景（CMB）数据的一些分析提供了一些线索，即WMAP CMB温度波动偏离高斯性。考虑到这种非高斯性对我们理解早期宇宙物理学的深远影响，重要的是采用替代指标来确定所报告的非高斯性是否是宇宙学起源，和/或提取可能有助于确定其原因的进一步信息。我们提出了两个新的非高斯指标，基于大角度补丁的CMB地图，这提供了一个衡量偏离高斯大角度尺度的偏度和峰度。这些指标的一个显著特点是，它们提供了CMB温度数据的非高斯性的天空图，从而允许一个可能的额外窗口进入其起源。使用这些指标，我们发现在三年和五年的WMAP ILC地图与KQ 75掩模没有显着偏离高斯性，而ILC未掩蔽的地图表现出偏离高斯性，因此量化WMAP团队建议采用新的掩模KQ 75进行高斯性测试。我们还使用我们的指标来测试高斯性的单频前景未删除的WMAP三年和五年的地图，并表明，K和Ka地图表现出明显的指示偏离高斯性，即使与KQ 75掩模。我们表明，我们的研究结果是强大的方法的细节方面。
2009-03-09 astro-ph gr-qc hep-th
Fast Estimator of Primordial Non-Gaussianity from Temperature and Polarization Anisotropies in the Cosmic Microwave Background II: Partial Sky Coverage and Inhomogeneous Noise
在我们最近的论文（Yadav et al. 2007）中，我们描述了一个快速三次（双谱）估计本地类型的原始非高斯振幅，f_{NL}，从宇宙微波背景（CMB）温度和E-偏振观测的综合分析。在本文中，我们推广估计处理部分天空覆盖以及非均匀噪声。我们的广义估计器仍然是计算效率高，缩放为O（N^3/2）相比，O（N^5/2）缩放的蛮力双谱计算的天空地图与N像素。即将进行的CMB实验预计将产生高灵敏度的温度和E-偏振数据。我们的广义估计将使我们能够最佳地利用这些现实的实验相结合的CMB温度和E-偏振信息，并约束原始的非高斯性。
2007-11-30 astro-ph
Asymmetries in the local curvature of the WMAP data
我们使用局部曲率来研究WMAP数据中可能存在的非高斯性/不对称性。考虑到整个天空，我们发现的结果是一致的高斯假设。然而，当分别考虑北银河半球和南银河半球时，会出现强烈的非高斯特征，特别是在1到5度之间的尺度上。非常有趣的是，最大的非高斯性出现在以黄道两极为中心的半球，这可能表明存在一些系统效应。不对称的方向似乎与Eriksen等人2004年的发现一致。
2004-02-17 astro-ph
Probing Non-Gaussianity In The Cosmic Microwave Background Anisotropies: One Point Distribution Function
利用WMAP三年观测资料，利用单点分布函数分析了宇宙微波背景（CMB）各向异性资料中的非高斯性。进行计算机模拟，以确定结果的不确定性。在95%的置信水平下，Q波段的非高斯参数f_NL被限制为26<f_NL<82，V波段的非高斯参数f_NL被限制为12<f_NL <67，W波段的非高斯参数f_NL被限制为7<f_NL<64，Q+V+W组合的非高斯参数f_NL被限制为23<f_NL<75。
2007-10-16 astro-ph hep-th
First Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Tests of Gaussianity
我们提出了WMAP 1年宇宙微波背景星图中非高斯原始波动幅度的限制。非线性耦合参数f_NL表征了原始势中二次项的振幅。我们使用两个统计数据：一种是三次统计量，其在组合角双谱的所有配置之后测量温度波动的相位相关性。另一种是用Minkowski泛函来度量星图的形态。这两种方法都发现WMAP数据与高斯原始波动一致，并在95%置信度下建立了限值，-58<f_NL<134。f_NL没有明显的频率和尺度依赖性。WMAP的极限值比COBE的极限值高30倍，验证了功率谱可以很好地表征WMAP数据中CMB各向异性的统计特性。我们的研究结果也验证了高斯理论用于预测在本地宇宙中的集群的丰度。我们在41 GHz处探测到点源对双谱的贡献，b_src =（9.5+-4.4）X 1 e-5 uK^3 sr^2，这给出了点源的功率谱，c_src =（15+-6）X 1 e-3 uK^2 sr，以热力学温度单位表示。该值与41 GHz处的源数计数和功率谱的独立估计值吻合良好，表明b_src直接测量剩余源贡献。
2003-06-16 astro-ph
Wavelets and WMAP non-Gaussianity
利用球面墨西哥帽小波变换，研究了WMAP第一年数据在不同尺度上的统计特性。与Vielva等人（2003）的结果一致，我们发现南银河半球$3-4^\circ$尺度上小波系数峰度形式的高斯性偏差。本文扩展了Vielva等人的工作如下。我们发现，非高斯信号表现出更强烈的形式比预期数量更大的冷像素，也在小波系数之间的尺度尺度相关性的形式。我们建立的非高斯信号的鲁棒性下更广泛的假设适用于数据和噪声统计的银河掩模。该信号不太可能是由非线性参数$f_{NL}$参数化的通常二次项引起的。我们使用的偏度的球形墨西哥帽小波系数约束$f_{NL}$与第一年的WMAP数据。我们的结果限制$f_{NL}$为$50\pm 80$在68%的置信度，小于280在99%的置信度。
2004-06-04 astro-ph hep-ph
Gaussianity
在这一章中，我们回顾了CMB各向异性的高斯性研究的现状，包括产生非高斯性的物理效应，检验它的方法和观测限制。
2008-05-27 astro-ph
Auto and cross correlation of phases of the whole-sky CMB and foreground maps from the 1-year WMAP data
非高斯性问题不仅关系到原初涨落起源理论的区别，而且对于在暴胀范式框架下确定宇宙学参数也至关重要。本文提出了一种检验全天空CMB各向异性非高斯性的改进方法。该方法基于Kuiper统计量来探测关联相位的周期映射正方形上的二维均匀性：导出CMB的相位的返回映射（类似于自相关）以及导出CMB的相位与前景之间的互相关。由于相位反映形态学，相位的互相关的检测意味着导出的CMB图中的前景信号的污染。该方法的优点是可以交叉检查导出的CMB和前景的相位的自相关和互相关，并且标记出其中非高斯性由前景污染导致的那些多极子。我们将此统计量应用于从1年WMAP数据导出的信号。ILC图的相位自相关显示了对17个球谐多极子的随机相位假设的95%CL以上的显著性，其中一些与前景图具有明显的互相关。我们的结论是，在导出的CMB图中发现的大多数非高斯性来自前景污染，除了，除其他外，l=6。有了这种方法，我们就能更好地为即将到来的普朗克任务处理原始起源的非高斯性问题。
2005-04-13 astro-ph
Detection of a non-Gaussian Spot in WMAP
分析了WMAP一年资料中的一个极冷的大光斑。我们的工作是以前的论文（Vielva等人。2004）的延续，其中非高斯检测，与球面墨西哥帽小波（SMHW）技术的基础上的方法。我们研究了在不同阈值的SMHW系数图上的点，考虑六个估计，即最大值的数量，最小值的数量，热点和冷点的数量，和点的像素数。在SMHW尺度约为4度（天空上为10度）时，数据偏离高斯性。分析是在所有的天空，北半球和南半球，并在四个地区覆盖所有的天空。在（b =-57，l = 209）处的冷点被发现是该非高斯特征的源。我们将我们的数据点与10000个高斯模拟进行比较，得出的结论是，只有大约0.2%的数据点存在这样的冷点。排除这个点，其余的地图是兼容的高斯性，甚至在Vielva等人2004年的峰度过剩，被发现是由于这个点。最后，我们研究是否现场造成观察到的偏离高斯可能产生的系统学或前景。他们似乎都不是负责非高斯检测。
2004-09-23 astro-ph
WMAP, neutrino degeneracy and non-Gaussianity constraints on isocurvature perturbations in the curvaton model of inflation
在暴胀的曲率模型中，第二个标量场，即“曲率”，是观测到的不均匀性的原因，非零中微子简并可能导致中微子，冷暗物质和重子成分的等曲率扰动的特征模式。我们发现，目前的数据只能把上限的水平等曲率扰动。这些可以转化为中微子简并参数的上限。在轻子数在曲率衰变之前产生的情况下，我们发现中微子简并度参数的极限与大爆炸核合成的极限相当。对于轻子数是由曲率衰变产生的情况，我们发现非高斯参数|f_nl|的绝对值必须小于10（95%置信区间）。
2004-03-05 astro-ph hep-ph
Cubic anomalies in WMAP
我们执行的WMAP第一年的数据的双谱的频率论分析。我们发现明确的信号支配高达l=200，除了以下特征外，总体上与高斯性一致。在范围l=32-62的双谱的相同-l分量中存在平坦补丁（即低卡方区域）;这可以被解释为在99.6%置信水平下排除高斯性。在99%的置信水平下，南北间双谱分量之间也存在不对称性。优选的不对称轴与文献中引用的功率谱和三点关联函数中的不对称的（l，b）=（57，10）方向很好地相关。然而，我们的分析四极（其双谱和主轴）未能接触到以前声称的异常。
2005-05-20 astro-ph
Limits on Isocurvature Perturbations from Non-Gaussianity in WMAP Temperature Anisotropies
我们研究了原始等曲率扰动对CMB温度各向异性非高斯性质的影响。我们认为，通用形式的非线性等曲率扰动，可以应用到广泛的理论模型。我们推导出了CMB温度波动的双谱和Minkowski泛函的解析表达式来描述等曲率扰动的非高斯性。我们发现，二次等曲率模型中的等曲率非高斯性，其中等曲率扰动S被写为高斯变量sigma的二次函数，S=sigma^2-<sigma^2>，可以给出与f_NL=30相同的信噪比，即使我们对包含在原始功率谱α中的等曲率扰动的分数施加当前的观测限制。我们使用WMAP 5年的数据从闵可夫斯基泛函等曲率非高斯性的约束。我们没有发现一个显着的信号等曲率非高斯。对于二次等曲率模型，我们得到了严格的上限等曲率分数α <0.070（95%CL）的尺度不变的频谱，这是从功率谱得到的限制。
2009-06-18 astro-ph hep-ph hep-th
The integrated bispectrum as a test of CMB non-Gaussianity: detection power and limits on f_NL with WMAP data
提出了一种快速有效的宇宙微波背景（CMB）温度各向异性的双谱统计方法，用以约束由非线性耦合参数fNL测量的原始非高斯信号的幅度.我们展示了该方法如何通过专注于多极配置的子集，其中非高斯信号更集中，可以实现显着的计算优势。测试的检测功率随着最大多极近似线性地增加，如在没有噪声和间隙的实验的理想情况下所示。对于全双谱，CPU时间标度为l_{max} ^3而不是l_{max} ^5，对于普朗克分辨率l_{max} \sim 3000，这意味着与全双谱分析相比，速度提高了10^7倍，精度略有损失。我们发现，引入银河切割部分破坏了最优的配置，这将需要在未来处理。我们发现，对于l_{max} =2000的理想实验，在1 σ时可以获得f_{NL} <8的上限。对于WMAP实验的情况，我们将能够限制|f_{NL}| <40如果没有银河切割存在。利用银河系切割的真实数据，我们分别得到了在1和2 σ下的-80< f_{NL} <80和-160< f_{NL} <160的估计。
2005-12-05 astro-ph
Gauge-Invariant Temperature Anisotropies and Primordial Non-Gaussianity
本文给出了大尺度宇宙微波背景温度涨落的规范不变微扰论表达式。它使得能够明确地定义非线性参数f_NL，该参数被实验合作用来确定温度波动中的非高斯性水平。此外，它还包含一个原始项，编码了关于原始时代产生的非高斯性和关于引起宇宙学扰动的机制的所有信息，从而巧妙地将原始对非高斯性的贡献与后暴胀演化造成的贡献分开。
2004-11-03 astro-ph hep-ph hep-th
Fast Estimator of Primordial Non-Gaussianity from Temperature and Polarization Anisotropies in the Cosmic Microwave Background
原始非高斯性（$f_{NL}$）的测量为暴胀物理学打开了一扇新的窗户。我们描述了一个快速立方（双谱）估计的$f_{NL}$，使用温度和偏振观测的综合分析。我们的估计器的速度允许我们使用足够数量的蒙特卡罗模拟来表征其在现实世界中存在的问题，如仪器效应，部分天空覆盖和前景污染的统计特性。我们发现，我们的估计是最优的，其中最优性是由饱和的Cramer Rao界，如果噪声是均匀的。我们的估计也是计算效率高，缩放为$O(N^{3/2})$相比，$O(N^{5/2})$缩放的蛮力双谱计算的天空地图与$N$像素。对于普朗克来说，这意味着数百万倍的加速，将所需的计算时间从数千年减少到几个小时，从而使$f_{NL}$估计在未来的调查中变得可行。如果噪声是均匀的，我们的估计在其目前的形式是最佳的。在未来的工作中，我们的快速极化双谱估计应扩展到处理非均匀噪声以类似的方式如何现有的快速温度估计推广。
2007-01-31 astro-ph
3-point temperature anisotropies in WMAP: Limits on CMB non-Gaussianities and non-linearities
本文研究了<delta_1 delta_2 delta_3>用Wilkinson微波各向异性探针（WMAP）测量的三维温度各向异性的3-pt角关联函数w_3=。结果可以归一化为两点函数w_2 =<delta_1 delta_2>，根据分层：q_3 ~ w_3/w_2 ^2或无量纲：d_3 ~ w_2/w_2^{3/2}$振幅。强非高斯模型一般期望显示d_3 > 1或q_3 > 10^3 d_3。不幸的是，这与大角度尺度上的宇宙方差相当。对于高斯原始模型，q_3给出了对天空中温度各向异性的非线性修正的直接测量：δ = δ_L + f_{NLT}（δ_L^2- <delta_L^2>），其中对于w_2^2中的首阶项，f_{NLT} = q_3/2。我们发现在LCDM模拟的宇宙方差范围内（有或没有低四极）与高斯假设d_3 ~ 0有很好的一致性。对q_3的最强约束来自小于1度的尺度。我们发现对于（伪）塌缩构型q_3 =19 +/-141，对于非塌缩三角形构型q_3 = 336 +/-218。在Sachs-Wolfe（SW）区域中，曲率扰动Phi的相应非线性耦合参数f_{NL}为：f_{NL} ^{SW} = q_3/6，而在度标度上，声振荡中的额外功率在LCM模型中产生f_{NL} ~ q_3/30。误差主要由宇宙方差，但第一次，他们开始足够小，以限制领先的顺序与耦…
2003-06-12 astro-ph
The Multipole Vectors of WMAP, and their frames and invariants
我们调查统计各向同性和高斯性的CMB波动，使用一组多极矢量函数能够分离这两个问题。一般来说，多极子被分解成一个框架和$2\ell-3$有序不变量。多极框架被认为是适当的敏感银河切割。然后，我们将我们的方法应用于真实的WMAP数据集; coadded掩码映射，内部线性组合映射和维纳过滤和清洁映射。作为一个整体，多极范围内的$\ell=2-10$或$\ell=2-20$显示一致性与统计各向同性，证明了柯尔莫哥洛夫测试适用于框架的欧拉角。这导致{ \it不}与先前关于$\ell=2,...5$在天空中的优选方向的权利要求不一致。多极不变量也显示出与高斯性的总体一致性，除了在本文末尾列出的一些有限意义的异常（98%）。
2005-02-28 astro-ph
Limits on f_NL parameters from WMAP 3yr data
我们分析了3年的WMAP数据，并寻找一个偏离高斯的形式的3点函数，有两个理论上的动机形状：本地和等边。没有偏离高斯性的证据，并且分析给出了参数f_ NL^local和f_NL^equil的当前最严格的界限，它们分别定义了局部和等边非高斯性的幅度：-36 < 332（95% C.L.）
2007-03-05 astro-ph hep-ph hep-th
Testing for Non-Gaussianity in the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe Data: Minkowski Functionals and the Length of the Skeleton
三个闵可夫斯基泛函和最近定义的骨架长度估计的共同添加的第一年威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）的数据，并与5000蒙特卡罗模拟相比，基于高斯波动的先验最佳拟合运行指数功率谱和WMAP类光束和噪声特性。几个功率谱相关的数量，如固定点的数量，骨架的总长度，和频谱参数，伽玛，也估计。虽然面积和长度的闵可夫斯基泛函以及骨架的长度没有显示出偏离高斯假设的证据，但北半球属的卡方在所有尺度上都在95%的水平上很大。对于3.40度FWHM的特定平滑尺度，其大于在99.5%的模拟中发现的平滑尺度。此外，负阈值在北半球的WMAP属的振幅大于在模拟中的显著性超过3西格玛。在考虑的最小角尺度上，WMAP数据中极值的数量在3 σ水平上很高。然而，这可能是由于点源的影响。最后，光谱参数伽玛在北银河半球高达99%的水平，而在南半球完全可以接受。结果提供了强有力的证据，在WMAP数据的南北半球之间的非高斯行为和一个意想不到的功率不对称的存在。
2004-08-23 astro-ph
The non-Gaussian Cold Spot in the 3-year WMAP data
在WMAP 1年数据中小波空间检测到的非高斯冷点，在叠加后的WMAP 3年数据中再次检测到相同位置（b =-57，l = 209）和大小（约10度）的冷点。目前的分析是基于几种统计方法：峰度，最大绝对温度，低于给定阈值的像素数，体积和更高的批评。所有这些方法检测偏离高斯在3年的数据集在一个稍高的置信水平比WMAP 1年的数据。这些小的差异主要是由于新的前景减少技术，而不是减少噪声水平，这是可以忽略不计的规模点。为了避免“后验”分析，我们重新计算WMAP 3年数据的峰度偏差的意义。偏度和峰度测试是WMAP数据小波进行的第一次测试。我们得到的概率找到一个至少一样高的偏差在高斯模拟是1.85%。点的频率依赖性被示出是非常平坦的。银河系的前景辐射不太可能是导致检测到的高斯性偏差的原因。
2006-09-25 astro-ph
Testing Gaussian random hypothesis with the cosmic microwave background temperature anisotropies in the three-year WMAP data
利用3年WMAP观测数据的去偏内部线性组合（DILC）图，检验了宇宙微波背景温度与定义在天球上的高斯随机场一致的假设.我们测试了l <= 10（应该是最干净的）的球谐模的相位，以确定它们的均匀性、随机性以及与前景模板的相关性。相本身与均匀分布一致，但对于l <= 5则不一致，并且相之间的差异与均匀性不一致。对于l=3和l=6，CMB图的相位与前景交叉相关，表明即使在这些大尺度上，DLC图中也存在残留污染。我们还使用一维傅立叶表示将a_lm组装成每个l模式的ΔT_l（λ），并测试所得极大值和极小值的位置与单位圆上的均匀性随机性的一致性。结果表明，在0.5%的水平上有显著的偏离，一维峰集中在θ =180度附近。这种与银河子午线的强烈显著对齐，以及DILC相位与前景地图的互相关，强烈表明即使是地图中最低的球谐模式也受到前景辐射的严重污染。
2006-05-04 astro-ph
WMAP 5-year constraints on fnl with wavelets
本文对WMAP五年宇宙微波背景（CMB）温度各向异性数据图进行了高斯性分析。我们使用几个三阶估计的基础上，球面墨西哥帽小波。我们施加约束的本地非线性耦合参数fnl使用动机良好的非高斯模拟。我们分析WMAP地图的分辨率为6.9弧分的Q，V和W频段。我们使用WMAP团队推荐的KQ 75遮罩，它可以遮蔽28%的天空。在10个不同的尺度从6.9到150弧分的小波系数进行评估。利用这些系数，我们计算用于执行卡方分析的三阶估计量。卡方统计量用于测试WMAP数据的高斯性并约束fnl参数。我们的结果表明，WMAP数据与高斯模拟是相容的，并且对于组合的V+W图，fnl参数在95%CL下被约束为-8 < fnl < +111。该值已针对未检测到的点源的存在进行了校正，这在V+W图中增加了Delta_fnl = 3+-5的正贡献。我们的结果与Komatsu等人（2008）使用双谱获得的结果非常相似。
2008-11-12 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
Testing Primordial Non-Gaussianity in CMB Anisotropies
最近的二阶微扰计算提供了一个准确的预测的原始引力势$Φ(x)$的情况下，宇宙学扰动中产生的通货膨胀期间或之后。这使我们能够对$Φ(x)$的非高斯部分做出现实的预测，该部分在动量空间中一般被写为其高斯部分与合适的内核f_NL（k1，k2）的双卷积。该核定义了非高斯信号的幅度和角度结构，并且起源于曲率扰动产生后的二阶扰动的演化。我们推导出了任意fNL（k1，k2）的CMB角双谱的一般公式，并研究了单场暴胀、非均匀再加热和曲率等情况下原始非高斯信号的可探测性。我们的结果表明，在标准的慢卷暴胀情形下，信号实际上来自于f_NL（k1，k2）的动量依赖部分，因此在数据分析中考虑动量依赖是很重要的.在其他情景中，原始非高斯性与这些后暴胀效应相当或更大。我们发现，WMAP不能检测这些模型产生的非高斯信号。l>500的数值计算仍然是计算上昂贵的，我们还不能将我们的计算扩展到普朗克的角分辨率;然而，有一个令人鼓舞的趋势，表明普朗克可能能够检测到这些非高斯信号。
2005-09-05 astro-ph
Primordial non-Gaussianity: local curvature method and statistical significance of constraints on f_NL from WMAP data
我们使用由（Liguori，Matarrese和Moscardini 2003）中描述的方法生成的非高斯CMB图来测试非线性耦合常数f_{NL}估计值的一致性。这一程序，以获得非高斯地图显着不同的方法，在以前的作品中使用的估计f_{NL}。然而，使用球面小波，我们发现结果与（Mukherjee和Wang 2004）非常一致，表明生成原始非高斯映射的两种方法给出了等效的结果。此外，我们还介绍了一种利用温度涨落场的局部曲率估计CMB观测的非线性耦合常数的新方法。我们提出了贝叶斯可信区域（假设一个平坦的先验）和适当的（频率论）的置信区间f_{NL}，并讨论了这两种方法之间的关系。贝叶斯方法往往比频率论方法产生更低的误差线，这表明需要对不同的解释进行仔细分析。在2σ水平上，我们估计出f_{NL} =-10 +270-260，在频率水平上，我们估计出f_{NL} =-10 +310-270。此外，我们发现，小波和局部曲率的方法，这提供了类似的误差条，产生近似不相关的估计f_{NL}，因此，主张（Cabella等2004年），估计可以结合起来，以减少误差条。这样，我们使用频率论方法分别在1σ和2σ水平上获得了f_{NL} =-5 \pm 85和f_{NL} =-5 \pm 175。
2005-01-12 astro-ph
Morphology of the Secondary CMB Anisotropies: the Key to "Smoldering" Reionization
我们展示了如何的二次CMB各向异性的地图的形态分析可以检测到一个延长期的“阴燃”再电离，在此期间，宇宙仍然部分电离。无论是对红移21厘米谱线的射电观测，还是对红移莱曼α森林的红外观测，都无法探测到这样的周期。对这种非高斯参数最敏感的是偏移集中的区域数量、偏移集的周长和最大（按面积）区域的亏格。例如，如果宇宙在z=6时完全再电离，但自z=20起保持约1/3的平均电离分数，则具有500 × 500像素分辨率和信噪比S/N=1/2的2弧分图允许以优于99%的置信水平检测由于再电离引起的非高斯性。
2002-06-13 astro-ph
Non-Gaussianity of Large-Scale Cosmic Microwave Background Anisotropies beyond Perturbation Theory
我们计算了完全非线性宇宙微波背景（CMB）各向异性的尺度大于视界在最后散射方面的唯一的曲率微扰，提供了一个推广的线性Sachs-Wolfe效应在任何阶微扰理论.我们展示了如何计算由标准慢卷暴胀以及曲率和其他产生宇宙学扰动的场景提供的通用原始种子的大尺度CMB各向异性的n点连接关联函数。作为我们的形式主义的应用，我们计算的三点和四点连接的关联函数，其检测在未来的CMB实验中可能被用来评估原始非高斯的水平，给出了二次和三次非线性参数的理论预测f_NL和g_NL。
2005-08-31 astro-ph gr-qc hep-ph
Testing Global Isotropy of Three-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Data: Temperature Analysis
我们研究统计各向同性的大尺度各向异性的内部线性组合（ILC）的地图，基于三年的WMAP数据。我们的研究表明，3年ILC图在大角度尺度上与统计各向同性没有显著的偏离。比较3年ILC图和1年ILC图的统计各向同性，我们发现3年ILC图的显著改善可能是由于增益模型，改进的ILC图处理和前景最小化。
2006-07-07 astro-ph
General Single Field Inflation with Large Positive Non-Gaussianity
最近对WMAP三年数据的分析表明WMAP公约中有$f_{NL}^{local}\simeq86.8$。在转向其他场景之前，有必要确定一般的单场暴胀是否能产生大的正$f_{NL}$。我们给出了在一般单场暴胀中产生大的正$f_{NL}^{equil}$的例子。我们的模型不同于幽灵膨胀。由于非常规动力学项的出现，$f_{NL}^{equil}\gg1$可以在单场暴胀中实现。
2008-03-29 astro-ph gr-qc hep-th
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
Multipole invariants and non-Gaussianity
我们提出了一个框架分离的信息包含在CMB多极，$a_{\ell m}$，到其代数独立的组件。因此，我们干净地分离有关功率谱，非高斯性和首选轴效应的信息。形式主义建立在最近提出的多极向量（Copi，Huterer & Starkman 2003; Schwarz & al 2004; Katz & Weeks 2004），我们阐明了这些向量的一些特征，即它们缺乏高斯随机过程的统计独立性。在少数情况下，我们明确地将我们提出的不变量与$n$ -点关联函数（功率谱，双谱）的分量联系起来。我们使用分析和数值方法的混合找到不变量的分布。我们还评估他们共同添加的WMAP第一年的地图。
2005-01-19 astro-ph
A note on the large-angle anisotropies in the WMAP cut-sky maps
最近对WMAP数据的分析似乎表明宇宙中可能存在大角度各向异性。如果得到证实，这些可能对我们理解宇宙产生重要影响。最近已经进行了一些尝试，以确定CMB数据中这种各向异性的真实性和性质。其中一个是作者最近提出的方向性指标。该指标的一个显著特点是，它可以用来生成CMB地图的大尺度各向异性的天空地图。将该指标应用于全天空温度图，我们发现了一个统计上显着的首选方向。在这些分析中使用的全天空地图已知具有残留的前景污染以及复杂的噪声特性。因此，在这里，我们对一张地图进行了相同的分析，其中去除了具有高前景污染的区域。我们发现，全天空分析的主要特点，即存在一个显着的轴的不对称性，是强大的相对于这个掩蔽过程。另一方面，全天空的其他微妙异常不再存在。
2007-06-05 astro-ph gr-qc hep-th
CMB anisotropy: deviations from Gaussianity due to non-linear gravity
宇宙能量密度涨落的非线性演化触发了宇宙微波背景温度分布偏离高斯性。提出了一种估计这些偏差的方法。N体模拟-在$Λ$ CDM宇宙学-被用来模拟强非线性演化的宇宙学结构。证明了这些模拟可以与势近似相结合来计算非线性引力产生的CMB各向异性的统计矩。计算这些矩中的一些，并且所得值与对应于高斯性的值不同。
2001-10-30 astro-ph
Intracluster Medium through three years of WMAP
威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）为我们提供了迄今为止分辨率最高的宇宙微波背景全天图。由于热Sunyaev-Zel'dovich效应，星系团在这些图中被印成微小的，分辨率很差的凹陷在主CMB各向异性的顶部。在这里，我描述了不同的努力，提取的物理集群内介质（ICM）从主CMB的海洋，通过结合WMAP与低红移星系或X射线星系团调查。这最终达到了一个平均（通用）ICM压力分布，这是第一次直接从WMAP 3年的地图约束，并导致有趣的约束ICM重子预算。
2006-08-23 astro-ph
Non-Gaussianity from Instant and Tachyonic Preheating
我们研究非高斯在两个不同的预热模型：即时和tachyonic。在瞬时预热中，非高斯性来源于通过两个标量场的耦合扰动产生的局部项。我们发现，非高斯参数是由$f_{NL}^ϕ\sim 2g < O(1)$，其中$g$是一个耦合常数，使瞬间预热是不太可能受到WMAP或普朗克。在快子预热的情况下，非高斯性仅仅来自快子物质的不稳定性，并且被发现是大的。我们发现，对于单场暴胀，目前的WMAP数据意味着一个约束$V_{0}^{1/4}/M_{P}\leq 10^{-4}$的尺度上的快子不稳定性。我们认为，快子预热限制也是有用的字符串驱动的暴胀模型。
2005-03-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraints on the Inflationary Expansion from Three Year WMAP, small scale CMB anisotropies and Large Scale Structure Data Sets
本文给出了由WMAP三年观测数据、小尺度CMB和两个LSS观测数据（2dF和SDSS）得到的平坦$Λ$ CDM宇宙中暴胀参数的约束条件。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）技术结合分析描述的通货膨胀光谱的地平线流函数（HFF）。通过引入张量标量比的相容性条件，研究了单场标准暴胀和违反零能条件的暴胀的约束条件，这些约束条件导致了引力波的蓝谱.对于标准暴胀，我们从CMB数据和2dF 05得到的张量标量比的约束是：$r_{0.01} < 0.26$在2 $σ$ cl。在没有张量-标量比和张量斜率之间的一致性条件的情况下，对张量振幅的约束没有显著改变，但对HFF的约束显著放松。然后，我们表明，当第三HFF $ε_3$被允许是非零的，是为了统一的，一个大的负（在$2 σ$）的运行的标量谱指数在标准通货膨胀的值被发现在任何一组数据，我们认为。
2006-11-22 astro-ph hep-ph
Search for Cosmic Strings in CMB Anisotropies
我们已经搜索了第一年的WMAP W波段CMB各向异性图的宇宙弦的证据。我们将$δ= 8 πG μ/ c^2 < 8.2 \times 10^{-6}$的限制设置为95% CL，以便对映射中大量字符串进行统计搜索。我们还使用WMAP数据中的字符串模型的均匀分布设置了一个限制，其中$δ= 8 πG μ/ c^2 < 7.34 \times 10^{-5}$为95% CL。我们在这里开发的模式搜索技术将$δ= 8 πG μ/ c^2 < 1.54 \times 10^{-5}$的极限设定为95% CL。
2004-06-23 astro-ph hep-ph
