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
Constraints on the redshift of reionization from CMB data
我们利用最近由Maxima实验(Hanany et al.2000)测量的CMB功率谱来约束再电离的红移。通过将CMB数据与来自各种独立测量的宇宙学参数相结合,包括大爆炸核合成(BBN)和X射线簇数据,这成为可能。最值得注意的是,我们的结果提供了z_re的稳健下限。在68%(95%)的置信水平下,除非哈勃常数大于75 km/s/Mpc,否则z_re>15(8)。
2000-10-03 astro-ph
Data Compression for CMB Experiments
我们讨论CMB实验的数据压缩。虽然通过二次估计器或局部带功率对C_1频带进行“激进压缩”可能会大大节省计算时间,但它们在恢复全似然方面比信噪比本征模压缩方法做得差得多。
1997-02-13 astro-ph
CMB Polarization Data and Galactic Foregrounds: Estimation of Cosmological Parameters
我们估计的准确性,可以确定各种宇宙学参数的CMB温度和偏振数据时,各种星系的非偏振和偏振前景包括和边缘化使用多频维纳滤波技术。我们使用未来的CMB任务MAP和普朗克的规范为我们的研究。我们的结果是在定性的协议与早期的结果没有前景,虽然在大多数参数的误差较高,因为退化的极化信号的提取前景的存在。
1999-11-13 astro-ph
Goodness--of--fit Statistics and CMB Data Sets
应用拟合优度(GOF)统计量是参数估计的基本要素。我们讨论的计算GOF估计参数时,从各向异性测量的宇宙微波背景(CMB),我们提出了两个GOF统计时,采用近似频带功率似然函数。他们是基于一个近似形式的频带-功率估计,只需要最少的实验信息来构建的分布。对CMB实验的蒙特卡罗模拟表明,该形式能很好地描述真实分布。我们应用这些GOF统计当前CMB各向异性数据和讨论的结果。
2003-05-22 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
Topological Analysis of COBE-DMR CMB Maps
利用随机场的几何特征来检验密度扰动模型谱与COBE数据的一致性。使用各向异性热点的数量和它们的边界曲率来分析这些CMB图。CMB地图,占仪器的影响和天空覆盖的蒙特卡罗生成。这些模拟表明,一个尺度不变的Harrison-Zeldovich原始高斯密度起伏谱与数据是一致的。基于边界曲率的CMB波动相干角给出光谱指数n = 1.2 ± 0.3。
1993-12-01 astro-ph
ROMA: a map-making algorithm for polarised CMB data sets
我们提出了ROMA,一个并行的代码来产生联合最佳的温度和偏振图的多探测器CMB观测。ROMA是一种快速,准确和鲁棒的迭代广义最小二乘方法来实现地图制作。我们基准ROMA上的现实模拟数据从最后,偏振敏感,飞行的BOOMERAN。
2005-02-07 astro-ph
Distances and Cosmology From Galaxy Cluster CMB Data
通过结合Sunyaev-Zel'dovich(SZ)效应数据和X射线发射观测来测量到星系团的角直径距离,现在是众所周知的宇宙学探测。结合SZ数据和星系团势的透镜CMB各向异性图,我们提出了一种替代的几何技术,主要通过与星系团相关的多频CMB测量来测量距离信息。我们讨论了必要的要求,以实现这种测量,潜在的误差,包括系统的偏见,在何种程度上可以提取宇宙学参数。虽然单个星系团的距离不太可能是精确的,但随着即将到来的亚弧分分辨率广域CMB观测,可以从大量的星系团样本中获得关于某些宇宙学参数的有用信息,例如暗能量状态方程。
2003-05-27 astro-ph
Marginal distributions for cosmic variance limited CMB polarization data
本文给出了偏振CMB功率谱分布P(C_l)的所有边缘分布的计算方便的表达式|sigma_l),其中C_l = {C_l^TT,C_l^TE,C_l^EE,C_l^BB}表示系综平均极化CMB功率谱的集合,并且sigma_l = {sigma_l^TT,sigma_l^TE,sigma_l^EE,sigma_l^BB}实现特定极化CMB功率谱的集合。该分布描述了宇宙方差有限数据的CMB功率谱后验。这里导出的表达式是通用的,并且可能在广泛的应用中是有用的。本文介绍了两个具体的应用。首先,我们采用衍生的分布在CMB吉布斯采样框架内,并展示了一个新的条件CMB功率谱采样算法,允许不同的分仓方案为每个功率谱。这是有用的,因为大多数CMB实验对于温度和偏振具有非常不同的信噪比。其次,我们提供了新的Blackwell-Rao估计的边缘极化分布,这是相关的功率谱和似然估计。因为这些估计量代表边缘,所以它们不受相应联合表达式的指数行为的影响,而是快速收敛。
2008-09-12 astro-ph
The synchrotron foreground and CMB temperature-polarization cross correlation power spectrum from the first year WMAP data
我们分析的温度偏振交叉相关的银河系同步加速器模板,我们最近开发的,模板和CMB温度图来自WMAP数据之间。由于偏振同步加速器模板本身使用WMAP数据,我们可以估计CMB $C_\ell^{TE}$角谱中的残留同步加速器污染。虽然$C_2^{TE}$似乎被同步加速器污染,但在与宇宙学光学深度拟合最相关的多极范围内没有发现污染的证据。
2005-08-11 astro-ph
Data analysis methods for the cosmic microwave background
本文综述了宇宙微波背景(CMB)数据处理和分析的一些主要方面。自上个世纪被预测和发现以来,CMB辐射已被证明是我们精确宇宙学最有价值的工具之一。最近,特别是当与互补的宇宙学数据相结合时,CMB各向异性的测量为我们提供了关于宇宙诞生,演化和结构的丰富定量信息。首先,我们简单地介绍了CMB的物理学,包括记录CMB数据的实验的基本概述。然而,重点将是对CMB数据集的数据分析处理。
2008-06-10 astro-ph
On the wavelet analysis of CMB time ordered data: application to Archeops
我们提出了一种替代分析CMB时间有序数据(TOD)使用基于小波的表示的数据时频平面。我们证明了小波变换去相关$1/f$型高斯平稳噪声,并允许一个简单的和功能的局部平稳过程的描述。特别是,这使得有可能推广的经典算法的地图制作和CMB功率谱估计的情况下,局部平稳的1/f型噪声。作为一个例子,我们提出了一个基于小波的算法的CMB类地图的条带。此外,我们描述了基于小波分析的Archeops数据,包括时频可视化,小波去噪和滤波的TOD。这些过滤后的数据被用来制作银河系尘埃扩散发射的偏振图。最后,我们描述了Archeops噪声的非平稳性建模,用于CMB功率谱的估计。
2005-11-07 astro-ph
Angular power spectrum of the FastICA CMB component from BEAST data
我们提出的角功率谱的CMB成分提取FastICA从背景发射各向异性扫描望远镜(BEAST)的数据。BEAST是一个2.2米的离轴望远镜,焦平面包括Q(38-45 GHz)和Ka(26-36 GHz)波段的8个元件。它在海拔3800米的加州大学白山研究站运行。O 'Dwyer等人仅使用Q波段数据计算了BEAST CMB角功率谱。对于两个输入通道,FastICA返回两个可能的独立分量。我们发现,这两个有一个非物理的光谱行为,而另一个是一个合理的CMB组件。经过详细的蒙特卡罗(MC)模拟校准程序的基础上,我们提取的角功率谱的识别CMB组件,并发现一个非常好的协议与已经公布的BEAST CMB角功率谱和WMAP数据。
2006-03-20 astro-ph
CMB Polarization at Large Angular Scales: Data Analysis of the POLAR Experiment
在DASI和WMAP最近对CMB极化的检测的推动下,即将到来的大量CMB极化实验将面临许多特定于极化的新分析任务。对于CMB偏振数据集的分析,魔鬼确实存在于细节中。考虑到这一点,我们提出的细节的数据分析的POLAR实验,最近导致最严格的上限极化的宇宙微波背景辐射在大角度尺度。我们讨论的数据选择过程中,地图制作算法,消除偏移,和似然分析,这是用来找到上限的极化。使用报告CMB斯托克斯参数的现代惯例,在95%置信度下,E型和B型偏振的这些限值均为5.0 \uK。最后,我们讨论了模拟用于测试我们的分析技术,并探讨实验的基本局限性。
2003-06-12 astro-ph
Destriping of Polarized Data in a CMB Mission with a Circular Scanning Strategy
在宇宙微波背景(CMB)各向异性测绘中,特别是在总功率模式下,数据流中存在低频噪声是一个主要问题。如果处理不当,这种低频噪声会导致地图中的条纹。为了解决这个问题,已经找到了用于映射CMB温度波动的解决方案,但是还没有提出用于测量CMB偏振的解决方案。由于所测量的偏振的扫描相关取向,出现了并发症。在本文中,我们研究了一种方法,用于建立温度和偏振地图的情况下,如普朗克任务的圆形扫描策略的条纹效应最小。
1999-12-17 astro-ph
CMB and foregrounds in WMAP first year data
我们使用SMICA(光谱匹配独立成分分析)对WMAP 1年前景清洁图进行盲多成分分析。我们提供了一个新的估计的CMB功率谱以及跨频率通道的CMB各向异性的幅度。我们表明,CMB各向异性是兼容的温度波动预期从标准范例。分析还使我们能够识别和分离一个弱的残留银河系的排放存在显着的Q-波段以外的KP 2掩模的限制,主要集中在低银河系纬度。我们产生的维纳滤波估计参数的残差分量的地图。这一部分对CMB数据的污染程度与WMAP小组对前景残留污染的估计是一致的。此外,多分量分析使我们能够联合估计未分辨点源排放的功率谱。
2004-10-11 astro-ph
Multi-Detector Multi-Component spectral matching and applications for CMB data analysis
我们提出了一种新的方法来分析多探测器地图包含几个组件的贡献。我们的方法,基于匹配的数据在谱域中的模型,允许联合估计的组件和噪声的空间功率谱,以及混合系数。它是特别相关的毫米波地图包含CMB各向异性的贡献的分析。
2002-11-22 astro-ph
Constraining the helium abundance with CMB
本文首次考虑了现今宇宙微波背景(CMB)各向异性数据确定原始氦质量分数Y_p的能力,发现仅CMB数据给出的置信区间为0.160 < Y_p < 0.501(在68% c.l.)。我们分析的影响的重子丰度所测量的CMB和讨论的影响大爆炸核合成。我们确定并讨论了氦的质量分数和再电离的红移和光谱指数之间的相关性。我们预测了未来CMB观测的精度,发现只有Planck能测量Y_p,误差为5%。我们指出,在确定氦分数的不确定性将不得不考虑,以正确地估计从普朗克质量的CMB数据的重子密度。
2003-10-13 astro-ph
Constraining Evolution of Quintessence with CMB and SNIa Data
假设的暗能量成分占宇宙临界密度的三分之二,其状态方程可能与宇宙学常数的状态方程有很大不同。采用唯象模型,我们调查半解析的超新星观测的标量精髓施加的约束,并从最近的CMB数据中提取的声学尺度。我们表明,在黑暗时代的一个精粹占主导地位的阶段的宇宙是符合目前的观测约束。
2003-02-13 astro-ph
Missing Parameters in the CMB Physics
讲座是专门的宇宙复合动力学与最近的CMB各向异性数据和相应的预测即将到来的普朗克任务的几个模型的比较。在氢复合时期的电离光子的额外来源的影响可能会限制我们的可能性,估计重子部分的物质密度时,使用普朗克数据。这个新的宇宙学参数的简并源可以从CMB各向异性数据中估计出来,它可以模拟不同重子物质模型的CMB功率谱的畸变。我想指出的是,如果没有普朗克的偏振数据,就不可能得到宇宙学参数的实际值。
2002-10-01 astro-ph
CMB Experiment Baseline Determination by Minimizing Pixel Observations Dispersion
本文讨论了从CMB各向异性观测中去除仪器增益和基线变化的几种方法。这些技术进行了测试的COBE DMR数据,气球实验,并通过蒙特卡罗模拟。这项工作虽然被认为是技术性的,但由于CMB各向异性绘图数据处理目前非常活跃,并且有相当多的小组正在研究这一问题,因此可以提供这项工作。具体而言,考虑并比较通过拟合有限部分数据或全部或大部分数据的增益和基线的时间排序估计。给出了由残差基线和去除技术引入的像素之间的相关性的表达式。
1997-05-11 astro-ph
The Challenge Of Data Analysis For Future CMB Observations
对宇宙微波背景的持续观测,如MAXIMA和BOOMERAN项目,正在提供前所未有的质量和不断增加的规模的数据集。对它们产生的数据进行精确分析是一个严重的计算挑战,目前的规模是天空像素在内存中的平方和时间的立方。在这里,我们将讨论这些标度关系的起源和它们对我们从CMB观测中提取精确宇宙学参数的影响。
1999-03-13 astro-ph
Cosmological constraints combining H(z), CMB shift and SNIa observational data
近年来,由星系微分年龄获得的H(z)数据被提出作为一种新的暗能量几何探测方法。在本文中,我们使用这些数据,结合其他背景测试(CMB位移和SNIa数据),以约束一组广义相对论性的暗能量模型与其他一些额外的维度激发的模型。我们的分析主要依赖于贝叶斯统计,我们的结论是,LCDM至少在很大程度上是有利的,而膜世界模型不如广义相对论模型有利。
2007-07-27 astro-ph
Dark Matter & Dark Energy from a single scalar field: CMB spectrum and matter transfer function
双轴子模型(DAM),产生两个DM和DE形成一个PQ类标量场解决强CP问题,已知允许一个公平的适合CMB数据。然而,最近的研究表明,它的传递函数表现出显着的异常,造成困难,以适应深星系样本数据。在这里,我们展示了如何修改DAM以符合后者的数据集。修改遵循的模式建议,以协调任何PQ类方法与重力。改进的DAM允许精确的预测,可以根据未来的CMB和/或深度样本数据进行测试。
2007-09-03 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
Anomalous CMB north-south asymmetry
几个精确的分析揭示了统计上显着的南北黄道不对称的大角度相关强度的宇宙微波背景(CMB)辐射温度场数据从威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)。这种不对称性与和谐宇宙学模型LCDM中预期的统计各向同性不一致。有人建议,这种大角度各向异性和异常CMB四极-八极平面排列之间存在一种可能的因果关系。反过来,后面的现象(或两者)可能是CMB数据中一个或多个以下不希望的影响的结果:数据处理或仪器表征中的系统误差,残留前景,以及由不完整的天空CMB数据引起的大角度相关性(需要切割天空掩模来拒绝银河前景)。在这里,它被证明,南北(NS)的不对称性是无关的四极(l=2)和八极(l=3)的属性,因为我们发现,在高置信水平,这种大角度的各向异性在三年和五年的WMAP CMB地图只包含多极组件4 <= l <= 10。统计显著性取决于分析的CMB图以及用于排除前景的切割天空遮罩。NS-不对称性的显著性水平在KQ 75的五年WMAP数据中(> 90%CL)低于在Kp 0的三年数据中(> 96%CL)。此外,鲁棒性测试表明,NS-不对称的统计显著性的影响,使用KQ 85和KQ 75掩模在五年单频WMAP CMB地图,而它是不敏感的应用程序的Kp 2和Kp 0掩模在三年单频WMAP CMB地图。
2008-09-05 astro-ph
CMBology
通过世界CMB专家的共同努力,CMB功率谱的细节正在被揭示。目前的数据集限制了几个宇宙学参数。结合其他(非透镜)约束条件,得到了宇宙学常数的估计值:Omega_Lambda = 0.65 +/- 0.13,质量密度:Omega_m = 0.23 +/- 0.08,宇宙年龄:t_o = 13.4 +/- 1.6 Gyr。Lensing数据对这些值还不满意。
1999-09-17 astro-ph
A built-in scale in the initial spectrum of density perturbations: evidence from cluster and CMB data
我们计算的宇宙微波背景(CMB)的温度各向异性的几个初始功率谱的密度扰动与内置的尺度建议最近的光学数据的空间分布丰富的星系团。利用不同谱指数、重子分数、哈勃常数和宇宙学常数的宇宙学模型,将计算的辐射功率谱与萨斯卡通实验测量的CMB温度各向异性进行了比较。我们发现在120 h^{-1} Mpc处有一个尖锐峰的光谱与萨斯卡通的数据一致。从集群和CMB数据相结合的证据有利于存在一个峰值和随后的中断在初始物质的功率谱。这种特征类似于暴胀模型的预测,其中暴胀子场通过势中的扭结而演化。
1997-08-13 astro-ph
A low CMB variance in the WMAP data
我们已经从WMAP三年的数据中估计了CMB的方差,发现一个显著低于使用WMAP最佳拟合宇宙学模型的高斯模拟所预期的值,其显著性水平为98.7%,如果我们只考虑北黄道半球(99.8%),这个结果就更加突出了。已进行了不同的分析,以确定这种异常的可能来源。特别是,我们研究了单辐射计和单年数据的行为,以及残余前景和1/f噪声的影响,发现这些可能性都不能解释方差的低值。我们还测试了不同的宇宙学参数的影响,发现估计的CMB方差往往有利于更高的值的$n_s$比一个WMAP最佳拟合模型。此外,我们还测试了估计的CMB方差和实际测量的WMAP数据的CMB功率谱之间的一致性,发现一个强烈的差异。该结果的可能解释可能是偏离CMB的高斯性和/或各向同性。
2008-03-11 astro-ph
Cosmic Complementarity: H_0 and Omega_m from Combining CMB Experiments and Redshift Surveys
我们表明,即将到来的CMB卫星实验和大的红移调查可以一起使用,以产生5%的确定H_0和Omega_m,一个数量级的改善,CMB数据单独。CMB各向异性提供了复合时的声视界作为标准标尺。对于合理的重子分数,这个尺度作为一系列光谱特征印在星系功率谱上。在红移空间中测量这些特征确定了哈勃常数,一旦与CMB数据结合,就会产生Omega_m。由于两个功率谱中的振荡在复合时被冻结,这个测试对低红移宇宙学不敏感。
1998-05-19 astro-ph
Bayesian foreground analysis with CMB data
在过去几年中,CMB观测的质量有了显著提高,并将在未来十年继续提高。在很宽的角尺度范围内,由于仪器噪声引起的不确定性与宇宙方差相比很小。人们可以有理由地说,我们已经进入了精确CMB宇宙学的时代。然而,一些警告仍然是必要的:由于剩余的前景污染的CMB功率谱和宇宙学参数的误差仍然在很大程度上无法量化,这些误差的影响,重要的宇宙学参数,如光学厚度τ和光谱指数n_s是不明显的。因此,当前CMB分析工作的一个主要目标必须是开发方法,使我们能够将这种不确定性从原始数据传播到最终产品。在这里,我们回顾了最近提出的方法,可能是实现这一目标的第一步。
2006-04-07 astro-ph
CMB anisotropy power spectrum using linear combinations of WMAP maps
近年来,精确估计不同宇宙学参数的目标为精确测量宇宙微波背景辐射的角功率谱提出了新的挑战。这就需要可靠和精确地去除前景污染以及探测器噪声偏差。最近,一种新的{ \em model-independent}方法,用于仅从多频率观测估计CMB角功率谱已经被Saha等人提出并实施了第一年的WMAP数据。以往对CMB功率谱的估计都是基于不同实验数据集的前景模板。然而,我们的方法表明,{ \em CMB角谱可以从WMAP数据的自包含分析中可靠地精确估计}。在这项工作中,我们提供了这种方法的详细描述。我们还研究和识别我们的功率谱估计中存在的偏差。我们应用我们的方法从WMAP的1年和3年的数据提取功率谱。
2007-06-25 astro-ph
The CMB Dipole and Circular Galaxy Distribution
哈勃定律的有效性使我们无法确定大爆炸膨胀的中心,即使它存在。膨胀的宇宙中的每一点看起来都像是宇宙其他部分飞离的中心。本文指出,在天空中,似圆形星系的分布是不均匀的,在我们附近的宇宙中存在着一个特殊的方向。这些数据与以下假设一致:由于宇宙中心周围的质量分布而产生的潮汐力会导致星系形状的变形,这取决于其相对于中心和我们星系的方向和位置。此外,如果假设我们超星系团中心的cmb偶极子是由于哈勃流,cmb偶极子数据也可以与宇宙膨胀的中心相关联。中心的位置是由CMB偶极子数据估计的。从两组数据到中心的方向是一致的,到中心的距离是从cmb偶极子数据计算的。
2007-05-16 astro-ph
Constraints on inflation from CMB and Lyman-alpha forest
我们利用最近的宇宙微波背景(CMB)和大尺度结构(LSS)数据对原初曲率扰动谱进行了约束。具体来说,我们认为CMB数据的COBE,回旋镖和Maxima实验,真正的空间星系功率谱的IRAS PSCz调查,和线性物质功率谱推断Ly-alpha森林光谱。我们研究的情况下,单场慢卷膨胀模型,我们提取的标量谱指数,n,张量标量比,r,和运行的标量谱指数,dlnk,为各种组合的观测数据的界限。我们发现,CMB数据,当与莱曼α森林的数据相结合,通货膨胀的参数有很强的约束。具体地说,我们得到n \approx 0.9,r < 0.3和dlnk \approx 0,表明排除了单场混合模型。
2001-08-09 astro-ph
Neutrino mass constraint from CMB and its degeneracy with other cosmological parameters
结果表明,WMAP的宇宙微波背景(CMB)数据可以给出中微子质量的亚电子伏极限:mnu <0.63eV(95%CL)。我们还研究了它的简并与其他宇宙学参数。特别是,我们表明,来自WMAP数据的哈勃常数大大减少时,中微子质量是0.1 eV的几倍。
2007-11-16 astro-ph
Reionization History from Coupled CMB/21cm Line Data
本文利用CRASH程序和辐射转移宇宙学模拟研究了非均匀再电离产生的CMB次级各向异性。再电离的历史是一致的WMAP汤姆逊光学深度测定。我们发现,当l > 4000时,由这一过程产生的信号在主CMB分量上占主导地位,并在弧分尺度上达到l(l+1)C_l/2π~ 1.6 × 10^{-13}的最大幅度,即l高达几千。然后,我们交叉相关的二次CMB各向异性地图与中性氢21厘米线发射波动从相同的模拟。这两个信号在对应于21厘米红移的HII区域(包括重叠)的典型大小的角度尺度上是高度反相关的。我们展示了如何利用CMB/21 cm互相关:(a)研究再电离源的性质,(b)重建宇宙再电离历史,(c)推断任何红移处的平均宇宙电离能级。我们讨论了未来的设施,拟议的实验的可行性。
2005-02-21 astro-ph
Phase analysis of the 1-year WMAP data and its application for the CMB foreground separation
提出了一种基于相位分析的银河系和宇宙微波背景辐射(CMB)信号前景成分分离的新方法。这种方法是基于一个普遍的假设,即基本的CMB信号的相位应该没有或很少与前景的相位相关。该方法考虑了来自整个天空的每个多极模式(l <= 50,-l <= m <=l)的所有相位,而没有银河切割、掩模或将整个天空分割成不相交的区域。我们使用相位的互相关来说明前景的显着相关性在WMAP 5频带的相位中表现出来,这些频带用于将CMB与信号分离。我们最终的相位清洁CMB地图的角功率谱与WMAP的结果和Tegmark,de Oliveira-Costa和Hamilton(TOH)的结果一致,但是我们导出的CMB信号的相位与WMAP内部线性组合地图和TOH地图的相位略有不同。
2003-10-09 astro-ph
The shape of the CMB power spectrum
最近的WMAP数据是宇宙学的一个里程碑,有助于以前所未有的准确度约束宇宙学参数。在这项工作中,我们结合WMAP数据与以前的CMB各向异性测量在较小的角度尺度来表征的CMB各向异性功率谱的形状。我们对数据进行了现象学分析。通过允许功率谱的非物理形状,我们分别和一起分析高频和低频实验。我们发现,WMAP显着约束功率谱高达1700。在较小的尺度上,数据显示的差异,可以与实验系统学。如果我们结合所有类型的实验,在功率谱的可观察到的功能是在极好的协议与WMAP宇宙学参数估计。这项工作说明了一个模型独立的方法来理解实验系统学,可能会影响CMB观测的优势。
2003-05-14 astro-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 map-making and power spectrum estimation
CMB数据分析一般通过两个主要步骤完成:时间数据流的制图和从地图中提取功率谱。后者基本上包括在CMB的方差和地图中的噪声的方差之间的分离。因此,必须深入了解噪声,以便CMB方差(功率谱)的估计是无偏的。我在这篇文章中提出了一般技术,使地图从时间流和提取功率谱。我们将看到,精确的,极大似然的解决方案通常太慢,很难处理的现代实验中使用,如Archeops和应取代近似,迭代或蒙特卡洛方法,导致类似的精度。
2003-10-28 astro-ph
Cosmic Parameter Estimation Combining Sub-Degree CMB Experiments with COBE
我们描述了基于贝叶斯的信号噪声本征模方法的宇宙学参数估计,它可以用来最佳地压缩大型CMB各向异性数据集,以便于管理的大小,并将其应用于DMR 4年,南极和萨斯喀彻温省的数据,单独和组合。一个简单的先验概率方法被用来包括大尺度结构观测。给出了由组合数据导出的哈勃参数、真空能量密度、重子分数和原始谱倾斜的估计。
1996-10-12 astro-ph
Galactic Synchrotron Foreground and the CMB Polarization Measurements
宇宙微波背景(CMB)的偏振是现代宇宙学的一个强有力的观测工具。它允许打破基本宇宙学参数的简并性,人们无法仅使用各向异性数据获得,并提供了对早期宇宙中存在的条件的新见解。许多实验正在进行中,其目的是检测CMB的各向异性和偏振。然而,CMB偏振的测量受到偏振前景存在的阻碍,首先是我们银河系的同步辐射,其重要性随着频率的降低而增加,并在频率低于$\simeq 50$ GHz时主导偏振漫射辐射。在过去,CMB和同步加速器的分离是结合在不同频率下对同一天空区域的观测进行的。在本文中,我们表明,同步加速器和尘埃前景的偏振分量的统计特性是不同的CMB的偏振分量的统计特性,因此可以建立一个统计估计,允许提取的偏振分量的CMB从单频数据时,偏振CMB信号只是一小部分的总偏振信号。该估计器提高了CMB的偏振分量的信噪比,并且将频率从大约50GHz降低到大约20GHz,在该频率以上可以从漫射辐射的单频图提取CMB的偏振分量。
2002-09-19 astro-ph
Late reionizations of the Universe and their manifestation in the CMB data
我们研究了两套两个时代的再电离模型和它们在最近的WMAP计划的CMB各向异性和偏振数据中的表现,并对未来的普朗克任务做出了一些预测。在第一组模型中,宇宙被再电离了两次,第一次是在z~15处被第三星族恒星再电离,第二次是在z~6处被大星系中的恒星再电离。在第二组模型中,在高红移z > 100处的额外峰状再电离是由不稳定粒子的衰变引起的,随后是z~6处的标准再电离图像。我们研究这些两个时代的再电离模型的一般性质和它们的含义在WMAP CMB温度各向异性偏振互相关。我们已经表明,这些模型具有可比的似然值的WMAP数据和不同的字符,可以与普朗克高灵敏度进行测试。
2003-09-28 astro-ph
An improved Markov-chain Monte Carlo sampler for the estimation of cosmological parameters from CMB data
马尔可夫链蒙特卡罗抽样已成为探索宇宙学参数的后验分布的标准技术约束的观测CMB各向异性。给定无限长的时间,任何MCMC采样器最终都将收敛,使得其平稳分布是感兴趣的后验分布。然而,在实践中,朴素采样器需要相当多的时间来充分探索后验分布。在最好的情况下,这只会浪费CPU时间,但在更坏的情况下,可能会导致低估宇宙学参数值的置信限。即使对于目前的CMB数据集,广泛使用的cosmomc软件包中使用的采样器也不能非常有效地采样。对于普朗克任务预期的质量数据集来说,这一困难更为明显。因此,我们提出了一个新的MCMC采样器分析总强度CMB观测,它可以很容易地纳入cosmomc软件,但具有快速收敛,并产生可靠的置信限。这是通过使用动态宽度的建议分布,动态协方差矩阵采样,以及一个专用的建议分布沿众所周知的退化方向移动。
2003-07-10 astro-ph
The joint large-scale foreground-CMB posteriors of the 3-year WMAP data
使用吉布斯抽样算法联合CMB估计和组件分离,我们计算大规模的CMB和前景后验的3年WMAP温度数据。我们的参数数据模型包括宇宙学CMB信号和仪器噪声,一个单一的幂律前景组件与自由振幅和光谱指数为每个像素,一个热尘埃模板与一个单一的自由整体振幅,并在每个频率的自由单极子和偶极子。这个简单的模型在23至94 GHz的整个频率范围内对数据产生了令人惊讶的良好拟合。我们得到一个新的估计的CMB天空信号和功率谱,和一个新的前景模型,包括测量的有效光谱指数在高纬度天空。一个特别重要的结果是检测到一个共同的杂散偏移在所有频段的~-13muK,以及一个偶极子的V波段数据。在确定前景的有效光谱指数时,校正这些是必不可少的。我们发现我们的新前景模型与WMAP团队提出的基于模板的模型非常一致,但与他们的MEM重建不一致。我们认为,后者可能至少部分受到数据中剩余偏移和偶极子的影响。幸运的是,CMB功率谱并没有受到这些问题的显著影响,因为我们的新谱与WMAP团队发布的谱非常一致。相应的宇宙学参数也几乎不变。
2007-09-07 astro-ph
Mirage: a new iterative Map-Making code for CMB experiments
CMB实验的一个主要目标是获得高灵敏度的CMB图,以便以前所未有的精度提取球谐功率谱(SHPS)和宇宙学参数。本文提出了一种新的地图生成程序(Mirage),它基于一种两阶段迭代算法,包括低频漂移处理、Butterworth高通滤波和共轭梯度法。这项工作的强烈动机Archeops CMB实验数据分析。我们相信Archeops是未来普朗克勘测者数据分析的一个很好的测试平台,而Mirage的设计是为了以最小的工作量用于普朗克数据处理。Mirage的一个强大功能是它可以处理数据中的实验问题,例如数据流中的漏洞,明亮的源和星系副作用,而不会影响速度。另一个优点是它的处理速度,允许运行蒙特卡罗模拟的Archeops数据处理在一个单一的处理器工作站过夜。算法解释。系统的影响SHPS的各种模拟数据,包括典型的Archeops观测系统进行了研究。此代码可在地址http://www-dapnia.cea.fr/Telechargement/预印本与完整的分辨率数字可在http://www-dapnia.cea.fr/Doc/Publications/Archives/dapnia-03-378.pdf
2005-01-12 astro-ph
Defect models of cosmic structure in light of the new CMB data
近年来,宇宙结构形成的缺陷模型面临着许多困难的挑战。然而有趣的是,新的CMB数据并没有显示出强有力的证据,二次振荡的各向异性功率。在这里,我回顾了目前的立场宇宙缺陷模型的结构形成的现有数据。
2000-09-08 astro-ph hep-ph
Fitting CMB data with cosmic strings and inflation
我们进行多参数似然分析比较测量的宇宙微波背景(CMB)功率谱与预测模型涉及宇宙弦。将弦添加到具有幂律倾斜n的原始谱的标准情况中,我们发现弦的2-sigma检测:f_10 = 0.11 +/- 0.05,其中f_10是弦在温度功率谱中的分数贡献(在多极l = 10处)。宇宙微波背景辐射的数据显示,n = 1的宇宙弦模型比具有可变倾斜的标准零弦模型更适合。当纳入额外的非CMB数据时,这两个模型变得不相上下。在变量n和这些额外数据的情况下,我们发现f_10 < 0.11,这对应于G μ <0.7 × 10 ^-6(其中μ是弦张力,G是引力常量)。
2008-01-25 astro-ph hep-th
Constraining Quintessence with the New CMB Data
最近由BOOMERANG和MAXIMA公布的CMB数据表明,各向异性谱在800<l_3<900范围内有第三个峰。这个结果与来自大尺度结构的约束的结合允许我们区分不同的精髓模型。特别地,我们发现幂α>1的逆幂律模型是不利的。在最后一次散射之前具有超过5%的精华的模型需要大于1的光谱指数。这些限制与超新星观测进行了比较。我们还表明,现在仅CMB就为宇宙加速提供了强有力的证据。
2002-03-15 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
On the degeneracy between primordial tensor modes and cosmic strings in future CMB data from Planck
虽然观测表明宇宙不均匀性的主要来源是绝热扰动,但也有各种候选者提供辅助痕量效应,包括暴胀产生的原始张量和宇宙缺陷,它们都产生B模式宇宙微波背景(CMB)极化。我们调查是否未来的实验可能会遭受混乱的真正来源,这种影响,侧重于普朗克的能力,以区分张量从宇宙弦,并表明,没有显着的简并。
2008-06-25 astro-ph hep-th
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
The CMB Initial Data and Fundamental Operator Quantization of General Relativity
CMB辐射的观测数据表明,我们的宇宙可以是一个普通的物理对象相对于地球观测者运动,偶尔有初始数据。这一事实使我们能够应用庞加莱群的不可约酉表示理论,以便在广义相对论和基本粒子标准模型的基本算符量子化框架内描述宇宙。最简单的适合的观测CMB数据,其中包括偶尔规范不变和帧协变的初始数据和它们的测量单位。
2006-04-16 astro-ph gr-qc hep-th