Analysis of CMB maps with 2D wavelets
利用二维小波变换研究了宇宙微波背景辐射(CMB)中的温度各向异性。我们将这种技术应用于大小为12.8 \times 12.8平方度和1.5' \times 1.5'像素的小天空斑块的模拟地图。通过引入尺度图,建立了基于cl的与标准方法的关系。我们认为来自标准,开放和平坦的Lambda CDM模型的温度波动。我们分析CMB各向异性地图加上不相关的高斯噪声(均匀和非均匀)在不同的S/N水平。我们详细探讨了这种地图的去噪,并与文献中已经提出的其他技术的结果进行比较。小波方法提供了一个很好的重建图像和功率谱。此外,它们比以前提出的方法更快。
1999-09-29 astro-ph
The performance of spherical wavelets to detect non-Gaussianity in the CMB sky
我们研究了球面小波在区分标准暴胀模型(高斯)和非高斯模型方面的性能。对于后者,我们考虑高斯模型的小扰动,其中通过Edgeworth展开引入人工指定的偏度或峰度。通过将所有小波尺度中的所有信息与Fisher判别式相结合,我们发现球形Mexican Hat小波明显优于球形Haar小波。前者可以检测水平的偏度和峰度的~1%的33'分辨率,一个数量级小于后者。此外,正如预期的那样,两种小波比直接考虑温度图的矩更好地区分模型。在图中引入仪器白噪声,S/N=1,并不改变本文的主要结果。
2002-07-17 astro-ph
Blind component separation in wavelet space. Application to CMB analysis
天文数据分析中经常出现的问题是观测数据采样不均匀或地图不完整,缺少补丁或故意掩盖部分。此外,许多天体物理发射是天空中的非平稳过程。因此,使用标准傅立叶变换的谱估计不再可靠。谱匹配ICA(Spectral matching ICA,SMICA)是一种基于傅立叶空间协方差匹配的源分离方法,已成功地应用于宇宙微波背景观测中的散射辐射源分离。我们在这里表明,小波,这是标准的工具,在处理非平稳数据,可以有利地用于扩展SMICA。在可能的应用程序中,它表明,在数据中的差距处理更方便,更好的结果,使用此扩展,wSMICA,在原来的SMICA的地方。这两种方法的性能进行了比较,模拟CMB数据集,展示了小波的优势。
2004-07-02 astro-ph
Isotropic Wavelets: a Powerful Tool to Extract Point Sources from CMB Maps
本文的目的是介绍使用各向同性小波检测和确定出现在CMB地图上的点源的通量。最适合检测高斯光束滤波的点源的小波是墨西哥帽。在点源的存在下获得的小波系数的解析表达式,并在检测和通量估计方法中使用。为了说明,该方法被应用到由CMB(100 GHz)和尘埃(857 GHz)主导的两个模拟(假设普朗克任务特性),因为这两个信号分别在普朗克通道中在低频和高频处占主导地位。我们能够检测到明亮的源在857 GHz的1.58 Jy以上(82%的所有来源)和以上0.36 Jy在100 GHz的(100%的所有),在通量估计误差低于25%。这种方法的主要优点是,没有什么需要假设的基础领域,即关于性质和属性的信号加噪声中存在的地图。在Tegmark和Oliveira-Costa 1998年提出的检测方法中,情况并非如此。这两种方法进行比较,产生类似的结果。
1999-12-22 astro-ph
Constraints on CPT violation from WMAP three year polarization data: a wavelet analysis
我们进行小波分析的温度和偏振图的宇宙微波背景(CMB)的WMAP实验中提供的宇称违反信号的搜索。这样的信号可能是由标准模型之外的新物理学产生的,因为洛伦兹和CPT对称性可能不成立。在这种情况下,CMB光子的线偏振方向可能会在其宇宙学旅程中发生旋转,这种现象也称为宇宙学双折射。最近,Feng等人分析了CMB的WMAP和BOOMERanG 2003角功率谱的一个子集,导出了一个温和地支持非零旋转的约束。通过使用小波变换,我们在一(二)σ水平上对CMB光子旋转角设置了更严格的限制Δα=-2.5 \pm 3.0(Δα= -2.5 \pm 6.0),与零检测一致。
2007-11-12 astro-ph
Maximum-entropy image reconstruction using wavelets
小波函数允许在不同尺度上稀疏和有效地表示信号。近年来,人们提出了小波变换在宇宙微波背景(CMB)起伏图去噪中的应用。最大熵方法也经常用于增强天文图像,并已应用于CMB数据。在本文中,我们给出了一个系统的讨论,结合这两种方法使用的最大熵小波基的去噪和反卷积的CMB地图和更一般的图像。某些类型的小波变换,如槽变换,可以被看作是一个多通道的内在关联函数(ICF)。我们发现,小波MEM具有较低的重建残差比传统的像素为基础的MEM的情况下,当信噪比低,点扩散函数窄。此外,贝叶斯证据的小波MEM重建一般是较高的范围广泛的图像。从贝叶斯的观点来看,小波基因此提供了更好的图像模型。
2003-03-12 astro-ph
Wavelet analysis of non-Gaussian anisotropies from primordial voids in simulated maps of the Cosmic Microwave Background
在暴胀时期发生的相变产生了嵌入假真空中的真真空气泡。这些气泡可以在宇宙微波背景(CMB)上留下独特的信号。我们评估的可行性,检测这些签名与waveletsin CMB地图,如那些将提供由欧洲航天局(ESA)的普朗克任务。
2009-04-14 astro-ph
Steerable wavelet analysis of CMB structures alignment
本文回顾了一种新的方法,用于分析宇宙的各向同性探测在CMB的局部结构的对齐的应用。所提出的方法的强度依赖于CMB信号的可操纵小波滤波。一方面,滤波器可操纵性使得CMB特征的局部取向的计算在计算时间方面是可承受的。另一方面,小波滤波的尺度空间性质允许探索不同尺度下局部结构的对齐,探测可能的不同现象。我们介绍了WMAP第一年的数据分析最近进行的同一作者(Wiaux等人),特别地,检测到优选平面,其具有接近CMB偶极轴的北端的北端位置的法线方向。此外,在该平面上发现了一个最优选的方向,其北端方向非常接近黄道北极。这一结果首次综合了先前报道的在偶极子和黄道极轴方向上发现的异常。在一篇即将发表的论文(Vielva等人)中,我们已经将我们的分析扩展到对单个频率图的研究,发现了丢弃前景作为异常起源的第一个迹象。我们还测试了优选方向是由均匀分布在天空中的结构定义的,而不是来自局部区域。我们还分析了WMAP的3年数据,发现了相同的异常模式,尽管显着性水平略低。
2006-09-06 astro-ph
Wavelet Band Powers of the Primordial Power Spectrum from CMB Data
测量原始物质的功率谱是我们探测早期宇宙中未知物理的主要手段。我们允许原始功率谱是一个任意的函数,并将其参数化的小波频带的权力。目前的宇宙学数据对应于11个这样的小波频带。我们从当前的宇宙微波背景各向异性(CMB)的数据,使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)技术,这些频带功率以及$H_0$,$Ω_b h^2$和$Ω_m h^2$的约束。我们的研究结果表明,在原始功率谱在$ 0.008 \la k/(h {Mpc}^{-1}) \la 0.1$的功能。MAP和普朗克数据应该使我们能够对原始功率谱施加更严格的约束。
2003-04-23 astro-ph hep-ph
Wavelet domain Bayesian denoising of string signal in the cosmic microwave background
提出了一种对宇宙微波背景(CMB)中宇宙弦感应信号进行去噪的算法。基于广义高斯分布在小波域中对弦信号进行建模,提出了一种贝叶斯方法。仿真实验表明,该算法具有良好的性能,在角分分辨率下的噪声条件下,包括初级和次级CMB各向异性,以及仪器噪声。
2009-04-27 astro-ph
Non-Gaussianity: Comparing wavelet and Fourier based methods
在当前和未来的宇宙微波背景(CMB)实验中,为了严格约束宇宙学模型,超越功率谱所提供的信息已成为必要。宇宙微波背景辐射中的非高斯特征是探测早期宇宙和结构形成时期的一个非常有前途的工具。我们给出了两族非高斯估计量之间的比较结果:第一组作用于小波空间(小波系数的偏斜度和过度峰度),第二组作用于傅立叶空间(双谱和三谱)。我们比较这些估计的相对灵敏度,将它们应用到三个不同的数据集,旨在重现大多数可能的非高斯贡献的CMB。我们发现,在小波空间的偏度是稍微更敏感的双谱。对于四点估计,我们发现,过量的峰度的小波系数有非常相似的能力比对角三谱,而近对角三谱似乎是不太敏感的非高斯签名。
2003-01-13 astro-ph
The Mexican Hat Wavelet Family. Application to point source detection in CMB maps
我们提出了一种新的检测技术在平面上的各向同性小波族的基础上。这个族自然地被构造为高斯-墨西哥帽小波对的扩展,因此我们称之为墨西哥帽小波族(MHWF)。我们展示了这些小波的性能时,处理河外点源的检测在宇宙微波背景(CMB)的地图:一个非常重要的问题内的最一般的问题的微波天空的组件分离。具体而言,平面二维模拟微波天空,包括所有天体物理组件加上仪器噪声已被分析的通道在30,44和70 GHz的即将到来的欧空局的普朗克任务低频仪器(LFI)。我们采用了最新的宇宙学演化模型的河外源能够很好地适应新的数据,高频无线电调查,我们讨论了我们目前的点源检测结果,通过比较它们与使用墨西哥帽小波(MHW)技术,这已经被证明是一个合适的工具,用于检测点源。通过假设5%的可靠性水平,MHWF的第一批新成员在其"最佳尺度“上提供了在半个天空(在银河纬度|b| > 30)上30、44和70 GHz的三个点源目录,分别为639、387和340个河外源。相应的通量检测限分别为0.38、0.45和0.47Jy。通过使用相同的模拟天空补丁,并在相同的频率之前,MHW在其最佳尺度提供543,322和311源的通量检测限分别为0.44,0.51和0.50焦耳,分别(5%的可靠性水平)。这些结果表明,当我们使用MHWF的新成员时,特别是MHW 2相对于MHW,有明显的改善。
2006-04-21 astro-ph
Combining maximum-entropy and the mexican hat wavelet to reconstruct the microwave sky
我们提出了一种最大熵方法(MEM)和“墨西哥帽”小波(MHW)联合分析,以恢复不同的组件的微波天空模拟观测欧空局普朗克卫星在一小块天空。这种结合的方法允许一个改进的CMB,Sunyaev-Zel'dovich和银河前景分离所实现的MEM技术单独。特别地,重建的CMB图没有任何亮点源污染。联合分析还产生在每个普朗克频率的点源目录,这是更完整和更准确的比通过每种方法本身获得的。结果特别是在高频率的红外星系占主导地位的点源的贡献。虽然这种联合技术已在模拟普朗克数据上进行,但它可以很容易地应用于其他多频CMB实验,例如即将推出的NASA MAP卫星或最近进行的Boomerang和MAXIMA实验。
2001-05-22 astro-ph
Applications of Wavelets to the Analysis of Cosmic Microwave Background Maps
我们认为小波分析作为一种工具来执行各种任务的背景下,分析宇宙微波背景(CMB)的地图。使用球面Haar Wavelet,我们定义了一个位置和角度尺度相关的功率测量,可用于评估空间结构的存在。我们应用平面Daubechies小波的识别和删除点源的小部分的天空地图。我们的技术可以成功地识别几乎所有的点源,这是3西格玛以上,超过80%以上的1西格玛。我们讨论了正确和错误的检测水平之间的权衡。我们在5秒内将100,000像素的CMB地图降噪并压缩约10倍,实现约35%的降噪。与维纳滤波相反,压缩过程是模型无关的,并且非常快。我们讨论了有用的小波功率谱和宇宙学参数估计。我们的结论是,目前小波函数是最适合识别本地化源。
1999-03-13 astro-ph
On the excess of power in high resolution CMB experiments
我们重新审视的可能性,过量的CMB功率谱在小角尺度(CBI,ACBAR)可能是由于星系团(或紧凑的来源一般)。我们进行高斯分析的ACBAR样的模拟数据的基础上小波。我们展示了如何与一个显着的过剩模型应该显示一个明确的非高斯信号在小波空间。具体地,归一化σ_8 = 1的值将意味着在3弧分左右的尺度处小波系数中的高度显著的偏度和峰度。具有更适度过量的模型在模拟数据中也显示出非高斯信号。我们的结论是,目前的数据(ACBAR)应该显示这个签名,如果过量是由于SZ效应。否则,应该用某种系统性影响来解释这种过度的原因。非高斯信号的重要性取决于聚类模型,但它随着调查区域的增长而增长。对输入数据集进行的非高斯性测试应该揭示集群人口的存在,即使是中低sigma_8的模型。
2004-03-23 astro-ph
COBE-DMR constraints on the nonlinear coupling parameter: a wavelet based method
在慢卷暴胀中引入的非线性将产生弱非高斯CMB温度波动。我们模拟了在引力势中引入二次项的非高斯大尺度CMB映象(包括COBE-DMR约束),非线性的大小由所谓的非线性耦合参数f_{nl}控制。基于球面墨西哥帽小波的分析适用于这些和COBE-DMR地图。在几个尺度下获得的偏度值被组合成Fisher判别式。将针对不同非线性耦合参数获得的Fisher判别分布与COBE-DMR值进行比较,在68%置信水平下设定abs(f_{nl})<1100的约束。这一新的约束比先前由Komatsu等人(2002)使用双谱获得的约束更严格。
2002-11-18 astro-ph
Cosmological applications of a wavelet analysis on the sphere
宇宙微波背景(CMB)是宇宙大爆炸的残余辐射,它包含着丰富的宇宙学信息。对CMB的统计分析,结合其他宇宙学观测量,代表了宇宙学家可用的一些最强大的技术,用于对描述宇宙起源,内容和演化的宇宙学参数进行强有力的约束。在过去的十年里,小波分析在宇宙学中的引入,特别是它们在宇宙微波背景辐射中的应用。在这里,我们审查球小波分析的CMB测试标准宇宙学和谐模型。假设的温度各向异性的CMB是一个实现的统计各向同性的高斯随机场上的球受到质疑。从统计各向同性和高斯性的偏差被检测到在审查的作品,这表明更奇异的宇宙学模型可能需要解释我们的宇宙。我们还回顾了球面小波分析,独立提供的证据暗能量,我们的宇宙,其中我们知道的很少目前的异国情调的组成部分。正确的帐户的几何形状的全天空CMB数据的小波分析的球体的有效性证明了非常显着的检测的物理过程和影响,在这些审查工作。
2007-04-24 astro-ph math-ph math.MP
Cross-correlation of the CMB and radio galaxies in real, harmonic and wavelet spaces: detection of the integrated Sachs-Wolfe effect and dark energy constraints
我们报告的第一次检测的ISW效应在小波空间,在天空中的尺度约7度,约3.3西格玛的意义,通过互相关的WMAP第一年的数据和NRAO VLA巡天(NVSS)。此外,我们提出了一个详细的比较三种不同的技术的能力,为两个不同的目标:检测的ISW,并把约束的性质的暗能量。研究的三种技术是:交叉角功率谱(CAPS,谐波空间),关联函数(CCF,实空间)和球面墨西哥帽小波(SMHW)系数的协方差(CSMHW,小波空间)。我们证明,CSMHW预计将提供一个更高的检测ISW效应在一定的规模。对数据的分析证实了这一预测。SMHW分析表明,互相关信号既不是由系统效应引起的,也不是由前景污染引起的。然而,通过考虑所有多极/尺度/角度中编码的信息,CAPS在定义暗能量性质的宇宙学参数中提供了比SMHW稍好的约束。国家合作框架规定的限度比其他两种方法更宽。研究了两种不同的情况:1)平坦的Lambda-CDM宇宙和2)状态方程参数不等于-1的平坦宇宙。在第一种情况下,CAPS提供(对于b = 1.6的偏置值)0.59 <λ密度< 0.84(在1 σ CL处)。此外,CAPS拒绝在3.5 sigma处的λ密度< 0.1的范围,这是迄今为止报道的暗能量的最高检测。在第二种情况下,CAPS给出0.50 <暗能量密度< 0.82和-1.16 < w < 0.43(在1 sigma CL)。
2005-10-19 astro-ph
Foreground Subtraction of Cosmic Microwave Background Maps using WI-FIT (Wavelet based hIgh resolution Fitting of Internal Templates)
提出了一种新的宇宙微波背景(CMB)图前景去除方法。而不是依赖于先验知识的前景组件,我们首先提取必要的信息,他们直接从微波天空图在不同频率的温度图的差异。这些差异图,我们称之为内部模板,仅由银河前景和噪声的线性组合组成,没有CMB分量。我们通过将这些内部模板拟合到CMB主导通道并随后从CMB主导通道中减去它们的适当缩放的贡献来获得前景清洁图。拟合操作在小波空间中进行,使得分析在高分辨率下是可行的,只有很小的精度损失。将此过程应用于WMAP数据,我们获得的功率谱与WMAP团队在信号主导尺度下获得的谱相匹配。最后,我们重新审视了以前关于大角度尺度上南北功率不对称的说法,并确认这些说法在这种完全不同的前景分离方法中保持不变。当独立地将前景贡献拟合到北半球和南半球时,这也成立,指示不对称性不太可能在半球的不同前景属性中具有其起源。这一结论进一步加强了缺乏任何观察到的频率依赖性。
2006-03-13 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
Spin Needlets for Cosmic Microwave Background Polarization Data Analysis
标量小波在宇宙微波背景(CMB)温度图分析中得到了广泛的应用。自旋针状波是一种新形式的(自旋)小波,由Geller和Marinucci(2008)在数学文献中引入,作为分析自旋随机场的工具。在这里,我们采用自旋针的方法来分析CMB偏振测量。测量CMB偏振的实验结果是斯托克斯Q和U参数的映射,它们是自旋2量。在这里,我们讨论如何将这些自旋2映射到自旋2针状系数,并简要概述这些系数可以用于分析CMB偏振数据。我们回顾了自旋针状体最重要的性质,如在像素和调和空间中的局部化和渐近不相关性。我们讨论了几个统计应用,包括角功率谱的针状系数的关系,测试非高斯偏振数据,和重建的E和B标量地图。
2008-12-10 astro-ph
Cosmological Parameter Estimation from CMB and X-ray clusters
利用宇宙微波背景辐射(CMB)和X射线星系团重子分数的联合分析结果,推导出了宇宙学参数大于6的约束条件。这种组合对于打破CMB固有的简并性是必要的。
2001-12-10 astro-ph
Redshift estimation of clusters by wavelet decomposition of their Sunyaev-Zel'dovich morphology
本文提出了一种仅根据分辨的Sunyaev-Zel'dovich(SZ)像估算星系团红移的方法。给定高分辨率SZ集群图像(具有约为1000的FWHM),1 arcmin),该方法间接测量其结构相关参数(幅度、尺寸等)。通过拟合模型函数的高阶小波矩的集群的SZ形态。小波方法的适用性和准确性进行评估,通过将其应用到从宇宙结构形成的流体动力学模拟中提取的一组簇的地图。通过拟合作为尺度函数的子波矩谱而推导出的参数被发现对红移z表现出x(z)= x_1 exp(-z/x_2)+ x_3类型的依赖性,其中该函数行为的单调性和非退化性这些参数允许对红移z进行反演和估计。相对于1+z,z估计的平均可达到精度约为。z = 1.2时,有4-5%,这与光度红移相当。对于单频SZ干涉仪,其中环境波动CMB是主要噪声源,该方法的精度略微下降到<Δ z/(1+z)> = 6- 7%。
2003-10-21 astro-ph
Multi-frequency Wiener filtering of CMB data with polarization and estimation of cosmological parameters
本文提出了一种用于测量CMB偏振的前景污染扣除方法。本文计算了普朗克探测器高频仪器(HFI)的CMB偏振和温度-偏振互相关功率谱的误差,并估计了相应的宇宙学参数误差。
1998-03-24 astro-ph
Lensed CMB simulation and parameter estimation
对宇宙微波背景辐射的弱透镜效应进行建模,对于从即将到来的精确的宇宙微波背景辐射各向异性观测中获得正确的宇宙学参数约束至关重要。透镜效应影响功率谱,并引起非高斯性。我们讨论了在弱透镜近似下对全天空CMB图的模拟,并描述了一个快速的数值程序。偏转角的级数展开不能用于模拟准确的CMB图,因此必须使用像素重映射。对于考虑功率谱变化的参数估计,但假设高斯性足以使用当前工具获得精确结果,直至普朗克灵敏度。可能需要进行更全面的分析,以获得准确的误差估计和更敏感的观测。我们演示了一个简单的全天空模拟和随后的参数估计在普朗克灵敏度。透镜CMB模拟和参数估计代码是公开可用的。
2010-11-16 astro-ph
Cosmological Parameter Estimation from CMB Experiments
我回顾宇宙学参数估计的一般方面,从观测的宇宙微波背景(CMB)温度各向异性的框架内的膨胀绝热模型。最新的CMB数据集开始对暴胀绝热模型的相关参数给出良好的约束。他们指向一个与暴胀的基本预测一致的模型:一个几乎平坦的宇宙,具有几乎尺度不变的原始波动谱。
2000-11-09 astro-ph
Tests of Gaussianity
本文综述了两种检验宇宙微波背景(CMB)高斯性的有效方法:一种是基于球面小波系数的分布,另一种是基于拟合优度的光滑检验。球面小波家庭提出来分析CMB的Haar和墨西哥帽的。后者优选用于检测包含一定量的偏度或峰度的非高斯均匀和各向同性原始模型。平滑测试的拟合优度最近被引入到该领域,显示出一些有趣的特性。我们将讨论光滑测试的拟合优度开发的Rayner和最好的单变量以及多变量分析。
2003-10-24 astro-ph
Correspondence principle between spherical and Euclidean wavelets
在球体上的波被重新引入和进一步发展独立于原来的群论形式主义,在一个等价的,但更直接的方法。这些发展的动机是感兴趣的尺度空间分析的宇宙微波背景(CMB)的各向异性的天空。提出了一种新的、自洽的、实用的球面小波滤波方法。它还建立了一个小波的逆赤平投影在平面上(即欧几里德小波)导致一个小波的球(即球面小波)。这种新的对应原理简化了球面上小波的构造,并允许将平面上小波的性质转移到球面上。在这方面,我们定义和发展的方向性和可控性的过滤器的概念。在CMB分析的背景下,这些概念是重要的工具,用于识别信号的小波系数中的局部方向特征,以及将其解释为非高斯性、统计各向异性或前景发射的可能签名。但是,暴露的一般结果可能会发现宇宙学和天体物理学之外的许多应用。
2005-08-24 astro-ph gr-qc math-ph
CMB Power Spectrum Estimation
我们探讨的背景下,高斯近似的似然函数的功率谱估计。使用萨斯卡通的数据,我们估计的功率平均通过一组10个过滤器,旨在使功率估计不相关的错误。我们还提出了一个改进,使用窗口函数,$W_l$,用于计算频带功率估计。
1997-02-13 astro-ph
CMB Power Spectrum Estimation for the Planck Surveyor
我们使用迭代广义最小二乘制图算法,结合蒙特卡罗技术,获得估计的角功率谱从宇宙微波背景(CMB)的地图。这是通过表征和消除多极空间中的仪器噪声贡献来实现的。这种技术产生无偏估计,并可应用于任意实验。在本文中,我们使用它的现实模拟普朗克低频仪器(LFI)的观测,表明它可以导致快速和可靠的估计CMB角功率谱从百万像素的地图。
2002-09-27 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
How to fool CMB parameter estimation
随着Boomerang和MAXIMA-1气球飞行数据的发布,基于宇宙微波背景(CMB)的宇宙学参数估计达到了前所未有的精度。在本文中,我表明,这是可能的,这些估计将大大偏置的原始密度功率谱中的功能。我构建了原始功率谱,它在宇宙方差误差范围内模拟了重子密度和中微子质量等参数变化的影响,这意味着即使是理想的测量也无法解决简并问题。为了解决仅基于CMB温度波动的参数估计工作中的这种模糊性,需要进行补充测量。
2000-05-19 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
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
Estimation of Signal and Noise Parameters from CMB Polarization Observations
我们提出了一种技术,用于确定宇宙学信号和像素噪声的光谱参数使用观测数据的CMB偏振没有任何额外的假设。我们在观测图中引入了交叉点的概念,并从理论上导出了不同偏振水平下交叉点总数的依赖关系。最后,我们利用信号在奇异点附近的统计信息,在那里纯CMB的偏振消失,以纠正最终的结果。
2000-12-14 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
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
Non-Gaussian sampling effects on the CMB power spectrum estimation
我们介绍了一个非高斯模型的结构形成,并显示它如何产生令人惊讶的采样效果的CMB功率谱的估计。基于小的天空斑块的平均功率谱的估计在斑块与斑块之间产生了质的不同的结果,并且也随着斑块的大小而变化。例如,在足够小的斑块中观察到次级多普勒峰值系统,但是在不同斑块中的不同位置处。然而,在大的天空斑块中没有观察到二次多普勒峰。这些效应对功率谱估计的常用方法和自举等技术提出了质疑。该模型的非高斯性无法通过标准测试检测到。
1997-07-24 astro-ph
Cosmological Parameter Estimation from the CMB
我们讨论的问题,应用极大似然方法的CMB和如何才能使它既有效又最优。该解决方案是一个广义的特征值问题,几乎不允许损失的参数估计的信息,但可以允许大量压缩的数据集。我们讨论了更困难的问题,同时估计的许多参数,并提出解决方案。一个更全面的帐户,大部分的工作是可用的(泰格马克,泰勒和天堂1997年)
1997-07-24 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
Estimating Power Spectrum of Sunyaev-Zeldovich Effect from the Cross-Correlation between WMAP and 2MASS
利用WMAP三年图与2 MASS星系分布的互相关,估计了SZ(Sunyaev-Zel'dovich)效应引起的亚度尺度温度涨落的功率谱.通过对$Λ$ CDM模型的流体动力学模拟,我们得到了SZ效应图,并表明SZ效应温度起伏是高度非高斯的。温度波动的PDF具有长尾。SZ效应温度波动的70%以上的功率归因于顶部$\sim 1%$小波模式(长尾事件)。另一方面,CMB温度波动基本上是高斯的。虽然CMB温度涨落在次度尺度上的平均功率远高于SZ效应图的功率,但与前2 MASS星系团相关的SZ效应温度涨落与CMB温度涨落在相同尺度上的功率相当。因此,从嘈杂的WMAP地图,人们可以有一个正确的估计SZ效应的功率在顶部2 MASS集群的位置。这些小波模给出的功率谱可用于约束密度涨落振幅参数$σ_8$。我们发现,SZ效应的这些子波模在次尺度上的功率谱与$σ_8=0.84$产生的模拟图基本一致。然而,$σ_8=0.74$的模拟样品显示出与检测到的SZ功率谱的显著偏差。如果所有其他宇宙学参数都与WMAP三年观测结果相同,则可以在99%的置信水平下排除这种可能性。
2007-02-27 astro-ph
CMB Power Spectrum Estimation via Hierarchical Decomposition
本文发展了一种快速、准确和普遍适用的方法,用于在非均匀和相关噪声存在下,从宇宙微波背景(CMB)图中推断功率谱及其不确定度。对于1万到10万像素的地图,我们将精确的功率谱估计算法应用于不同分辨率的数据子地图,然后以最佳方式组合结果。为了有效地分析较大的地图,必须采取次优组合,其中交叉地图功率谱误差相关性仅近似计算。我们希望这种近似在一般情况下工作得很好,特别是对于来自下一代卫星任务的百万像素地图。
2001-04-27 astro-ph