Stochastic Inflation and the Lower Multipoles in the CMB Anisotropies
我们推广的处理通货膨胀的扰动处理非马尔可夫有色噪声出现的任何现实的方法随机通货膨胀。我们提供了一个计算的功率谱的规范不变的同动曲率扰动到一阶的慢滚参数。适当占的约束，我们的地方补丁的宇宙是均匀的尺度上刚刚超过目前的哈勃半径，我们发现一个蓝色的倾斜的功率谱上的最大可观测尺度，与WMAP的数据，这表明一个意想不到的抑制低多极的CMB各向异性。我们对CMB各向异性的低多极子的异常行为的解释并没有在理论中引入任何新的物理成分。
2004-05-27 astro-ph hep-ph hep-th
CMB Alignment in Multi-Connected Universes
宇宙微波背景（CMB）各向异性的低多极子分别具有四极和八极的排列以及某些多极子的极端平面性或极端球性等奇异性质。本文研究了几种多连通空间形式的CMB各向异性与最大角动量色散和Maxwell多极矢量的关系，以解决这类空间能否解释CMB中的低多极异常的问题。
2006-12-12 astro-ph
Can the Local Supercluster explain the low CMB multipoles?
我们发现，在局域超星系团（LSC）中由超热电子引起的热Sunyaev-Zeldovich效应可以解释WMAP和COBE观测到的宇宙微波背景（CMB）的异常四极和八极。考虑到观测到的低四极所需的失真是LSC方向上的一个点，对于ν~ 20 - 90 Ghz光子，温度降低了ΔT \approx - 7 μK。能够产生这种效应的热气体的温度和密度与X射线背景的观测结果一致。如果从WMAP数据中减去这个假设的前景，我们发现四极（l=2）的振幅大大增加，四极和八极（l=3）的“平面性”减弱。对于较小的尺度，效果衰减，至少在我们的简化模型中，它不影响角功率谱在l>10。此外，由于Sunyaev-Zeldovich效应增加了频率高于218 GHz的光子的温度，在该范围内敏感的观测（如普朗克的HFI）将能够确认LSC是否确实影响CMB。
2003-12-22 astro-ph gr-qc hep-th
CMB statistical anisotropy, multipole vectors and the influence of the dipole
本文给出了一个用多项式根求多极向量的简单算法。我们发现，低l多极矢量的报告的recrummet可以概括为一个反recrummet这些与偶极子方向。这种反排列不仅存在于l=2和3中，而且存在于l=5和更高的情况中。这种对齐可能是由于数据处理中的非线性。我们的结果是基于WMAP三年的数据，我们也列出了相应的结果，第一年的数据。
2006-03-30 astro-ph
Inflation model with lower multipoles of the CMB suppressed
WMAP最近对宇宙微波背景各向异性的观测证实，低多极子被大大抑制。从宇宙变化的观点来看，这只不过是一个统计上的偶然事件。或者，我们可以把大尺度上涨落的不足归因于宇宙历史，这可以在暴胀物理学的背景下解释。在本文中，我们表明，它是可能的，以解释在混合新的通货膨胀模型的抑制下多极。
2003-07-29 astro-ph hep-ph
Spontaneous Isotropy Breaking: A Mechanism for CMB Multipole Alignments
我们介绍了一类模型，其中统计各向同性被打破自发的CMB的非线性响应，在一个调解领域的长波长波动。这些波动在局部表现为梯度，并挑选出一个单一的首选方向。非线性响应在多极矩的范围内印刻该方向。我们考虑两种表现形式的各向同性破坏：添加剂的贡献和乘法调制的固有各向异性。由于WMAP表现出对齐的功率赤字，添加剂的贡献是不太可能产生所观察到的对齐比通常的各向同性波动，这一事实，我们说明了一个明确的宇宙学模型的长波长的精髓波动。这个问题适用于涉及前景或背景各向异性的其他模型，这些模型试图恢复CMB的功率。直接解释观测功率的加性模型加剧了固有波动的低功率。乘法模型可以克服这些困难。我们构建了一个原理模型的证明，显着提高了可能性，并产生更强的比对比WMAP在30-45%的实现。
2005-09-12 astro-ph hep-ph hep-th
Can Cosmic Shear Shed Light on Low Cosmic Microwave Background Multipoles?
宇宙微波背景（CMB）的最低多极矩小于尺度不变功率谱的预期。一种可能的解释是原始功率谱在$k_c \simeq 5.0 \times 10^{-4}$ Mpc $^{-1}$的共动标度以下截止。这不仅会影响CMB，而且会影响CMB的宇宙剪切（CS）畸变。这样的截止显着增加大角度CMB和宇宙剪切模式之间的互相关。在$> 2σ$处可以检测到互相关，当与低CMB矩组合时，互相关可以使$2σ$结果与大尺度功率谱截止的可靠检测之间的平衡倾斜。另外，我们还注意到截止点增加了CMB和质量分布的低红移示踪物之间的大角度交叉相关。
2003-08-27 astro-ph
Searching for a holographic connection between dark energy and the low-l CMB multipoles
我们考虑了有限宇宙中不同边界条件下的角功率谱，并对CMB、LSS和超新星数据进行了拟合。一个有限的宇宙可能是全息约束的结果，在未来的事件视界产生一个有效的红外截止。在这样一个模型中，有一个宇宙的二重性有关的暗能量状态方程和功率谱，这表明了抑制和振荡的行为，发现描述低l功能非常好。然而，如果我们真的生活在一个描述我们宇宙的膨胀气泡中，这里的大部分讨论也将适用。与CMB和LSS数据的最佳拟合结果比标准的Lambda-CDM模型更好，但是当与超新星数据结合时，全息模型变得不受欢迎。我们推测可能的影响。
2005-02-07 astro-ph hep-ph hep-th
Constraining the Primordial Magnetic Field from Cosmic Microwave Background Anisotropies at Higher Multipoles
宇宙磁场是影响宇宙微波背景功率谱的重要物理量之一。最近的CMB观测已经扩展到更高的多极$l\gtrsim$ 1000，他们resultandly表现出多余的权力比标准模型预测的宇宙学理论，最适合威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）的数据在较低的多极$l\lesssim$ 900。为了消除理论和观测之间的张力，在较高的多极子，我们计算的CMB温度各向异性所产生的幂律磁场在最后的散射表面（LSS），也放置在原始磁场的上限。在我们目前的计算中，我们考虑电离比的影响，而不近似。这种效应对于精确估计磁场对CMB功率谱的影响是非常关键的。我们考虑了磁场的标量和矢量模式对CMB各向异性的影响，其中已知电流数据对我们在本研究中忽略的张量模式不敏感。为了约束原始磁场，我们评估的似然函数的WMAP数据在宽范围的参数的磁场强度$|\mathbf{B}|_λ$和幂律谱指数$n$，以及六个宇宙学参数在平坦宇宙模型，使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法的技术。我们发现，在$2σ$ C. L.结果表明，对于任何$n_B$值，在1 Mpc处的$|\mathbf{B}_λ|\lesssim 3.9 $为$|\mathbf{B}_λ|\lesssim 3.9 $ nG，这是通过将包括Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应的计算结果与最近的CMB各向异性的WMAP数据进行比较而获得的。
2005-04-21 astro-ph gr-qc
CMB Anisotropies and Inflation from Non-Standard Spinors
宇宙微波背景多极子在大尺度上的明显排列挑战了标准的宇宙学模型。标量场膨胀是各向同性的，不能解释观察到的对齐。我们探讨了非标准旋量驱动的暴胀在宇宙微波背景上留下的印记。我们表明，它是自然的期望各向异性的膨胀膨胀的宇宙具有抑制的原始功率谱的低多极振幅的效果，而在同一时间提供通常的膨胀功能。
2010-04-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Alignment tests for low CMB multipoles
我们利用几个实验研究了WMAP测量的宇宙微波背景辐射角分布的大尺度异常。这些测试基于多极矢量展开，测量由多极矢量的方向及其相关法向平面表示的多极相位之间的相关性。我们已经计算了46个这样的测试的概率分布函数，对于多极l=2-5。我们证实了早期的研究结果，指向一个高水平的对齐之间的l=2（四极杆）和l=3（八极杆），但与我们的测试，我们没有发现显着的平面八极杆。此外，我们还发现了八极子和l=4（hexadecupole）分量之间的排列以及l=4和l=5的平面性中的其他可能的异常。我们引入了总似然的概念来估计非高斯性的低多极子测试的相关性。我们表明，作为这些测试的结果，宇宙学分析中最广泛使用的CMB地图位于随机生成的地图的最低可能性的~ 10%。
2006-05-10 astro-ph
Multipole Vectors--a new representation of the CMB sky and evidence for statistical anisotropy or non-Gaussianity at 2<=l<=8
我们提出了一种新的表示宇宙微波各向异性地图，其中每个多极阶l表示的L单位矢量指向的方向上的天空和一个整体的幅度。这些“多极矢量和标量”在旋转下变换为矢量。像通常的球谐函数一样，多极向量形成了真旋转群SO（3）的不可约表示。然而，它们与熟悉的球谐系数alm以非线性方式相关，因此对CMB各向异性的不同方面敏感。然而，它是直接确定的多极向量为一个给定的CMB地图，我们提出了一个算法来计算它们。使用WMAP的全天空地图，我们进行了几个测试的假设，CMB各向异性是统计各向同性和高斯随机。我们发现，从比较由这些向量定义的平面在多极对2<=l1！= l2<=8与各向同性高斯假设在ILC图的99.4%水平和Tegmark等人的清洁图的98.9%水平上不一致。建议在l=3和l=8多极子以及其他几对多极子之间存在特定的相关性。这种效应与现在熟悉的四极和八极的平面性和排列完全不同：虽然上述情况相当不可能，但多极矢量表明在高斯随机天空中不可能出现的相关性，使它们异常可能。在考虑像素噪声和假设清洁的WMAP图中残留10%的灰尘污染后，结果仍然存在。虽然这些结果的最终分析将需要更多的工作，我们希望多极矢量将成为各种宇宙学测试，特别是宇宙各向同性的有价值的工具。
2004-05-25 astro-ph
Suppressing the lower Multipoles in the CMB Anisotropies
WMAP和COBE DMR观测到的最大角尺度上的宇宙微波背景（CMB）各向异性功率似乎低于宇宙学标准模型的预测值，该模型具有由膨胀期\cite{cobe,Bennett:2003bz,Spergel,Peiris}引起的几乎无标度的原始扰动。人们可以将其解释为宇宙变化的表现，也可以将其解释为需要解释的物理效应。我们讨论了各种机制，可能是负责这种低$\ell$多极的抑制。度量涨落的后期演化特征可能通过积分萨克斯-沃尔夫效应做到这一点。另一种可能性是在最后65个e-折叠的暴胀开始时，暴胀子场演化中的快速滚动阶段引起的原始谱中大尺度功率的抑制。我们说明了这种效果在一个简单的模型中的通货膨胀，并适合所得到的CMB频谱所观察到的温度-温度（TT）的功率谱。我们发现，WMAP的观测表明，在$k_c=4.9^{+1.3}_{-1.6}\times 10^{-4}$ Mpc $^{-1}$在68%的置信度，而只有一个上限的$k_c < 7.4\times 10^{-4}$ Mpc $^{-1}$在95%。因此，尽管它改善了数据的拟合，但仅在接近$2σ$的水平处需要功率谱中存在截止。这是用对应于$k_c$的等分布的先验获得的。我们讨论如何其他的选择（如一个平等的分布wrt $\ln k_c$，这是自然的背景下，通货膨胀）可以影响统计解释。
2003-06-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Large scale vector modes and the first CMB temperature multipoles
最近的观测指出了宇宙微波背景（CMB）中某些多极（小$\ell $）的各种异常。在本文中，证明了这些异常的一些可以解释的框架内修改的协调模型，其中，有一个适当的分布的矢量扰动非常大的空间尺度。矢量模态与无发散（涡旋）速度场有关。在这里，这些模式的产生没有详细研究（它可以做“后验”）;相反，我们直接寻找这些矢量模式的分布，导致第二和第三多极子和平面八极子的对齐。一个一般的三维（3D）叠加矢量扰动不产生任何对齐，但我们已经发现，而一般的二维叠加导致类似于所观察到的异常;在这些2D情况下，角速度在扩展区域的任何点处具有相同的方向，此外，该速度在与其正交的所有平面中具有相同的分布。差动旋转可以被看作是特殊情况，其中，角速度仅取决于到旋转轴的距离。我们的研究结果强烈表明，具有非常大的空间尺度的标量和矢量模式的适当的混合物可以解释所观察到的CMB异常。
2008-02-07 astro-ph
A CMB/Dark Energy Cosmic Duality
我们研究了CMB谱中低多极子处的功率抑制与后期加速之间的可能联系。我们表明，假设宇宙的红外/紫外线之间的紫外线截止和全球红外截止的未来事件视界的大小的二元性，状态方程的暗能量可以与表观截止的CMB光谱。目前的限制状态方程的暗能量示出意味着在CMB多极间隔9>l>8.5的IR截止。
2004-11-10 astro-ph hep-ph hep-th
Maxwell's Multipole Vectors and the CMB
最近重新发现的多极矢量方法来理解宇宙微波背景的谐波分解，其根源可以追溯到麦克斯韦的电磁学。以麦克斯韦的方向导数方法为出发点，本文开发了一种快速算法计算多极向量，与论述，既简单，更好的动机比作者以前的工作。测试表明，由此产生的算法，编码为Mathematica笔记本，是快速和强大的。这篇文章旨在宣布代码的免费可用性。然后，该算法被应用到讨论的异常低细胞CMB模式，清醒的结果。模拟显示四极-八极排列在98.7%的水平上是不寻常的，证实了早期对60分之一排列的估计，同时显示了最近关于1000分之一（使用非单位长度法向量）的报告无意中依赖于一个特定数据集中四极向量的近正交性。四极和八极矢量与黄道面的对准被证实优于2西格玛水平。
2004-12-14 astro-ph
Instability of reconstruction of the low CMB multipoles
本文讨论了内线性组合CMB映射的偏差问题，并指出它与真实CMB的互相关系数K（l）和每个多极l的前景密切相关。我们目前的互相关分析的WMAP ILC四极和八极从第一（ILC（I））和第三（ILC（III））年的数据发布，并表明这些相关性约为-0.52-0.6。通过对随机高斯CMB信号的10^4次蒙特卡罗模拟，我们证明了互相关系数的分布函数具有多项式P（K，l）\propto（1-K^2）^（l-1）。结果表明，ILC和前景四极子的互相关系数的最可几值在K = +/-0.585处有两个极值。因此，ILC（III）四极杆代表系数K的最可能值。我们分析了ILC CMB的去偏置问题，并指出由于统计不确定性，重建的偏差似乎是非常有问题的。此外，去偏的不稳定性通过翻转效应对四极和八极分量本身进行了说明，当偶（l+m）模可以以显著的误差重建时。这种误差表现为相对于甚至低的多极模式的真实符号相反，并且导致与前景的互相关系数的显著变化。我们表明，CMB实现，其四极（2，0）分量的符号是负的（和相同的，为所有的前景），相应的概率得到正号实施后的ILC方法约为40%。
2008-09-09 astro-ph
Low-order multipole maps of CMB anisotropy derived from WMAP
最近对WMAP数据的分析表明，CMB各向异性分布的低阶多极子显示出宇宙学上有趣的和意想不到的形态和振幅。在本文中，我们应用功率均衡（PE）滤波器的高纬度WMAP数据，以重建这些低l多极自由最大的银河系前景建模的不确定性在银河系平面。l= 2，3，4，5阶模式的特征空间分布已被确定为频率、天空覆盖和两种前景校正方法的函数：使用Bennett等人（2003）的模板拟合结果和通过假设前景分量的光谱依赖性的简单线性投影方案。我们的分析表明，K和Ka频段仍然受到WMAP Kp 2掩模的残余前景发射的严重污染。然而，对于Q、V和W通道的l= 3，4，5多极图表明，在前景清理之后，这些多极由CMB各向异性分量主导。我们证实了Tegmark等人（2003）的结果，即八极确实显示了其热点和冷点集中在天空中单个平面上的结构，并进一步表明这对于应用的掩模和前景校正非常稳定。估计的四极子是不太稳定，显示不可忽略的依赖于银河系前景校正。包括这些不确定性可能会削弱声称的四极和八极之间的对齐的统计意义。然而，这些各向异性模式也存在于COBE-DMR数据中，并且不太可能与仪器系统性伪影相关。
2004-12-13 astro-ph
CMB multipole measurements in the presence of foregrounds
大多数对宇宙微波背景球谐系数a_lm的分析都集中在估计功率谱C_l =<|a_lm| ^2>上，而不是系数本身。在各向异性噪声、不完全天空覆盖和前景污染的情况下，我们提出了一种测量a_lm的最小方差方法，并将其应用于WMAP数据。我们的方法被证明构成无损数据压缩的意义上，广泛使用的二次估计的功率谱C_l可以直接计算从我们的a_lm-估计。随着银河切割的增加，低多极子上的误差条Delta-a_lm从由前景主导变为由来自其他多极子的样本方差主导，其中最小值定义了最佳切割。应用我们的方法WMAP四极和八极，我们发现，他们以前报道的“邪恶轴”对齐似乎是相当强大的银河切割和前景污染。
2006-05-10 astro-ph
Anomalies in the low CMB multipoles and extended foregrounds
我们讨论了如何扩展前景的宇宙微波背景（CMB）可以解释的异常，在低多极的CMB各向异性。解释这些异常所需的畸变与本超星系团（LSC）的空间几何结构中的冷点和Δ T_2 ~ 50 microK^2量级的温度四极子相一致。如果从CMB数据中减去这个假设的前景，四极（l=2）的幅度就会大大增加，四极与八极（l=3）在统计上不可能的对齐就会大大减弱，从而大大增加了“干净”地图的可能性。通过将前景放置在随机位置上，然后计算清洁地图的可能性，我们可以估计该前景最可能的位置。虽然1年的WMAP数据清楚地将这个假设前景的位置指向LSC或其镜面图像（即，宇宙偶极轴的两极附近），三年的数据似乎指向这些位置以及黄道北极。我们表明，这是一致的对称性的宇宙四极。我们还讨论了可能产生这种前景的一种可能机制：LSC中热电子引起的热Sunyaev-Zeldovich效应。我们认为，温度和密度的热气体，这是必要的，以产生这样的效果，虽然在预期范围内的值的上端，是勉强符合目前的观测的X射线背景的光谱失真的CMB。
2006-05-10 astro-ph
Is there a common origin for the WMAP low multipole and for the ellipticity in BOOMERanG CMB maps?
我们测量了150 GHz宇宙微波背景（CMB）的BOOMERanG图中若干度尺度各向异性的椭圆率。平均椭圆率约为2.6-2.7。在这种情况下，椭圆度和噪声的估计量的偏差很小。COBE-DMR图也检测到大斑点伸长。如果这种效应是由于测地混合，它将表明宇宙的非精确零曲率，这是WMAP低多极异常的讨论原因之一。这两种效应都与宇宙的直径有关：测地线通过双曲几何混合，低多极子通过边界条件。这个共同的原因也可以与宇宙学常数的起源有关：由边界条件制约的真空涨落模式导致宇宙学常数的值与超新星观测非常一致。
2003-12-16 astro-ph
A Maximum Likelihood Analysis of the Low CMB Multipoles from WMAP
从威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）测量的四极和八极的振幅似乎低于根据一致性Lambda CDM宇宙学的预期。然而，WMAP团队使用的伪Cl估计器是非最优的。在本文中，我们讨论了银河切割对伪Cl和二次极大似然估计的影响。将二次极大似然估计应用于WMAP团队和Tegmark、de Oliveira-Costa和Hamilton（2003）制作的银河系减影图，表明低多极子的振幅对不同的银河系切割是稳定的。特别是，四极和八极的振幅被发现在176 - 250（微K）**2 794 - 1183（微K）**2的范围内（更可能在这些范围的上端），而不是WMAP团队发现的123（微K）**2和611（微K）**2的值。这些结果表明，在低多极的一致性λ CDM模型的差异不是特别显着，是在几个百分点的区域。这一结论与从二次极大似然功率谱估计计算的角度关联函数的低幅度的分析是一致的。
2004-03-01 astro-ph
The impact of dipole straylight contamination on the alignment of low multipoles of CMB anisotropies
我们估计的偶极杂散光污染（DSC）的{ \it普朗克}卫星上的对齐与低多极的模式的宇宙微波背景（CMB）的各向异性的矢量的影响。特别是，我们研究了如何的概率分布的十八个估计的路线变化时，DSC考虑。我们发现，可能的残余DSC应留下一个不可忽略的影响，低多极对齐的有效值的分数远旁瓣综合响应，$p$，大于$\sim {\rm few} \times 10^{-3}$。该效果强烈依赖于固有的天空振幅和弱依赖于所考虑的扫描策略。我们发现四极和偶极子之间的对齐概率的减少和十六极和偶极子之间的对齐概率的增加（较大的是固有的天空振幅和较低的污染）。其余的估计没有表现出明确的签名，除了在某些情况下，考虑最大值的$p$和最低的天空振幅。假设{ \it普朗克}接收器在飞行条件下的真实旁瓣将对应于$p \lsim {\rm few} \times 10^{-3}$，至少在宇宙学频率通道中是实际预期的，并且将以优于$\sim {\rm few} \times 10$ %的精度已知，允许在数据简化期间进行适当的清理，则{ \it普朗克}将受到DSC对低多极对准的非常微弱的影响。
2007-01-10 astro-ph
"4n multipole periodicity" of the Galaxy image in the WMAP data
我们提出了一个特定的周期性的银河系图像中的多极域，可用于分离的宇宙微波背景（CMB）信号从银河系和前景组件。该方法考虑了来自天空的信号ΔT（Θ，θ）到球谐函数的展开的所有系数，并且针对来自整个天空的每个多极模式（\ell，- \ell \le m \le \ell）处理多极a_{l,m}和a_{l+Δ,m}的组合，而没有银河切割、掩模或将整个天空任何分割成不相交区域。对于极坐标系，我们使用Δ= 4 n，n= 1，2，.的特定值。该方法消除了所有位于银河平面内的亮点源和强漫射分量，直到CMB水平。为了说明点源和前景a_{l,m}、a_{l+Δ,m}系数的显著相关性，我们将这种方法应用于WMAP的Q、V和W波段，以便从地图上去除银河系的这些标记。我们相信，我们的方法将是有用的分离的CMB信号从不同种类的“噪音”的地图。
2005-03-01 astro-ph
Non-isotropy in the CMB power spectrum in single field inflation
Contaldi等人[1]提出，在单场暴胀中，初始阶段的动能占主导地位，可以解释大角度尺度下CMB能量的缺乏。我们注意到，在这种情况下，暴胀子场的初始值中也存在空间梯度是很自然的，并且这可以在所观察到的CMB功率谱中提供空间不对称性，表现在低多极。我们研究了这种不对称性的性质，并评论了其与低多极可能异常的关系。
2009-05-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Weak Lensing of the CMB: Power Spectrum Covariance
讨论了非高斯效应对宇宙微波背景（CMB）各向异性功率谱协方差的贡献，这些各向异性是由弱的引力透镜角偏转引起的，并讨论了这些角偏转与由大尺度结构产生的次级温度涨落源（如积分Sachs-Wolfe效应和Sunyave-Zel'dovich效应）的相关性.这种额外的贡献的协方差的分箱角功率谱，超出了众所周知的宇宙方差和任何相关的仪器噪声，结果从一个三谱，或四点关联函数，在温度各向异性数据。在多极空间中具有相当宽的仓的情况下，从透镜作用到仓化功率谱方差的所得非高斯贡献对于几千个多极来说是微不足道的，并且不太可能通过声学峰值和阻尼尾部影响宇宙学参数估计。然而，在解释对应于几弧分及更小的角尺度的几千个多极子的分箱CMB功率谱测量值时，应考虑对协方差的非高斯贡献。
2001-10-18 astro-ph
Probability Density of the Multipole Vectors for a Gaussian Cosmic Microwave Background
我们回顾了麦克斯韦的多极矢量，并阐明了它们的一些数学性质，重点是这个工具的应用宇宙微波背景（CMB）。特别是，对于一个完全随机函数的球（对应于统计各向同性高斯模型的CMB），我们推导出全概率密度函数的多极向量。利用该函数对Wilkinson微波各向异性探测器的四极子和八极子内部结构进行了分析，结果表明观测结果与高斯预测一致。一个特别的方面是八极的平面性，我们发现它并不反常。
2007-08-09 astro-ph math-ph math.MP
Massless (pseudo-)scalar seeds of CMB anisotropy
一个非常弱耦合的无质量（伪）标量的原始随机背景可以播种CMB各向异性，当大规模的波动，他们的应力张量重新进入地平线上的物质占主导地位的时代。的CMB各向异性和种子的能谱的多极系数之间的一般关系。观测到的各向异性的幅度和倾斜可以重现的尺度不变的轴子光谱，预测在一个特别对称的类弦宇宙学背景。
1998-06-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Hemispherical power asymmetry: parameter estimation from CMB WMAP5 data
我们重新检查半球功率不对称的证据，检测到的CMB WMAP数据使用一种新的方法。首先，我们分析半球方差比，并将其与模拟分布进行比较。其次，在以前提出的CMB双极调制模型内工作，我们约束模型参数：作为各种多极仓的函数的调制场的幅度和方向。最后，我们选择了三个范围的多极导致最异常的信号，我们处理相应的100高斯，随机场（GRF）模拟，作为观测数据，进一步测试半球功率不对称的统计意义和鲁棒性。我们使用WMAP五年数据（V5）的内部线性叠加（ILC）全天空图和KQ 75切天V通道前景简化图进行分析。我们约束的调制参数使用通用的最大后验方法。特别是，我们发现半球功率分布的差异，当用双极调制场模型描述时，不包括各向同性模型A=0的场幅度值，置信水平为~99.5%（~99.4%）在多极范围l=[7，19]（l=[7，79]），在ILC 5数据中，在多极范围l=[7，39]的置信水平约为99.9%，在这些特定的多极范围内的最佳拟合（模态PDF）值分别为A=0.21（A=0.21）和A=0.15。然而，我们还指出，在GRF模拟中也获得了类似或更大的显著性（在拒绝各向同性模型方面）和大的最佳拟合调制幅度，这将CMB功率不对称性的整体显著性降低到V5数据中的仅约94%（95%），在范围l=[7，19]（l=[7，79]）中。
2008-11-10 astro-ph
Peculiar velocity effects in high-resolution microwave background experiments
我们研究了由于太阳系相对于微波背景（CMB）的运动而引起的特殊速度效应对高分辨率CMB实验的影响。众所周知，在最大的角度尺度上，多普勒频移和像差的组合效应是重要的;总强度的最低勒让德多极接收来自大CMB的功率，这是从CMB坐标系转换而来的。在小的角度尺度上的像差占主导地位，并在这里示出的总强度和偏振多极转换从CMB的休息帧的太阳系的框架中导致显着的扭曲。我们提供了方便的分析结果的扭曲作为一系列的扩展在两个帧的相对速度，但在最高分辨率的数值求积是必需的。虽然许多高分辨率多极子本身严重扭曲的帧变换，我们表明，他们的统计特性扭曲只有一个微不足道的量。因此，宇宙学参数估计对从CMB坐标系（计算理论预测的坐标系）到实验静止坐标系的转换不敏感。
2001-12-19 astro-ph
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
Dipole Straylight Contamination and Low Multipoles
运动偶极信号来源于太阳相对于CMB静止坐标系的运动。这是一个显著的信号，比所观察到的CMB各向异性模式大两个数量级。因此，从主光束中减去偶极是至关重要的。但是，进入主要溢出（即最相关的远天线方向图特征，负责大部分杂散光效应）的偶极信号会发生什么？在这里，我们提出了一个分析和统计的研究，这种系统的影响，像{ \sc普朗克}自旋空间任务。
2006-07-18 astro-ph
CMB quadrupole suppression: I. Initial conditions of inflationary perturbations
我们研究了慢卷暴胀开始时的曲率和张量扰动的初始条件及其对功率谱的影响。重整化和小的反反应限制了定义这些初始条件的Bogoliubov系数的高k行为。我们引入了一个传递函数D（k），它编码了一般初始条件对功率谱的影响。来自可重整化性和小反作用的约束使得当k较大时，D（k）<μ ^2/k^2，这意味着初始条件的可观测效应在低多极子中更为突出。当μ为暴胀能量标度时，这种行为对CMB四极的影响可达10-20%.由于D（k）在大波矢k时会下降，因此对高l-多极子的影响被抑制了约1/l^2。我们表明，一般的初始条件的fluc- tuations的确定是等效的散射问题，由一个潜在的V（eta）本地化之前的慢滚阶段。这样的潜力导致一个传递函数D（k），它自动服从重整化和小的反反应约束。我们发现，吸引势V（eta）对较低的CMB多极子有抑制作用，对于曲率模和张量模，四极子的抑制作用只与V（eta）的能量标度和V（eta）不为零的时间间隔有关.当势的尺度为k^2_Q量级时，得到了与实验数据一致的曲率扰动对四极矩的抑制，其中k_Q是波矢，其物理波长是今天的哈勃半径。
2007-03-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Is the Low CMB Quadrupole a Signature of Spatial Curvature?
威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）在高多极子测量的温度各向异性功率谱与暴胀λ主导的冷暗物质宇宙学惊人的一致。然而，低阶多极子（特别是四极子）的振幅比这个宇宙学的预期要低，这表明需要新的物理学。在这里，我们推测，低四极振幅与空间曲率。我们表明，积极弯曲的模型是一致的WMAP数据和四极振幅可以重现，如果原始的频谱截断的曲率尺度上的规模。
2003-07-30 astro-ph
The best unbiased estimator for the CMB angular bispectrum
对于那些宇宙方差是一个问题的角多极，在宇宙微波背景（CMB）各向异性的非高斯性将很难检测。在这里，我们明确地构造最佳的无偏估计CMB角双谱。
2000-03-22 astro-ph
Effects of Destriping Errors on Estimates of the CMB Power Spectrum
构造宇宙微波背景（CMB）各向异性图的去条带方法在文献中得到了广泛的研究。然而，他们的错误属性已被研究得不太详细。在这里，我们提出了一个分析的影响，踩踏错误的CMB功率谱估计普朗克扫描策略。解析公式推导出某些简单的扫描几何形状，可以重新调整，以考虑不同的探测器噪声。假设为类普朗克低频噪声，噪声功率谱在高多极子（l<50）处精确地为白色。D estriping错误，虽然占主导地位，在较低的多极，是小的宇宙方差相比。这些结果表明，简单的striping地图制作方法应该是完全足够的普朗克数据的分析，并支持在早期的论文中给出的参数，有利于应用一个快速的混合功率谱估计CMB数据与现实的“1/f”噪声。
2004-07-28 astro-ph
Cross-correlation of the CMB and foregrounds phases derived from the WMAP data
我们提出了循环和线性互相关测试和“朋友的朋友”分析的相位的内部线性组合映射（ILC）和WMAP前景的所有K-W频段的范围内的多极$\ell\le100$。我们还比较了Tegmark，de Oliveira-Costa and Hamilton（2003）和Naselsky et al.（2003）用相应前景清理的地图。我们发现，所有清洁的地图和前景的预期泊松统计显着偏差。我们的分析表明，对于低多极范围的清洁地图，功率谱包含一些主要来自W波段的前景残差。
2003-10-21 astro-ph
Is the Cosmic "Axis of Evil" due to a Large-Scale Magnetic Field
我提出了一个机制，将解释近对齐的宇宙微波背景（CMB）的低阶多极。这个机制假设了一个大尺度的宇宙磁场，它倾向于使热等离子体中电子的回旋轨道轴沿同一方向排列。CMB光子的逆康普顿散射然后在CMB上印上这种图案，从而使低多极子大致对齐。大多数螺旋星系的自旋和我们银河系的自旋似乎都是沿着宇宙磁场排列的。
2007-03-29 astro-ph
Microwave background anisotropies from gravitational waves: the 1+3 covariant approach
本文用1+3协变方法讨论了在近似Friedmann-Robertson-Walker宇宙中引力波对宇宙微波背景各向异性的贡献。我们的讨论是基于协变的方法在宇宙学中的扰动，它提供了一个物理透明和规范不变的方法CMB物理。应用这种方法线性化的引力波，我们推导出一套封闭的协变方程描述的剪切和Weyl张量的演变，和角多极的CMB强度，有效的任意物质描述和背景空间曲率。本方法的一个重要特征是，辐射分布函数的法向模展开，这自然产生在这里，保留简单的四极性质的各向异性部分的汤姆逊散射源项，并提供了一个直接的表征在CMB中的功率在一个给定的角多极，在最近推出的总角动量法。我们提供了积分解的多极方程，和解析解的剪切和Weyl张量，模型具有任意的空间曲率。给出了开放模式下CMB功率谱的数值计算结果。
2000-01-12 astro-ph
CMB Anisotropies Reveal Quantized Gravity
本文提出了一种新的具有量子引力动力学标度的原初谱，用以解释COBE和WMAP观测中低多极子角功率谱的急剧下降。该谱是从诱导引力的可重整化模型中标量曲率的量子涨落导出的。这个模型描述了非常早期的宇宙由共形场波动的膨胀时间常数的普朗克质量的膨胀背景。
2004-01-07 astro-ph hep-th
The CMB Quadrupole in a Polarized Light
由COBE测量并经WMAP证实的宇宙微波背景（CMB）的低四极矩是近年来引起广泛讨论的一个问题。我们指出，众所周知的温度和偏振各向异性的CMB之间的相关性进一步限制了低多极各向异性数据。这种相关性源于这样一个事实：低多极极化信号源自相对较近的宇宙历史期间的自由电子所看到的宇宙微波背景四极。因此，大角度的温度各向异性的数据作出限制性预测的大角度的偏振各向异性，这主要取决于光学深度的电子散射后宇宙重组，τ。结果表明，如果当前大角度各向异性产生的宇宙学模型是正确的，并且COBE/WMAP数据没有受到非CMB信号的显著污染，那么在最大尺度上观测到的Cte振幅与τ =0.10的协调LCDM模型观测到的Ctt在99.8%的水平上是不一致的.使用τ =0.17，优选的WMAP模型独立值，差异在98.5%的水平。
2004-05-12 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
CMB radiation power spectrum in CDM open universes up to 2nd order perturbations
发展了一种计算宇宙微波背景温度各向异性的二阶微扰理论方法。给出了具有Harrison-Zeldovich（HZ）或Lyth-Stewart-Ratra-Peebles（LSRP）原始能量密度涨落功率谱的CDM模型对应的开放宇宙和涨落的结果.我们的微扰理论方法提供了一个独特的多极贡献相比，主要的，非常依赖于归一化的效果的幅度。对于低- $Ω$模式，二次多极子的辐射功率谱的贡献是可以忽略不计的标准复合和再电离的情况下，与2年COBE-DMR归一化。对于一个平坦的宇宙，这个贡献是$\approx 0.1-10\%$，取决于宇宙的再电离历史和功率谱的归一化。
1996-02-28 astro-ph
CMB Temperature Polarization Correlation and Primordial Gravitational Waves II: Wiener Filtering and Tests Based on Monte Carlo Simulations
在本文中，我们继续我们的研究CMB TE互相关作为原始引力波的信息来源。在一个附带的文件中，我们考虑了零多极方法。在本文中，我们使用维纳滤波的CMB TE数据，以消除密度扰动TE功率谱的贡献。原则上，这只剩下PGW的贡献。我们研究两个玩具实验（一个理想的和一个更现实的），看看他们如何约束PGW使用TE功率谱。我们考虑三个测试应用于观测数据和由蒙特卡罗模拟产生的数据集的组合：（1）信噪比测试，（2）符号测试，和（3）Wilcoxon秩和检验。我们比较这些测试彼此之间，并与零多极方法。最后，我们首先将TE相关测量的信噪比与BB地面测量的相应信噪比进行比较，然后与当前和未来的TE相关空间测量进行比较。我们发现，一个理想的TE相关性实验仅限于宇宙方差可以检测PGW与张量-标量比$r=0.3$在98%的置信水平与$S/N$测试，93%的置信水平与符号测试，和80%的置信水平的Wilcoxon秩和检验。我们还比较了所有的结果与相应的结果使用零多极方法。我们证明，测量PGW的TE互相关功率谱在一个现实的地面实验时，考虑到真正的仪器噪声的贡献，张量标量比，$r$，必须大约大四倍。在检测伪迹的意义上，零多极子方法最好，其次是S/N检验，然后是符号检验，最差的是Wilcoxon秩和检验。
2007-12-01 astro-ph
On the dipole straylight contamination in spinning space missions dedicated to CMB anisotropy
我们提出了一个分析的偶极杂散光污染（DSC）的旋转空间任务，旨在测量CMB各向异性。虽然这项工作主要致力于{ \sc普朗克}项目，它是相对一般的，并允许集中在最相关的DSC的影响。首先，我们研究了一个简单的分析模型的DSC，其中的指向方向的主要溢出可以假设平行或不航天器的自旋轴方向和计算的时间顺序的数据和地图。然后分析地图，特别注意DSC的低多极系数的地图。通过专门的数值模拟，我们验证了分析结果，并通过放松一些简单的假设，采用的分析方法扩展到更高的多极和更复杂（和现实）的情况下。我们发现，系统的影响平均在偶数的调查，除了污染的偶极子本身的生存时，自旋轴和溢出方向是不平行的，并在复杂的扫描策略的情况下，其他多极的污染。特别是，观察到的四极可能会受到DSC在奇数次调查或调查不完整或过度完整的存在。讨论了与CMB空间项目相关的各个方面（如校准的含义、对偏振测量的影响、数据分析应用对远波束知识的精度要求、扫描策略依赖性）。
2006-07-21 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
Hybrid Estimation of CMB Polarization Power Spectra
本文将Efstathiou（2004 a）提出的混合功率谱估计方法推广到宇宙微波背景辐射的偏振功率谱估计中。混合功率谱估计是无偏的，我们表明，它是接近最佳的，在所有的多极，像素噪声满足一定的合理约束。此外，混合估计是计算速度快，可以很容易地被纳入一个蒙特卡罗链普朗克规模的数据集。简单的公式给出的协方差矩阵，包括仪器噪声，并对数值模拟进行了广泛的测试。我们比较的行为简单的伪细胞估计与极大似然估计在低多极。对于实际的天空切割，极大似然估计非常显著地减少了E和B模式的混合。为了从具有真实天空切割的天空图中获得r<<0.1的标量-张量比的限制，极大似然方法或基于明确E和B模式的伪Cell估计器将是必不可少的。
2006-01-05 astro-ph
Bianchi Model CMB Polarization and its Implications for CMB Anomalies
我们推导出的CMB辐射转移方程的多极层次的形式，在近弗里德曼-罗伯逊-沃克极限的均匀，但各向异性，宇宙分类通过他们的Bianchi型。与以前的计算相比，这允许更复杂的处理复合，产生预测的辐射的偏振，并允许再电离。我们的推导不依赖于关于场方程动力学行为的任何假设，只是它要求各向异性小到复合;这已经是观测所要求的。我们计算的偏振信号的Bianchi VII h的情况下，最近提倡模仿几个大角度的CMB中观察到的异常功能的参数。我们发现，峰值偏振信号是~ 1.2微K的最佳拟合模型的温度各向异性，并主要局限于多极l<10。值得注意的是，在Bianchi模型预测的大角度EE和TE功率谱是一致的WMAP观测，通常被解释为早期再电离的证据。然而，在B-模式偏振的功率预测是类似的E-模式的功率和宇称违反相关性也预测的模型; WMAP非检测这些信号的准确性，试图解释大角度异常与全球各向异性投下进一步强烈的怀疑。另一方面，考虑到VIIh宇宙中存在更多的动力学自由度，这些自由度还有待与CMB观测进行比较，我们目前还不能明确地拒绝各向异性解释。
2007-08-07 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
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
A Model of Large Quintessence Isocurvature Fluctuations and Low CMB Quadrupole
基于在其他物质组分中的精粹涨落和绝热扰动之间具有近似关系的精粹模型，我们证明了，如果精粹势在初始时代足够陡峭，即，在辐射主导期开始时，在没有多余的引力波的情况下，精粹涨落可以大到足以抑制低多极子的CMB功率谱。跳跃式动力学项精粹模型和交叉精粹模型在初始阶段就能实现这种陡峭的电势，因此能产生观测所要求的低CMB四极子。
2007-07-16 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
Frame covariance of CMBR lensing in the exact 1+3 covariant radiation hierarchy
本文研究CMB温度各向异性中$O(\ell)$运动学耦合的弱非线性效应，指出其为透镜和像差的多极形式，并纠正早期关于Rees-Sciama印记的错误结论。
2026-10-23 astro-ph gr-qc
