Phase cross-correlation of the WMAP ILC map and foregrounds
我们提出了一个循环互相关测试的相位的内部线性组合映射(ILC)和{ \it WMAP}的前景为所有的K-W频段的多极范围内$\ell\le 50$。我们发现ILC和前景阶段的预期泊松统计数据存在显着偏差。我们的分析表明,ILC功率谱的低多极范围包含一些前景残留物。
2003-10-20 astro-ph
Foreground analysis of the WMAP three-year data with FASTICA
我们提出了一个分析的前景排放存在于WMAP 3年的数据确定的独立成分分析的方法。我们推导出WMAP数据和前景模板之间的耦合系数,然后用于推断三个前景组件的光谱行为-同步辐射,异常尘埃相关发射和自由。对于前两个组成部分,我们发现的值与以前的结果一致,虽然稍微陡峭。我们确认的不一致性之间的缩放的Ha模板和自由-自由发射在K-和Ka-波段的电子温度为~ 4000 K的指示。我们还看到了证据,显着平坦的频谱行为,以更高的频率比预期的理论和以前指出的Dobler等人。(2008 a),但仅在分析Kp 2天空覆盖时。我们进一步应用FASTICA '迭代',使用数据预清洗使用前景模板缩放到WMAP频率的耦合系数确定的前FASTICA分析。这种多频率分析允许我们确定模板未跟踪的残留前景发射的存在。我们确认存在一个组件空间分布沿银河平面,特别是增强中心附近(“WMAP雾”)。当使用WMAP K-Ka数据作为同步加速器模板时,这种发射的扩展较小,这证实它可以被认为是WMAP数据前景清理的更好模板。然而,它的使用使前景发射和残差的性质的物理解释复杂化。因为它包含几种物理上不同的发射机制的混合物。
2008-07-11 astro-ph
Non-Gaussian Foreground Residuals of the WMAP First Year Maps
我们通过将前景污染添加到CMB信号和噪声图的高斯集合中来研究WMAP数据中前景残差的影响(Bennet等人,2004年)。我们评估了一组非高斯估计的污染合奏,以确定在数据中的任何残差可以约束使用高阶统计的精度。我们应用估计的原始和清洁的Q,V和W波段第一年的地图。Bennet等人(2004 a)中用于清理数据的前景减法似乎已经引起了功率谱和图的归一化双谱之间的相关性,这在高斯模拟中是不存在的。它还似乎增加了经清洁的图的dl=1间双谱与前景模板之间的相关性。在许多情况下,效果的显著性高于98%的置信水平。
2005-10-30 astro-ph
Foreground analysis from the 1-year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) data
我们提出了一个详细的分析阶段的WMAP前景(同步辐射,自由和尘埃排放)的WMAP的K-W波段,以估计的显着性的变化的光谱指数在不同的组件。我们首先提取谱指数变化的信号,通过假设不同频带之间的不变部分具有100%的相位互相关。然后,我们使用通常用于提取CMB信号的方差最小化来提取与频率无关的信号。每个前景分量中的这种公共信号对于任何种类的分量分离方法都可以起到重要作用,因为这些方法不能区分频率无关的前景和CMB。
2004-07-19 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
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
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
Correlations from Galactic foregrounds in the 1-year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe WMAP data
本文研究了球谐多极域中一种特殊的关联,用于宇宙微波背景(CMB)分析。这组相关性Δl=4n,n= 1,2...是由银河系坐标系中的对称信号引起的。因此,针对这种相关性的估计有助于消除银河平面中的局部亮点源和CMB水平的强漫射分量。我们使用3个玩具模型来说明这些相关性的意义,并将此估计应用于一些衍生的CMB地图与前景残差。此外,我们表明,我们提出的估计显着阻尼银河前景所造成的相位相关性。这项调查提供了银河系前景所造成的模式相关性的理解,这是有用的为CMB的前景清理方法铺平了道路。
2005-06-21 astro-ph
The non-Gaussian Cold Spot in WMAP: significance, morphology and foreground contribution
在一年WMAP数据中的非高斯冷点,在Vielva等人和Cruz等人中描述,本文对此进行了详细的分析。首先,我们在小波空间中对Vielva等人在WMAP地图中检测到的非零峰度的重要性进行了更严格的计算,主要由Spot产生。我们确认了该检测的鲁棒性,因为偶然获得该偏差的概率为0.69%。然后,利用不同椭圆度的球面墨西哥帽波对光斑的形貌进行了研究。发现斑点的形状几乎是圆形的。最后,我们讨论了在小波空间中观察到的非高斯性是否可能来自WMAP图中差的减去前景残差。我们发现,平面的频率依赖性的现场不能解释的热Sunyaev-Zeldovich效应。根据我们目前对银河系前景辐射的了解,我们得出结论,我们的探测的意义不受银河系在该地区的残留物的影响。考虑到不同的银河系前景估计,在高斯模拟中找到这样一个大冷点的概率总是低于1%。
2006-03-14 astro-ph
Directionality in the WMAP Polarization Data
偏振是CMB分析的下一个前沿,但它的信号在大部分天空中被前景所控制,必须小心去除。为了确定这种清洁的效果,有必要对偏振天空图中残留的前景污染进行敏感的测试。占主导地位的银河前景在天空中引入了大规模的各向异性,因此使用对整体方向性敏感的统计数据来实现这一目的是有意义的。在这里,我们适应快速计算的D统计的邦恩和斯科特偏振数据,并证明其实用性作为一个前景监视器,将其应用到低分辨率WMAP 3年的天空图。通过对地图噪声特性的全面模拟,我们在前景清洁天空地图中没有发现污染的证据。
2007-09-06 astro-ph
Five-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Galactic Foreground Emission
我们提出了一个新的估计前景发射的WMAP数据,使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法。新技术提供了各种前景模型的每个前景分量的地图,每个前景分量的不确定性的误差估计,并提供了整体拟合优度测量。由此产生的前景图与合作和其他作者使用的先前技术的前景图基本一致。我们发现,对于WMAP数据,一个简单的模型与幂律同步加速器,自由,热尘埃组件适合90%的天空与减少卡方1.14。然而,这个模型在银河平面内并不起作用。增加同步加速器陡化或修改的旋转尘埃模型提高了拟合。该分量可占Ka波段(33 GHz)总通量的14%。我们没有发现任何证据的前景污染的CMB温度图中的85%的天空用于宇宙学分析。
2008-10-21 astro-ph
Search for Gravitational Waves in the CMB After WMAP3: Foreground Confusion and The Optimal Frequency Coverage for Foreground Minimization
原始引力波背景可以产生宇宙微波背景(CMB)偏振的B模。如果这个背景是由暴胀产生的,那么极化信号的幅度与暴胀期间宇宙的能量密度成正比。原始信号将被偏振前景污染,包括星系内的尘埃和同步辐射。根据WMAP偏振图,我们考虑了几个假设的CMB偏振实验的能力,以分离原始CMB B模式信号从银河系前景。我们还研究了焦平面上具有固定数量探测器的CMB实验的优化,以确定探测器应如何分布在不同频带中,以最大限度地减少前景混乱。我们表明,最佳配置需要在至少5个信道的观测,分布在30 GHz和500 GHz之间的频率范围内,基本覆盖150 GHz左右。如果使用1000个探测器以达到约1000 nK $^2$的噪声水平的低分辨率空间实验集中在前景污染最少的天空的大约66%上,则对于光学深度为0.1,在99%的置信水平下,张量与标量比的最小可探测水平将约为0.002。
2007-02-16 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
A full sky, low foreground, high resolution CMB map from WMAP
WMAP卫星提供了22至94千兆赫五个频带的高质量天空图,其主要科学目标是研究宇宙微波背景的各向异性。然而,这些地图包含了各种天体物理来源的混合发射,叠加在CMB发射上。目前工作的目标是制作一个高分辨率的CMB地图,其中由银河系和银河系外前景以及仪器噪声造成的污染尽可能低。所使用的方法是一个约束的线性组合的信道与最小误差方差,维纳滤波,在一个框架的球面小波称为针状,允许局部化的像素空间和谐波空间中的过滤。我们得到了一个低污染低噪声的CMB地图的分辨率WMAP W通道,它可以用于一系列的科学研究。我们也得到一个维纳滤波的版本,最小的综合误差。由此产生的CMB地图提供了显着更好的拒绝银河系前景比以前的CMB地图从WMAP数据。它们可以被认为是迄今为止最精确的全天空CMB温度图。
2008-07-04 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
First Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Foreground Emission
全天空图是在五个微波频段,以分离的温度各向异性的CMB前景发射。我们定义了切除高前景发射区域的掩模。模板拟合的有效性,以消除前景发射的WMAP数据进行了检查。这些努力的结果在CMB地图与最小的污染和演示,WMAP CMB功率谱是不敏感的残余前景排放。我们构建了一个银河系发射组件的模型。我们发现银河系在408 MHz到23 GHz之间与其他正常的旋涡星系相似,在恒星形成区附近,特别是在平面上,同步辐射光谱指数最平坦(β ~ -2.5),而在晕中最陡峭(β ~ -3)。显着的同步加速器指数陡峭的平面表明扩散过程中,晕电子被困在银河势足够长的时间遭受同步和逆康普顿能量损失,因此光谱陡峭。同步加速器指数在WMAP波段比在较低频率无线电调查中更陡峭,在20 GHz附近的频谱中断到β <-3。模拟的热尘埃光谱指数在WMAP波段也很陡,β值约为2.2。电离气体的微波和H α测量结果一致。旋转的尘埃发射被限制在Ka波段前景发射的< ~5%。给出了208个点源的星表。导出的源计数表明,Q波段未分辨源对各向异性功率的贡献为(15.0 +- 1.4)10^{-3} microK^2 sr,V波段和W波段的贡献可忽略不计。
2003-06-05 astro-ph
Exact likelihood evaluations and foreground marginalization in low resolution WMAP data
WMAP数据的现有分析是基于近似的似然函数,这是可能是不准确的大尺度。在这里,我们提出了精确的估计的可能性低多极子的直接反演的理论协方差矩阵低分辨率WMAP地图。我们将不需要的星系污染物投射出来,而不是减去它们,这可能会消除一些宇宙学信号,并可能导致功率抑制。我们发现在低多极功率增加。对于四极杆,极大似然值相当不确定,并且在140-220 \muK^2之间变化。另一方面,远离峰值的概率分布是鲁棒的,并且假设在0和2000 \muK^2之间的均匀先验,具有高于1200 \muK^2的真实值的概率(如由最简单的Lambda CDM模型预测的)是10%,比由WMAP似然码预测的高2.5倍。我们开发了一个快速的似然评估例程,可以用来代替WMAP例程低l值。我们将其应用于MCMC分析,比较两种情况下的宇宙学参数。WMAP单独或与SDSS和VSA联合的新分析将报告的运行2 σ证据减少到小于1 σ,对于组合情况给出α_s=-0.022 \pm 0.033。新的分析更倾向于Omega_m的约1-sigma低值,这是由于在低l处谱的增加所需的增加的ISW贡献的结果。这些结果表明,前景去除和全似然分析的细节是很重要的参数估计从WMAP数据和这些方法应该是特别有用的偏振分析,其中前景污染可能更加严重。
2004-04-05 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
Assessing the effects of foregrounds and sky removal in WMAP
最近的许多分析表明,大尺度WMAP数据显示的异常似乎与标准宇宙学范式不一致。然而,前景污染的影响,这需要消除的数据的一部分,还没有仔细研究,由于分析的复杂性。在这里,我们开发了一个一般的形式主义,如何将这些影响在任何分析这种类型。我们的方法是计算与数据和允许的污染水平一致的所有可能的天空实现的完整多维概率分布函数。作为一个例子,我们应用这种方法来计算的联合概率分布函数的可能实现的四极和八极使用WMAP数据。这12维分布函数的探讨使用马尔可夫链蒙特卡罗技术。由此产生的链被用来评估统计意义的低四极使用频率论的方法,四极八极对齐使用几种方法(角动量色散,多极矢量和一种新的方法的基础上的功能匹配)和四极八极对齐与黄道。
2005-07-24 astro-ph
CMB map derived from the WMAP data through Harmonic Internal Linear Combination
我们提出了一个内部线性组合(ILC)CMB地图,其中的前景是通过谐波方差最小化减少。我们推导出我们的方法转换成球谐空间的像素空间的方法的一般形式,保持完全对应。通过在球谐空间中工作,线性权重的空间可变性以自包含的方式并入,并且我们的线性权重是整个天空中位置的连续函数。与像素空间方法的完全对应使得能够对我们的方法进行直接的物理解释。在线性组合映射的方差最小化问题中,由于残差前景与CMB之间存在交叉项,使得最小方差线性组合不同于最小前景线性组合。我们已经开发了一种迭代的前景减少方法,其中微扰校正的交叉项。我们的CMB地图来自WMAP的数据是在更好的协议与WMAP的最佳拟合$Λ$ CDM模型比WMAP团队的内部线性组合地图。我们发现,我们的方法的能力,以清洁前景是有限的可用性足够的球谐系数良好的信噪比(SNR)。
2008-05-28 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
Peculiarities of phases of the WMAP quadrupole
本文分析了WMAP团队(1年和3年数据发布)得出的内部线性组合图ILC(I)和(III)的四极相位。这种方法使我们能够通过与前景的相位相关性看到ILC(III)图的四极非高斯性的全球趋势。在K-W波段,ILC(III)四极和WMAP前景位相之间存在着显著的位相相关性:ILC(III)四极的xi_{2,1}、xi_{2,2}位相与K-W波段的前景位相Phi_{2,1}、Phi_{2,2}位相具有显著的对称性:xi_{2,1} + Phi_{2,1} ~= xi_{2,2} + Phi_{2,2},这是ILC(III)四极的形态仅仅是前景四极通过耦合的反映的强烈指示。为了澄清这个问题,我们利用CMB电源的对称性,这是不变的指数m=1 - 2的置换下<->。通过ILC(III)相位以相同角度的简单旋转,我们达到前景四极的相位。我们讨论了相位相关性的可能来源,并得出结论,ILC(III)四极的相位反映了最有可能的系统效应,如3年数据发布相对于1年的增益因子的变化,而不是原始非高斯性的表现。
2008-03-13 astro-ph
Three-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Foreground Polarization
我们提出了一个全天空的偏振银河微波辐射模型的基础上三年的观测威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)在23至94 GHz的频率。该模型比较地图的斯托克斯Q和U组件从每个WMAP的5个频带,以分离同步辐射尘埃排放,考虑到同步辐射和尘埃组件的空间和频率的依赖性。这种简单的星际介质双组分模型至少解释了WMAP微波天空图中97%的偏振辐射。同步辐射占主导地位的极化前景在低于50 GHz的频率,并在65 GHz的灰尘的贡献。同步加速器部分的光谱指数,完全来自偏振数据,在整个天空的平均值是-3.2,在银河平面上有一个适度平坦的指数。同步辐射在银道面内的平均偏振分量为2- 4%,在高纬度地区可达20%以上,并具有显著的特征,如北银河支比漫射分量更偏振。热尘埃辐射在银河系中心附近的偏振度为1%,在反中心上升到6%。来自高纬度尘埃的漫射辐射也是偏振的,平均偏振分数为0.036 +/- 0.011。
2007-04-30 astro-ph
Swift detection of all previously undetected blazars in a micro-wave flux-limited sample of WMAP foreground sources
在WMAP CMB图中,几乎所有明亮的前景源都是耀变体,这是一类通常也显示X射线发射的源。然而,WMAP目录(第一年)的140颗耀变体通量限制样本中的23个物体以前从未被报道为X射线源。我们在这里提出的结果,41斯威夫特观测,导致所有这些23耀变体的检测在0.3-10千电子伏波段。我们的结论是,所有的微波选择blazar是X射线发射体和微波的X射线光谱斜率$α_{mu x}$的LBL blazar的分布是非常狭窄的,证实了大多数blazar的X射线通量是一个很好的估计其微波发射。所有被观测到足够长的时间以允许光谱分析的物体的X射线光谱形状是平坦的,并且与通常接受的观点中的逆康普顿发射一致,其中来自耀变体的辐射是在同步加速器逆康普顿方案中发射的。我们预测,所有耀变体和大多数无线电星系以上的WMAP和普朗克CMB任务的灵敏度极限的X射线源检测的X射线卫星的这一代。一个假设的全天空软X射线巡天,灵敏度约为$10^{-15}$ erg/s,对于从CMB温度和偏振图中定位和删除100,000多个耀变体,从而准确地从最大的河外前景污染物中清除原始CMB信号至关重要。
2007-03-07 astro-ph
Bayesian analysis of the low-resolution polarized 3-year WMAP sky maps
我们应用先前开发的吉布斯采样框架的前景校正3年WMAP偏振数据,并计算功率谱和剩余的前景模板幅度后验分布。我们首先分析了共同添加的Q-和V-波段数据,并将我们的结果与WMAP团队发布的可能性代码进行比较。我们发现很好的协议,从而验证了这两种方法的数值和数据处理步骤。然而,我们也分析了Q-和V-波段分别,允许非零EB互相关,并包括两个单独的前景模板振幅跟踪同步辐射和尘埃排放。在这些分析中,我们发现了系统学的初步证据:前景示踪物与Q和V波段的星图分别相关,但与共同叠加的QV星图不相关,在V波段星图中,在l <~ 16处有明显的负EB互相关;最后,当放宽EB和BB的限制时,Q频段和V频段的边缘频段功率之间存在明显差异。考虑到低电离能谱对再电离光学深度τ和标量扰动谱指数n_s的重要性,对这些特征的进一步研究是必要的。
2007-05-24 astro-ph
The Quest for Microwave Foreground X
WMAP小组已经制作了一张前景图,可以解释WMAP图中大部分的低频银河微波发射,暂时将其解释为同步辐射。Finkbeiner和他的合作者对这些结论提出了质疑,他们认为WMAP团队的“同步辐射”模板实际上并不是由同步辐射主导的,而是由一些与尘埃有关的银河系发射过程主导的,也许是旋转的尘埃颗粒,对它在较低频率下的行为做出了截然不同的预测。通过交叉相关这个“同步”模板与10和15 GHz的CMB观测,我们发现,它的光谱翻转的方式与旋转尘埃排放一致,下降约一个数量级低于同步解释将预测。
2003-12-02 astro-ph
A blind estimation of the power spectrum of CMB anisotropy from WMAP
对宇宙微波背景(CMB)辐射角功率谱的精确测量,使各种宇宙学参数的估计有了显著的改进。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。本文提出了一种新的{ \em模型无关}方法,利用WMAP的多频观测数据估计CMB角功率谱。WMAP的主要产品是CMB在10个具有不相关噪声的独立差分组件(DA)中的观测值。我们的方法利用WMAP数据中的最大信息,通过线性组合所有的DA地图来去除前景,并从具有独立噪声的干净地图的交叉功率谱中估计功率谱。我们计算了24个互功率谱,这是最终功率谱的基础。分箱后的平均功率与WMAP团队公布的功率谱非常接近。一个小的系统性差异,在大的多极占的预期剩余功率从未解决的点源的校正。修正幅度很小,而且明显缓和。以前的估计依赖于使用无关的观测输入构建的前景模板。这是第一次证明CMB角谱可以通过对WMAP数据的独立分析进行可靠的精确估计。
2006-06-25 astro-ph
Extended Anomalous Foreground Emission in the WMAP 3-Year Data
我们利用基于模板的多元线性回归方法研究了WMAP温度数据中银河漫辐射的光谱和形态特征,得到了以下结果。1.我们证实了以前的观察,在尘埃相关的光谱颠簸,与Draine和Lazarian旋转尘埃模型一致。2.我们还确认了银河系内部的“阴霾”信号,并认为它并不像最初认为的那样遵循自由-自由光谱,而是来自硬电子宇宙射线群的同步辐射。3.在偏离以前的工作,我们允许的光谱的半相关发射(这是用来跟踪自由的自由分量)浮动的拟合,并发现它不遵循预期的自由的自由光谱。相反,在50 GHz附近有一个凸起,在20%的水平上修改了频谱,我们推测这是由温暖的电离介质中的旋转尘埃引起的。4.所得互相关谱对映射零点不敏感,但对CMB估计量的选择敏感。在CMB估计的情况下,通过最小化方差的线性组合的WMAP波段,我们表明,每个模板和真正的CMB的互相关成比例的偏差总是存在的。该偏置可以大于某些频带中的任何前景信号。5.最后,我们考虑的频率覆盖范围和灵敏度的普朗克任务,并建议线性组合系数的CMB模板,将减少统计和系统的不确定性在同步加速器和霾光谱的数量级以上。
2007-12-06 astro-ph
Three Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Polarization Analysis
威尔金森微波各向异性探测器WMAP利用偏振敏感辐射计在23至94 GHz之间的五个频带绘制了整个天空。我们提出了为期三年的全天空偏振图,并分析它们的前景发射和宇宙学意义。这些观测为理解宇宙打开了一扇新的窗口。WMAP观测到由于银河系同步辐射和热尘埃辐射而产生的显著水平的偏振前景辐射。受污染最小的信道是61 GHz。根据银河系前景发射的模型,我们从地图中减去前景发射。在前景校正图中,对于l=2-6,我们检测到l(l+1)C_l^{EE} /(2 pi)= 0.086 +-0.029微开尔文^2。这被解释为再电离过程中释放的自由电子对CMB的再散射的结果,对应于τ = 0.10 +-0.03的光学深度。我们没有发现B模存在的证据,因此将其限制在l(1 +1)C_l^{BB} /(2 pi)= -0.04 +-0.03微开尔文^[2]。我们发现,仅从偏振信号得到的极限是r<2.2(95%CL),对应于宇宙引力波密度的极限为Omega_{GW} h ^2 < 5 × 10^{-12}。根据完整的WMAP分析,我们发现r<0.55(95%CL)对应于Omega_{GW} h^2 < 10^{-12}(95%CL)的限值。
2007-02-27 astro-ph
Cosmic Covariance and the Low Quadrupole Anisotropy of the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Data
在WMAP数据中看到的宇宙微波背景(CMB)温度各向异性的四极功率低得令人困惑。在本文中,我们证明了最小方差优化(MVO),许多作者(包括WMAP科学团队)使用的技术,以分离污染前景的CMB,具有迫使提取的CMB地图具有零统计相关性的前景排放的效果。在一个宇宙系综上,真正的CMB和前景确实是不相关的,但是任何特定的天空图案(比如我们碰巧观察到的图案)都会偶然地产生非零的测量相关性。我们称这种效应为“宇宙协方差”,它是使用MVO技术清理的CMB地图中的偏差的一个可能来源。我们表明,宇宙协方差的存在,预计人为地抑制通过MVO获得的内部线性组合(ILC)地图的方差。它还传播到ILC图的多极展开中,产生具有超过90%置信度的四极亏损。由于我们不知道宇宙微波背景和前景的先验,因此有一个未知的贡献,在测量的四极功率的不确定性,在通常的宇宙方差的贡献。利用MVO对一系列假定为高斯型CMB涨落的蒙特卡罗模拟进行模拟,我们估计CMB的实四极幂位于[305.16,400.40]微开^[2]范围内(在1 σ水平上)。
2007-11-12 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
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
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
Bianchi Type VII_h Models and the WMAP 3-year Data
上下文Jaffe等人(2005年)的研究表明,Bianchi VII型模型的一个具体例子,即包括普遍旋转(涡度)和差异膨胀(切变)的模型,与WMAP第一年的数据出乎意料地相关。目标。我们在WMAP的3年数据中重新评估了该模型的签名。方法.互相关方法在Jaffe等人(2006 a)中描述。我们使用WMAP 3年数据发布,包括个别年份的地图,并进行额外的比较,以评估噪声和残留前景的影响,并消除潜在的非宇宙学来源的相关性。结果我们确认,在合并的3年数据和个人年度天空图中检测到的信号与我们最初的分析一致。相关性的显著性不受噪声或前景残差的影响。结论.我们以前的研究结果没有改变。
2006-06-02 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
CMB polarization map derived from the WMAP 5 year data through Harmonic Internal Linear Combination
利用WMAP的5年偏振数据,采用谐波内线性组合(HILC)方法,得到了全天空CMB偏振图。我们的HILC方法以自然的方式结合了线性权重的空间变化,并在整个天空中产生连续的线性权重。为了估计HILC映射的功率谱,我们推导出了一个无偏二次估计器,它类似于WMAP团队的交叉功率估计器,但对于HILC映射来说形式更方便。从我们的CMB偏振图,我们得到了TE相关和E模式的功率谱,而无需施加任何掩模。它们与WMAP团队的估计相似,并与WMAP最佳拟合$Λ$ CDM模型一致。对于高分辨率、低噪声的数据,HILC方法的前景抑制效果更好。因此,我们的HILC方法将使有效的前景减少从普朗克探测器的偏振数据。
2009-04-06 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
Testing the cosmological principle of isotropy: local power spectrum estimates of the WMAP data
我们将Hansen等人在2002,2003年提出的Gabor变换方法应用于WMAP数据,以检验CMB涨落场的统计特性,特别是评估宇宙学各向同性的基本假设。我们估计的角功率谱本地在不同方向定位的各种大小的光盘。我们确定是否在角功率谱中的几个离群值的空间位置可能表明存在残留前景或系统的影响。对于接近第一个峰值的多极,最偏离的最佳拟合WMAP模型的局部估计与接近银河系平面的一些特定区域有关。这种偏差还包括光谱中的“凹痕”,它正好短于WMAP小组指出的第一个峰。估计不包括这些区域的角功率谱给出略高的第一多普勒峰值幅度。最后,我们通过估计半球的功率谱来探测最大角尺度的各向同性,并再次确认了其他作者先前报道的南北不对称的强烈迹象。我们发现初步证据的残余前景在范围l=2-4,这可能与低测量的四极振幅和其他异常这些角度尺度。然而,在l=5-40的范围内,观察到的不对称性很难用剩余前景和已知的系统效应来解释。天空中这种不对称的能量分布为各向同性的宇宙学原理提供了一个严峻的考验。
2004-04-09 astro-ph
Gradient and dispersion analyses of the WMAP data
我们使用两种不同的方法研究了WMAP温度各向异性数据。导出的信号梯度图显示了黄道两极附近结构中平均梯度较低的区域,以及宽黄道赤道区中梯度值较高的区域,这是观测时间不均匀的结果。我们表明,原始(清理后的)数据中存在的独特观测时间模式也会在复合CMB地图上留下印记。接下来,研究信号色散的分布,我们发现WMAP信号的南北不对称性随着银河系高度的增加而减小,证实了早期的结论,即它可能揭示了银河系前景效应。基于这些结果,可以怀疑仪器噪声天空分布和未移除的前景可能影响了CMB信号的一些分析。我们表明,实际上不同的特征轴的CMB天空分布的许多作者得出的优先面向天空中的一些杰出的地区,由观测的时间模式和银道面方向定义。
2005-12-02 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
Non-Gaussianity of the derived maps from the first-year WMAP data
我们目前的非高斯性测试最近发布的衍生地图从第一年的WMAP数据Tegmark,德Oliveria-Costa和汉密尔顿。我们的测试是基于相位映射技术,其具有在单独的多极带测试非高斯性的优势。我们表明,他们的前景清洁的地图是对随机相位假设在所有4个多极带围绕l = 150,290,400和500。另一方面,他们的维纳滤波图在l < 250时是高斯的,在224 < l < 350时是边缘高斯的。然而,当我们检测到一定程度的相位耦合时,我们看到了l > 350的非高斯性的证据,因此反对随机相位假设。我们的相位映射技术是特别有用的测试组件分离方法的准确性。
2003-05-14 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
WMAP 3yr data with the CCA: anomalous emission and impact of component separation on the CMB power spectrum
相关成分分析(CCA)使我们能够估计如何在CMB实验中混合不同的扩散排放,利用其他调查的补充信息。处理可能的附加组件特别有用。CCA的应用WMAP地图假设只有典型的银河系的排放量存在,突出了广泛存在的光谱平坦的“同步加速器”的组成部分,很大程度上不相关的同步加速器模板,这表明一个额外的前景确实需要。我们已经测试了这种成分的各种光谱形状,即如果它是平坦的同步加速器,则如预期的幂律,以及可能适合旋转尘埃发射的两种光谱形状:logS - log(频率)平面中的抛物线和灰体。对重建的CMB图进行的质量测试显然不利于两种模型。利用三个幸存的前景模型重建的CMB图估计的CMB功率谱与WMAP的功率谱基本一致,尽管其中至少有一个给出了比WMAP团队发现的更高的四极矩。考虑到前景建模的不确定性,我们发现,三个“好”模型的平均四极振幅低于标准LambdaCDM模型的预期小于1西格玛。此外,除了l~40处的过剩屈光度外,发现其他报告的模型预测偏差在统计学上不显著。我们证实了在大尺度(l < 20)CMB各向异性中存在显著的南北不对称性的证据。我们还提出了第一个,虽然是初步的,全天空地图的“异常”组件。
2007-07-24 astro-ph
Detection of non-Gaussianity in the WMAP 1-year data using spherical wavelets
非高斯检测的WMAP 1年的数据报告。在WMAP小组(Komatsu et al. 2003)提出的Q-V-W组合图中,在应用基于球面墨西哥帽小波(SMHW)的小波技术后,已经发现了这种检测。在不同尺度下计算了SMHW系数的偏度和峰度。在SMHW的4度左右的尺度(天空中的大小为10度左右)处检测到非高斯信号。检测的右尾概率约为。百分之零点四。此外,在每个半球进行高斯性研究。北半球与高斯性相容,而南半球偏离高斯性,其右尾概率约为。0.1%。系统,前景和宇宙学参数的估计不确定性进行了仔细研究,以确定可能的来源的非高斯性。未发现检测到的与高斯性的偏差是由系统效应引起的:1)Q、V和W接收器中的每一个示出相同的非高斯性图案,以及2)每个频带处的不同接收器的若干组合不示出该非高斯性图案。类似地,银河前景显示出对非高斯检测的贡献可以忽略不计:在所有WMAP地图中检测到非高斯性,并且没有观察到频率依赖性。此外,预期的前景贡献的组合WMAP地图被添加到CMB高斯模拟,表现出与高斯模型兼容的行为。对CMB功率谱估计中的不确定性的影响也进行了量化。因此,可能的固有温度波动(如二次各向异性和原始特征)不能被拒绝作为这种非高斯检测的来源。
2004-03-15 astro-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
Constraints on mode couplings and modulation of the CMB with WMAP data
我们调查了一个可能的不对称性的统计特性的宇宙微波背景温度场,这样做,我们构建了一个估计,旨在检测偶极调制。这种调制被发现与$Δ\ell=1$诱导多极之间的相关性。应用此估计器,对WMAP数据的V和W波段,我们发现在V波段有显著的检测。然而,我们认为,前景,特别是点源是这个信号的起源。
2004-06-16 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
A Scaling Index Analysis of the WMAP three year data: Signatures of non-Gaussianities and Asymmetries in the CMB
本文利用加权尺度指数对三年期威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)观测资料进行了局部尺度特性的估计。缩放指数法(SIM)是-第一次-适应和适用于球对称的空间数据的情况下。结果进行了比较,1000蒙特卡罗模拟高斯波动的基础上,具有最佳拟合$Λ$ CDM功率谱和WMAP类光束和噪声属性。基于尺度指数的统计量,即分布和基于概率的措施的时刻被确定。我们发现大多数的测试统计显著偏离高斯假设。我们发现了明显的不对称性,这可以解释为北半球缺乏结构,这与以前的研究结果一致。此外,我们发现在南半球的本地化异常,这引起了非常显着的签名非高斯的标度指数的频谱。我们确定这个签名作为冷点,这也是已经检测到的第一年WMAP数据。我们的研究结果提供了进一步的证据,在WMAP的三年数据的非高斯性和不对称性的存在。需要进行更详细的波段和年度分析,以阐明检测到的异常的起源。在任何一种情况下,标度指数提供了强大的非线性统计分析CMB地图。
2007-02-06 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
Genus Topology of the Cosmic Microwave Background from the WMAP 3-Year Data
我们已经独立地测量了威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)3年数据中所见的宇宙微波背景中温度波动的属拓扑。WMAP数据的属分析表明与高斯随机相位初始条件的一致性,正如标准通货膨胀所预测的那样。我们将非线性的95%置信限设定为-101 < f_{nl} < 107。我们还发现,所观察到的低l(l <= 8)模式与银河前景有轻微的反相关,但不超过95%的置信度,并且这些模式定义的拓扑结构与高斯随机相位分布一致(在95%的置信度内)。
2006-10-25 astro-ph
Bayesian analysis of sparse anisotropic universe models and application to the 5-yr WMAP data
我们扩展了先前描述的CMB吉布斯采样框架,允许精确的贝叶斯分析各向异性宇宙模型,并将此方法应用于5年的WMAP温度观测。这涉及到增加对非对角信号协方差矩阵的支持,并实现一般的频谱参数MCMC采样器。作为一个工作的例子,我们应用这些技术的模型最近推出的阿克曼等人,描述了例如在暴胀时期违反旋转不变性。在用模拟数据验证代码后,我们分析了前景减少的5年WMAP温度天空图。对于l <= 400和W波段的数据,我们找到了指向(l,b)=(110 deg,10 deg)的各向异性振幅g_* = 0.15 +/-0.039的优选方向的初步证据。从V波段数据[g_* = 0.10 +/-0.04;(1,b)=(130度,20度)]得到类似的结果。此外,优选方向相对于多极范围是稳定的,在l=[2,100]和[100,400]中独立地观察到,尽管具有较低的统计显著性。我们还没有能够建立一个完全令人满意的解释的意见,在已知的系统学,如非宇宙学的前景,相关噪声或不对称光束,但强调,进一步研究所有这些问题是必要的宇宙学解释之前,可以支持。
2008-09-14 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
Observations of the Cosmic Microwave Background and Galactic Foregrounds at 12-17 GHz with the COSMOSOMAS Experiment
(节略)我们提出的第一个18个月的数据的分析与COSMOSOMAS实验在泰德天文台(特内里费岛)。在12.7,14.7和16.3 GHz,覆盖9000平方度,每个分辨率为1度,灵敏度分别为49,59和115 μ K每束已获得三个地图。这些数据与WMAP第一年的地图结合起来表明,宇宙微波背景(CMB)是银河系高纬度三个宇宙通道的主要天文信号,平均振幅为29.7+/- 1.0 \muK(68% c.l.)。不包括校准误差)。该值与COSMOSOMAS图中使用WMAP功率谱的最佳拟合Lambda-CDM模型预测的CMB信号一致。COSMOSOMAS数据与100 μm的DIRBE图的互相关表明,在|b| >30^°的12.7、14.7和16.3 GHz的COSMOSOMAS图中存在一个振幅为7.4+/- 1.1、7.5+/- 1.1和6.5+/-2.3 μ K的共同信号。使用WMAP数据,我们发现这种DIRBE相关信号从高频到低频上升,在~20 GHz以下变平。在较高的银河系纬度,与DIRBE地图的相关信号的平均幅度略有下降。COSMOSOMAS/WMAP相关信号与DIRBE的频率行为与热尘埃的预期趋势不一致。对H-α发射图的研究不支持游离游离作为该信号的主要贡献者。我们的研究结果提供了一个新的银河系前景的证据与旋转尘埃模型预测的属性兼容。
2006-01-10 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