Cosmological CPT Violation, Baryon/Leptogenesis and CMB Polarization
本文研究了宇宙学CPT破坏及其在重子/轻子生成和CMB极化中的意义。我们特别提出了一个变种的引力leptogenesis模型。通过马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法进行全局分析,我们发现目前的CMB偏振观测从三年的WMAP(WMAP 3)和2003年飞行的BOOMERANG(B 03)的数据提供了一个弱的证据,我们的模型。然而,为了验证,特别是排除这种类型的重子/leptogenesis与宇宙学CPT破坏的机制,未来的测量从普朗克和CMBpol的CMB偏振是必要的。
2007-07-27 astro-ph hep-ph hep-th
A new cosmic microwave background constraint to primordial gravitational waves
频率> 10^{-15} Hz的原初引力波在宇宙微波背景(CMB)退耦时对宇宙辐射密度有贡献。这个GW背景对CMB和物质功率谱的影响与无质量中微子的影响相同,除非引力波气体的初始密度扰动幅度是非绝热的,如果这样的GW是在膨胀或一些膨胀后相变期间产生的,可能会发生这种情况。在这两种情况下,目前的观测提供了一个与大爆炸核合成(BBN)竞争的GW振幅的约束,尽管它扩展到更低的频率(~10 ^{-15} Hz而不是BBN的~10^{-10} Hz下限):在95%的置信水平下,对于均匀(即,非绝热)初始条件。未来的CMB实验,如普朗克实验和CMBPol实验,应该分别允许Omega_gw h^2 < 1.4 x 10^{-6}和Omega_gw h^2 < 5 x 10^{-7}的灵敏度。
2006-03-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Measuring CMB polarisation with the Planck mission
在本文中,我们讨论了为什么以及如何普朗克任务,最初设计和建议映射CMB强度波动,已被修改为偏振测量能力以及。
2003-07-31 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
Measuring Distance Ratios with CMB-Galaxy Lensing Cross-correlations
本文提出了一种将宇宙微波背景(CMB)的引力透镜效应与宇宙剪切测量相结合的宇宙学测量方法。我们交叉相关的透镜平面的星系计数与两个不同的源平面:在$z \sim 1100$和星系的CMB在中间红移。星系计数/CMB透镜交叉相关的星系计数/星系透镜交叉相关的比率被证明是一个纯粹的几何量,仅取决于源星系的分布函数。通过结合普朗克,ADEPT和LSST的比率可以测量到$\sim 4%$的准确性,而未来的基于偏振的实验,如CMBPOL可以进行更精确的($\sim 1%$)测量。对于允许曲率和状态方程参数变化的宇宙学模型,由这个比值的测量所确定的简并度方向与由重子声学振荡(BAO)测量所确定的简并度方向不同。将该方法与Hu,Holz and Vale(2007)提出的堆积星团质量重建宇宙学技术相结合,可以进一步降低比值的不确定性,改善对宇宙学参数的约束。在Doran和Robbers(2006)提出的参数化的背景下,我们还研究了透镜比测量对早期暗能量模型的影响。对于退化的CMB模型,我们发现两个BAO和透镜比测量是不敏感的早期组件的暗能量密度。
2008-10-21 astro-ph
The MAP satellite mission to map the CMB anisotropy
微波各向异性探测卫星定于2001年年中发射。MAP的目标是制作一张精确度和精度都前所未有的宇宙微波背景各向异性图。指导设计原则是系统效应最小化。仪器设计和测绘战略协同工作,以利用深空提供的独特机会。我们给出了任务的概述,并将预测的MAP误差条与最近的测量结果进行了比较。
2000-12-11 astro-ph
Cosmological reionization after WMAP: perspectives from PLANCK and future CMB missions
WMAP第一年通过在CMB各向异性T和TE模角功率谱上的印记检测到高红移再电离,这要求更好地理解标准复合后的宇宙电离和热历史。不同的再电离机制预测不同的签名在CMB中,无论是在温度和偏振各向异性和光谱失真。普朗克能力区分不同的情况下,通过其灵敏度T,TE和E模式角功率谱进行了讨论。展望未来的高灵敏度实验的CMB偏振各向异性和频谱开放。
2004-11-15 astro-ph
The Richness and Beauty of the Physics of Cosmological Recombination
描述宇宙重组时代的物理成分非常简单,也非常容易理解。这一事实使我们能够考虑各种各样的过程,仍然发现潜在的可衡量的后果。在这篇文章中,我们重点介绍了最近与宇宙学氢复合有关的一些详细的物理学研究。这些考虑的影响是双重的:(i)在这一时期相关的光子释放导致宇宙微波背景(CMB)能谱与完美黑体的有趣和独特的偏差,特别是在分米波长处,可能在不久的将来变得可观察到。观察这些扭曲,原则上将提供一种额外的方法来确定宇宙的一些关键参数(例如比熵,CMB温度和氦的星前丰度),而不受宇宙方差的限制。它还使我们能够用直接的观测证据来对抗我们对复合过程的详细理解。在这方面的贡献,我们说明了如何的理论光谱模板的宇宙复合谱可用于此目的。(ii)随着高精度宇宙微波背景数据的出现,例如使用普朗克测量者或Cmbpol可以获得的数据,对宇宙电离历史的非常精确的理论理解对于解释宇宙微波背景温度和偏振各向异性是必要的。(节略)
2008-02-06 astro-ph
CMB Beam Systematics: Impact on Lensing Parameter Estimation
CMB的B模式偏振提供了一个处理几个宇宙学参数最显着的张量标量比,$r$,是敏感的参数,管理的增长大尺度结构(LSS)和引力势的演变。原初引力波和二次透镜引起的B模信号非常弱,因此容易出现各种前景和系统。在这项工作中,我们使用基于Fisher矩阵的估计和应用,首次,蒙特卡罗马尔可夫链(MCMC)模拟,以确定从五个即将到来的实验推断宇宙学参数的光束系统学的影响:普朗克,北极熊,蜘蛛,安静+三叶草和CMBPOL。我们认为光束系统耦合的光束子结构的梯度的温度各向异性和偏振(差分束宽,指向和椭圆度)和光束系统由于差分光束归一化(差分增益)和方向(光束旋转)的偏振敏感轴(后两种效果是不敏感的光束子结构)。我们确定允许水平的光束系统的诱导参数误差的给定公差和检查可能的偏差推断的参数伴随着潜在的统计不确定性的增加。我们所有的结果都按比例缩放到“最坏情况下”。在这种情况下,对于我们的公差水平,波束旋转不应超过几度至亚度水平,典型椭圆率要求为1%水平,差分增益允许水平为$10^{3}$至$10^{4}$中的几个部分,差分波束宽度上限为亚百分比水平,差分指向不应超过几度至亚弧秒水平。
2009-03-20 astro-ph
Peculiarities of anisotropy and polarization as an indicator of noises in the CMB maps
本文讨论了BOOMERANG和MAXIMA-1任务成功后现代宇宙学中出现的一些新问题。分析了CMB各向异性高峰值的统计特征,并讨论了未来MAP和PLANCK任务观测数据中可能出现的CMB各向异性高峰值的内部结构。我们已经调查了几何和统计特性的CMB偏振在这样的高孤立的各向异性峰的存在下,一个极化的像素噪声和点源。零偏振奇点附近的偏振场结构对CMB图中像素噪声和点源的水平非常敏感。
2000-11-28 astro-ph
Simulating the Zody Emission in the Planck Mission
宇宙微波背景飞行任务的敏感性日益提高,这就需要大大提高减去银河前景各种来源的准确性,从最相关的成分(同步加速器、尘埃和自由-自由辐射)到通常被认为与宇宙微波背景实验关系不大的成分。相对于其他银河系的漫射成分,黄道带光发射(ZLE)是独特的,不仅取决于观测方向,还取决于观测者在太阳系内的位置:ZLE表现为一个大尺度,时间依赖的前景。从现有的远红外ZLE模型,我们讨论的影响ZLE贡献CMB地图和污染水平的时间顺序的数据和地图,预计从即将到来的普朗克空间任务以及普朗克能力,以增加我们的知识ZLE属性。
2006-07-19 astro-ph
Fine-tuning criteria for inflation and the search for primordial gravitational waves
我们重新讨论的论点,简单的模型的通货膨胀与一个小的红色倾斜的标量功率谱一般产生一个可观察的张量谱。我们表明,微调的基础上的潜在的代数简单性的标准强烈依赖于明确的假设,他们纳入,特别是关于通货膨胀的结束。此外,一些具有代数简单势的模型需要仔细调整初始场配置,并且并非所有类型的微调都可以通过势的代数简单性来识别。相反,在没有一个强有力的机制,结束通货膨胀之前,我们证明了存在的潜力与消失的小张量振幅,这是自然的代数形式和初始条件。因此,我们认为,建议的实验(CMBPol或BBO),使张量振幅的高灵敏度的测量不能明确排除暴胀的范式。
2008-10-15 astro-ph hep-th
The Cosmic Microwave Background Anisotropy Experiments
本文介绍了在斯特拉斯堡北约宇宙微波与宇宙学学校所作的六个小时的关于宇宙微波背景辐射各向异性实验的讲座内容。(Its配套论文astro-ph/9705101报告了CMB频谱的讲座。)背景设置为从理论CMB各向异性讲座和实验情况的桥梁。COBE DMR的结果被详细地回顾,并作为未来太空任务的先驱。目前和计划中的实验进行了讨论,优先审查已经完成的意见。美国宇航局MidEX任务地图进行了详细讨论,包括数字。欧空局的M3任务马克斯普朗克勘测者也审查了一些细节,但其最终配置尚未完全解决。介绍了最近的历史和当前版本。包括用于实验的表格和参考文献。
1997-05-19 astro-ph
Constraining Isocurvature Perturbations with CMB Polarization
研究了宇宙微波背景(CMB)偏振数据在约束原始等曲率模式存在时的作用。虽然MAP卫星任务将无法同时约束等曲率模式和宇宙学参数,但普朗克任务将能够对等曲率模式的存在设置严格的限制,如果它对CMB偏振天空进行精确测量的话。我们发现,如果我们允许可能存在的isocurvature模式,最近获得的宇宙曲率的BOOMERANG测量失败。然而,在相同的角标度上,一个对温度敏感的偏振测量将允许在没有绝热性的前提下确定宇宙的曲率。
2000-12-19 astro-ph
The Richness and Beauty of the Physics of Cosmological Recombination: The Contributions from Helium
描述宇宙重组时代的物理成分非常简单,也非常容易理解。这一事实使我们能够考虑各种各样的过程,仍然发现潜在的可衡量的后果。在这篇文章中,我们强调了最近研究的一些与宇宙学氢和氦复合有关的详细物理学。这些考虑的影响是双重的:(i)在这一时期相关的光子释放导致宇宙微波背景(CMB)能谱与完美黑体的有趣和独特的偏差,特别是在分米波长处,可能在不久的将来变得可观察到。尽管氦的丰度相当小,但它也为完整的复合光谱贡献了相当数量的光子,由于氦复合动力学的差异和所有成分的非平凡叠加,导致额外的独特光谱特征。观测氢和氦复合时期的光谱畸变,原则上将提供一种额外的方法来确定宇宙的一些关键参数(例如比熵,CMB温度和氦的星前丰度),而不受宇宙方差的限制。它还使我们能够用直接的观测证据来对抗我们对复合过程的详细理解。(ii)随着高精度宇宙微波背景数据的出现,例如使用普朗克探测器或CMBpol可以获得的数据,对宇宙电离历史的非常精确的理论理解对于解释宇宙微波背景温度和偏振各向异性是必要的。(节略)
2008-02-06 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
Cosmic microwave background measurements can discriminate among inflation models
暴胀过程中的量子涨落可能是造成宇宙微波背景(CMB)温度各向异性的原因。CMB各向异性的观测结果可以用来证伪许多目前流行的模型。在本文中,我们讨论了计划的卫星任务的准确性CMB各向异性的观测招股说明书拒绝目前流行的通货膨胀模型,并提供一些方向模型的建设。
1997-02-19 astro-ph hep-ph
Some sources of systematic errors on CMB polarized measurements with bolometers
一些来源的系统误差,具体到偏振CMB测量使用测辐射热计,进行检查。虽然我们所展示的评估是在普朗克任务(更具体地说是普朗克HFI)的背景下进行的,但我们的许多结论也适用于其他实验。
2001-12-20 astro-ph
The Low Frequency Instrument in the ESA Planck mission
通过对宇宙微波背景(CMB)的测量,可以对红移z~1100的宇宙等离子体进行高精度的观测。1992年,美国航天局的COBE卫星首次探测到宇宙微波背景辐射的各向异性,此后,许多地面和气球实验的结果表明,不同结果之间具有显著的一致性,并提供了基本宇宙学性质的定量估计。今年,NASA WMAP卫星团队发布了自COBE以来第一张改进的CMB全天空地图,使人们对宇宙的起源和演化有了更深入的了解。欧空局的普朗克卫星计划于2007年发射,其设计目的是提供对整个天空中CMB温度各向异性的最终测量,其精度仅受天体物理前景的限制,并对偏振各向异性进行可靠的检测。普朗克将用两台仪器在宽谱带上观测天空(低频仪器,基于30至70千兆赫的相干辐射计,高频仪器,基于100至857千兆赫的测辐射热探测器)。与WMAP相比,任务性能将显着提高科学回报。此外,LFI辐射计(以及一些HFI测辐射热计)本质上对偏振敏感,使得通过组合来自不同接收器的数据,将有可能精确地测量偏振功率谱的E模式并检测偏振功率谱的B模式。普朗克灵敏度也将提供检测CMB中印记的非高斯性的可能性。
2003-10-02 astro-ph
Analysis Issues for Large CMB Data Sets
对宇宙微波背景辐射的温度和偏振的各向异性进行多频率、高分辨率的全天空测量是MAP(美国航天局)和Planck(欧空局)卫星飞行任务的目标。这些飞行任务的最终数据产品-多幅微波天图,每幅天图都必须包含10^6个以上的像素,以便提供仪器的角分辨率-将对参与分析和科学利用两次巡天结果的人员提出严峻的挑战。本文介绍了未来CMB数据集的数学结构的有关方面的一些考虑。>如需更好地在屏幕上再现图形,请参见<http://www.tac.dk/~healpix或http://www.mpa-garching.mpg.de/~cosmo/contributions.html
1998-12-18 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
The Scientific Programme of Planck
40年来,宇宙微波背景(CMB)一直是有关宇宙几何和内容的最重要信息来源。即便如此,迄今为止,只提取了资本市场管理局现有资料的一小部分。Planck是继COBE和WMAP之后的第三次空间CMB任务,旨在提取CMB温度各向异性的基本所有信息。普朗克还将高精度地测量CMB各向异性的偏振,它不仅编码了丰富的宇宙学信息,而且还提供了第一批恒星和星系形成时宇宙热历史的独特探测。偏振测量也可以探测到大爆炸后10^(-35)s的暴胀过程中产生的引力波的随机背景特征。这本书描述了普朗克任务的预期科学产出,包括宇宙学和非宇宙学。第一章概述了卫星的实验概念和运行情况。第2章涵盖了任务的核心宇宙学科学,描述了普朗克将进行的测量,我们希望从中了解宇宙的几何和内容以及基础物理学,以及CMB数据与其他数据的结合,以提供更多的见解。虽然普朗克的主要目标是宇宙学,但它将以前所未有的频率覆盖率,角分辨率和灵敏度的组合调查整个天空,为广泛的天体物理学提供有价值的数据。第3、4和5章描述了普朗克数据在非宇宙学天体物理学中的应用。这本书也可以直接从http://www.rssd.esa.int/Planck下载。
2006-04-04 astro-ph
A simulation pipeline for the Planck mission
我们描述了一组数值工具来模拟普朗克卫星的输出数据。这些开始与CMB的天空在选定的宇宙学的生成,添加在各种前景源,卷积的天空信号与任意的,甚至非对称和偏振光束图案,推导出的时间顺序的数据流测量的探测器取决于所选择的卫星扫描策略,并包括噪声信号的个人探测器和电子系统。模拟产品需要开发,验证,优化和验证普朗克任务的所有数据处理和科学分析步骤的准确性和性能,包括数据处理,数据完整性检查,校准,地图制作,物理成分分离和功率谱估计。此外,模拟允许详细研究许多随机和系统性影响对科学结果的影响。仿真的有效实现允许建立信号方差和协方差的扩展统计。虽然是专门为普朗克任务开发的,但预计所采用的框架以及大多数模拟工具将用于其他实验和一般的CMB相关科学。
2005-08-24 astro-ph
Extragalactic Foregrounds of the Cosmic Microwave Background: Prospects for the MAP Mission
(节略)虽然对宇宙微波背景(CMB)各向异性的主要贡献是在最后散射表面产生的备受追捧的原始波动,但其他效应在较低红移处产生二次波动。在这里,我们研究的背景下,即将到来的MAP任务的CMB的河外前景。我们首先调查的主要河外前景,并表明,离散源,Sunyaev-Zel'dovich(SZ)的影响,和引力透镜是最主要的MAP。然后,我们表明,MAP将检测(>5西格玛)约46个离散源和10 SZ集群直接与94 GHz的通量以上2焦耳。较暗星系团的平均SZ通量可以通过MAP与从现有星表中提取的星系团位置的互相关来探测。例如,MAP-XBAC互相关将对S(94 GHz)> 200 mJ y的簇敏感,并且因此将提供它们的维里化状态的测试和它们的气体分数的测量。最后,我们考虑探测超星系团尺度的宇宙微波背景与星系目录的相互关联的热气。假设星系跟踪的气体,我们表明,MAP和APM目录之间的互相关应该产生一个边际检测,或至少四倍的改进COBE上限的均方根康普顿y参数。
2000-04-03 astro-ph
Cosmological science enabled by Planck
普朗克探测器将是第一个绘制整个宇宙微波背景(CMB)天空的任务,灵敏度和分辨率优于10“。这样一项任务所促成的科学跨越了天体物理学和宇宙学的许多领域。特别是它将导致一场革命,在我们的理解初级和次级CMB各向异性,对许多关键的宇宙学参数的约束将改善几乎一个数量级(子百分之水平)和形状和振幅的质量功率谱在高红移将受到严格的限制。
2006-06-27 astro-ph
Non-Gaussian signature of weak gravitational lensing in the CMB
暴胀宇宙学预言了高斯型的原初涨落,但随后的宇宙微波背景辐射的引力透镜干扰了它的高斯性。透镜效应的特定特征的知识是必要的,以区分一个透镜高斯天空从一个本质上非高斯。在本文中,我们研究的模式的非高斯功能的CMB产生的引力透镜,分析和数值。我们描述的透镜CMB温度分布使用生成泛函的形式主义,并获得完整的图片新兴的非高斯效应。为了在实践中测试透镜效应的签名,我们提出了一个基于CMB温度累积量的尺度相关统计量,并对典型的暴胀模型进行了数值计算。这种影响预计在角标度$\sim 10^\prime$上最为显著,其幅度在未来卫星飞行任务的观测能力范围内。
1998-06-08 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
Summary of Results from COBE
本文介绍了COBE(宇宙背景探测器)卫星任务的主要宇宙学结果。这些结果包括对宇宙微波背景辐射强度的精确测量、宇宙微波背景各向异性的发现和分布图、宇宙微波背景偏振的大尺度观测以及漫红外背景的探测和测量。本摘要由1998年10月在罗马举行的3K宇宙学会议发表,是会议记录的一部分。
1999-02-01 astro-ph
Measuring cosmological bulk flows via the kinematic Sunyaev-Zeldovich effect in the upcoming cosmic microwave background maps
我们提出了一种新的方法来测量宇宙中可能的大规模整体流动的宇宙微波背景(CMB)地图从即将到来的任务,MAP和普朗克。这可以通过研究在许多X射线团位置的CMB温度场的统计特性来完成。在每个星团位置,CMB温度涨落将是Sunyaev-Zeldovich(SZ)运动学和热分量,宇宙学涨落和仪器噪声项的组合。当在许多这样的集群上平均时,最后三个将向下积分,而第一个将由可能的整体流分量主导。特别是,我们建议使用全天X射线集群目录,应该(或可能)很快从X射线卫星,然后评估的CMB场的偶极子分量在集群的位置。我们表明,对于MAP和普朗克任务参数的偶极子的主要贡献将是从条款由于SZ运动学效应产生的散装流(信号,我们寻求)和仪器噪声(在我们的信号中的噪声)。然后计算这种测量的预期信噪比,我们得到在95%置信水平下,对于大于100 h ^{-1} Mpc尺度的整体流,MAP数据可以探测到$< 200$ km/sec的振幅,而普朗克任务可以探测到仅30 km/sec的振幅。
2000-05-09 astro-ph
Cosmological implications from the observed properties of CMB
对宇宙微波背景的观测是现代宇宙学的一个重要信息来源。除了为大爆炸模型本身提供令人印象深刻的支持外,它们还量化了大尺度结构形成的整体框架或背景。然而,最令人兴奋的是,这些观测可能会让我们了解宇宙历史的最初时刻,以及在如此高的能量下占据主导地位的物理学,在任何可预见的未来,这都将超出实验室的能力范围。即将进行的实验,如普朗克任务,因此提供了一个窗口,进入第三个千年的物理学。
2004-02-12 astro-ph
Overview of Secondary Anisotropies of the CMB
虽然对宇宙微波背景(CMB)各向异性的主要贡献是在最后散射表面产生的原始波动,但其他效应在较低的红移处产生次级波动。这些次级波动必须仔细计算,以便分离出原始波动。此外,它们本身也很有趣,因为它们提供了关于宇宙几何和局部性质的丰富信息。在这里,我调查次级各向异性和银河系外的CMB前景的不同来源。我在多极频率平面上显示了它们的相对重要性。我特别讨论他们的影响,在未来的CMB任务MAP和普朗克测量。
1999-04-19 astro-ph
Large Scale Structure in an Era of Precision CMB Measurements
随着高信噪比宇宙微波背景(CMB)各向异性实验的出现,现在可以对与温度波动有关的统计进行详细的研究。各向异性功率谱中声振荡的存在现在通过第一峰值的清楚检测以及第二和第三峰值的较低置信度来确定。除了与CMB光子温度涨落相关的声峰结构之外,我们还研究了观测探测到由重子引起的大尺度结构(LSS)物质功率谱振荡的可能性。我们还提出了一个新的宇宙学测试使用的角功率谱的暗物质晕,或星系团检测通过宽视场调查的大尺度结构。标准规则的建议测试涉及的整体形状的物质功率谱和重子振荡峰的投影。该测试允许测量作为红移函数的角直径距离,类似于从温度各向异性功率谱中的第一声峰到最后散射表面的距离。同时探测到光子和重子的振荡将为我们对复合时代物理学的理解提供一个强有力的、必要的确认。可以通过对来自MAP等飞行任务的CMB数据和来自DUET等飞行任务的大尺度结构数据进行综合分析来进行拟议的研究。
2002-04-06 astro-ph
Introduction & Overview: CMB Sessions
这是一个非常激动人心的时刻,为CMB领域。人们普遍认为,对宇宙微波背景辐射的精确测量可以为宇宙学模型提供一个确定性的检验,并准确地确定它们的参数。目前的观测给了我们第一个粗略的结果,但正在进行的实验承诺新的和改进的结果很快,最终卫星任务(MAP和COBRAS/SAMBA现在命名为普朗克)预计将提供必要的精确测量。其他领域,如光谱观测和Sunyaev-Zeldovich效应也取得了重大进展。长期以来,人们一直期待宇宙微波背景(CMB)辐射将提供有关早期宇宙的重要信息,因为它在早期的核心作用和后期普遍缺乏相互作用。虽然自从彭齐亚斯和威尔逊在1964年发现CMB以来,已经有许多对它的观测,但宇宙背景探测器卫星COBE提供了两个分水岭观测:(1)CMB被黑体光谱非常好地描述;(2)发现了CMB各向异性的光谱。
1997-03-25 astro-ph
The primordial baryonic clouds and their contribution to the CMB anisotropy and polarization formation
本文讨论了小尺度重子云模型中宇宙电离历史的可能畸变。云的相应尺度比典型的银河系质量尺度小得多。这些云被认为是在一个框架内的宇宙学模型的等曲率和绝热扰动。在这个模型中,重子云并不直接作为扰动源影响宇宙微波背景各向异性的形成,而是由于氢复合动力学的改变。我们还研究了相应的扭曲的各向异性和偏振功率谱与发射的MAP和未来的普朗克任务。
2001-12-11 astro-ph
Component separation methods for the Planck mission
普朗克卫星将在30至857 GHz的9个频率上绘制整个天空。作为其主要目标的CMB强度和偏振被前景发射污染。本文的目标是比较建议的方法分离CMB前景的基础上,他们不同的光谱和空间特征,并分离成不同的物理来源的组件的前景。一个组件分离的挑战已经组织,根据一套现实复杂的模拟天空排放。几种方法,包括那些基于内部模板减法,最大熵方法,参数化方法,空间和谐波互相关方法,和独立分量分析进行了测试。不同的方法被证明是有效的清洁前景污染的CMB地图,在重建弥漫的银河系排放的地图,并在检测点源和热Sunyaev-Zeldovich信号。的残差的功率谱是,在最大的尺度上,四个数量级低于在前景最小的输入银河系功率谱。准确地恢复了CMB功率谱,直到第六个声峰。点源探测极限达到100 mJy,通过热SZ效应在三分之二的天空中探测到约2300个团簇。我们发现,没有一种方法对所有科学目标都是最好的。我们预见,普朗克的最终组件分离管道将涉及针对不同目标的处理步骤之间的方法和迭代的组合,例如漫射组件分离,光谱估计和紧凑源提取。
2008-11-25 astro-ph
Polarized CMB: Reionization and Primordial Tensor modes
我们讨论了在后WMAP时代即将到来的机会与宇宙微波背景(CMB)的观测。宇宙微波背景偏振的旋模探测暴胀引力波。虽然一个显着的混乱来源,预计从宇宙剪切转换的偏振密度扰动,更高分辨率的观测CMB各向异性可以用于透镜重建和分离引力波偏振签名的透镜。基于目前的透镜重建技术的分离使得在包括大统一理论的范围内探测10^15 GeV以下的暴胀能量尺度成为可能。原始卷曲模式的观测检测是辅助再散射在后期的时间在再电离时代的光学深度电子散射在0.1及以上的水平。这种光学深度的改进的测量是有用的,以优化后WMAP任务的实验参数,试图以IGW背景为目标。
2003-11-03 astro-ph
Cosmic Microwave Background Observations in the Post-Planck Era
微波各向异性探测器和普朗克飞行任务将提供宇宙微波背景温度的低噪声图。这些图将允许测量CMB的功率谱,其中测量噪声低于宇宙方差(l < 1500)。预计在普朗克之后,将不需要进一步的全天空CMB温度观测。然而,普朗克并不是宇宙微波背景辐射测量的终点,而是起点。继普朗克之后,精确的CMB偏振观测将为研究能量高达10^19 GeV的物理过程提供可能性。此外,角分尺度的多频观测将使人们能够研究宇宙中大尺度结构形成的早期阶段。
1999-07-20 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
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