MASTER of the CMB Anisotropy Power Spectrum: A Fast Method for Statistical Analysis of Large and Complex CMB Data Sets
本文介绍了一种快速、准确地估计宇宙微波背景(CMB)各向异性角功率谱的方法--蒙特卡罗变迹球面变换估计法。MASTER最初是为解释Boomerang实验数据而设计的,它既是一种计算效率高的方法,适用于现有的CMB数据集(尽管覆盖天空的一小部分,但规模已经很大,并受到不均匀和相关噪声的影响),也是一种非常有前途的应用,可用于分析未来非常大的CMB卫星飞行任务产品。
2001-05-17 astro-ph
Hyperbolic Universes with a Horned Topology and the CMB Anisotropy
我们分析了具有非平凡拓扑结构的双曲宇宙中宇宙微波背景(CMB)的各向异性,其中基本单元具有无限长的喇叭。该文致力于研究两个问题.一方面,我们证明了角状拓扑并不像文献中所述的那样在CMB星图中在角的方向上导致平坦点。另一方面,我们证明了具有有限体积的角状拓扑结构可以解释COBE和WMAP所观察到的CMB各向异性中的低多极子的抑制。
2004-10-19 astro-ph
CMB anisotropy at degree angular scales and the thermal history of the Universe
本文研究了冷暗物质和混合暗物质模型中宇宙微波背景辐射的各向异性,这些模型具有非标度不变的原始功率谱(即$n \neq 1$)和星系际介质在红移$z_{rh}$处的突然再电离.我们测试这些模型对最近检测到的CMB各向异性在大和中等角度尺度。我们发现,目前的CMB各向异性测量不能区分CDM和MDM模型。我们的可能性分析表明,蓝色功率谱($n \simeq 1.2$)和再电离在$z_{rh} \sim 20$的模型是最一致的各向异性数据考虑在这里。在没有再电离的情况下,我们的分析给出了$1.0 \le n \le 1.26$(95% C.L.)对于$Ω_b = 0.05$。
1996-09-21 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
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
Statistical isotropy of CMB anisotropy from WMAP
假设宇宙微波背景(CMB)温度涨落的统计期望值在天空旋转下保持不变。我们调查统计各向同性的CMB各向异性地图最近测量的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)使用双极球谐功率谱在Hajian和Souradeep 2003年提出的。利用WMAP第一年的全天空CMB各向异性图估计了双极功率谱(BiPS)。该方法允许我们在多极空间中隔离区域,并独立地研究每个区域。这种搜索没有证据表明违反统计各向同性的第一年的WMAP数据的角尺度大于对应的1 ~60。
2005-02-12 astro-ph
Contribution of Extragalactic Infrared Sources to CMB Foreground Anisotropy
我们估计了河外红外源对宇宙微波背景各向异性测量的干扰程度。高分辨率和高频率的CMB各向异性观测对这一前景特别敏感。我们使用来自COBE卫星的数据来生成覆盖毫米和亚毫米波长的银河发射光谱。使用这个光谱作为模板,我们预测的微波辐射的5319个最亮的红外星系所看到的IRAS。我们模拟了相关频率范围(30-900 GHz)和仪器分辨率(10 '-10度半高全宽)的天空图。对这些天图的温度各向异性的分析表明,一个合理的观测窗口可用于CMB各向异性测量。
1997-03-25 astro-ph
CMB Anisotropy in COBE-DMR-Normalized Flat $Λ$ CDM Cosmogony
我们计算了低密度、平坦、宇宙学常数、冷暗物质模型中的宇宙微波背景(CMB)各向异性。尽管在更好地理解系统效应之前,关于模型可行性的结论必须保持暂时性,但有温和的迹象表明,这些模型具有比目前可用的CMB各向异性观测数据所指示的更多的中间尺度功率,其中旧模型($t_0 \geq 15-16$ Gyr),重子密度高的模型($Ω_B \geq 0.0175 h^{-2}$),低密度模型($Ω_0 \sim 0.2-0.4$)做得最差。
1995-12-23 astro-ph
CMB anisotropy measurements using stratospheric balloons
本文综述了利用球载望远镜进行的宇宙微波背景各向异性测量。经过简短的描述的实验方法,我们概述了这些实验的特殊问题,我们描述了所获得的主要结果和perception为未来的发展。
1998-04-14 astro-ph
Window Function for Non-Circular Beam CMB Anisotropy Experiment
我们开发了计算快速的方法来计算一个宇宙微波背景各向异性实验的窗口函数与一个非圆形的光束,扫描在天空中的大角度。为了具体说明这些方法,我们计算Python V实验的窗口函数,该实验用椭圆高斯光束在天空上扫描大角度。
2001-05-16 astro-ph
Anisotropy of CMB & Cosmological Model
在这篇简短的评论中,我将触及观测和理论宇宙学的要点和终点,这些影响和改变了我们今天对宇宙的理解。
1998-03-18 astro-ph
CMB Anisotropy of the Poincare Dodecahedron
以庞加莱十二面体为例,分析了多连通球形宇宙的宇宙微波背景的各向异性。我们比较了庞加莱十二面体宇宙的温度关联函数和角功率谱与第一年的WMAP数据,发现这个多连通宇宙可以解释WMAP发现的大尺度上令人惊讶的低CMB各向异性,只要总的能量密度参数Omega_tot在1.016 ~ 1.018之间。1.020.假设原始扰动的系综平均是尺度不变的Harrison-Zel'dovich谱。研究了天空中的圆信号,发现目前对CMB天图的分析可能会遗漏六对匹配圆的信号。
2005-02-25 astro-ph
CMB anisotropies due to cosmological magnetosonic waves
研究了螺旋随机宇宙磁场引起的标量模扰动(磁声波),并解析地导出了相应的宇宙微波背景(CMB)温度和偏振各向异性角功率谱。我们表明,随机磁场,或均匀的磁场的存在下,影响的CMB各向异性功率谱的声学振荡模式,有效地作为重子分数的减少。我们发现,标量磁能密度扰动的CMB温度各向异性的贡献是小的CMB $E$ -极化各向异性的贡献相比。
2006-12-15 astro-ph
MAXIMA: Observations of CMB Anisotropy
本文件介绍了毫米波各向异性实验成像阵列(MAXIMA),这是一个球载实验,测量10弧分至5度角尺度上的宇宙微波背景(CMB)的温度各向异性。MAXIMA使用16个测辐射热探测器在以150 GHz、230 GHz和410 GHz为中心的光谱波段进行观测,在所有频率下的分辨率为10角分。接收器对CMB各向异性的综合灵敏度为40微K *(sec^0.5)。在总共8.5小时的CMB观测的两次飞行中,绘制了300平方度的天空。MAXIMA数据被用来区分宇宙学模型,并确定宇宙学参数,从1998年的飞行结果。从这些数据得到的角功率谱在l=200附近有一个窄峰,与暴胀大爆炸模型一致。估算了宇宙学参数,包括总密度Ω(total)=0.9(-0.16,+0.18),重子密度Ω(b)h^2=0.033(+/-0.013),功率谱归一化C(10)=690(-125,+200)微K ^2。最后一章讨论了CMB偏振各向异性,包括MAXIPOL的概述,MAXIMA的偏振敏感后续。
2003-02-07 astro-ph
Monte Carlo Simulations of Medium-Scale CMB Anisotropy
最近的探测宇宙微波背景(CMB)的各向异性在半度角尺度显示相当大的分散在所报告的振幅,即使在类似的角分辨率。我们使用蒙特卡罗技术来模拟当前的一组中等规模的CMB观测,包括天空覆盖和测量技术的所有相关方面。所报告的振幅的散射在标准冷暗物质(CDM)宇宙学模型预期的范围内,并且主要来自每个实验的有限天空覆盖范围。在标准CDM的范围内,目前对CMB各向异性的观测支持在CMB功率谱中检测到“多普勒峰”,这与哈勃常数H_0 = 50 km/s/Mpc时重子密度0.01 < Omega_b < 0.13(95%置信度)一致。的不确定性大致平均分为仪器噪声和宇宙方差所产生的有限的天空覆盖范围。
1996-01-30 astro-ph
Probing Cosmic topology using CMB anisotropy
宇宙微波背景辐射各向异性的测量为在哈勃半径范围内探索宇宙的全局拓扑结构打开了一扇窗口。我们发展了一种计算非平凡拓扑模型CMB各向异性的新方法,并将其应用于具有紧致空间拓扑的开宇宙模型。我们进行贝叶斯概率分析的选择模型,面对的理论像素-像素温度关联函数与COBE-DMR数据。我们的研究结果表明,强约束的紧凑性出现:如果宇宙是小的“地平线”的大小相比,相关性出现在地图是不可调和的观察。
1998-04-04 astro-ph
CMB Temperature and Polarization Anisotropy Fundamentals
近年来,宇宙微波背景(CMB)温度和偏振各向异性研究取得了巨大的实验进展,为中间时期的宇宙学建立了一个标准范式,同时也提出了关于时间两端物理过程的问题。宇宙结构的来源和目前正在加速膨胀的暗能量背后的物理原理是什么?我们回顾了声学现象学的标准宇宙学模型的基石,并讨论了内部一致性关系,使其解释的可信度。我们讨论了未来的里程碑在CMB各向异性的研究,对通货膨胀和暗能量模型的影响。这些包括引力波和极化场中的引力透镜的特征,以及CMB光子穿过宇宙大尺度结构的次级温度各向异性。
2002-10-31 astro-ph
Concepts in CMB Anisotropy Formation
这些课堂讲稿构成了宇宙微波背景(CMB)各向异性形成理论的入门。重点放在概念方面,而不是技术问题,我们研究的物理基础,各向异性演化的相对论动力学和微扰理论,以及这些原则的表现在初级和次级各向异性。我们讨论规范的选择和规范的不变性和它们的使用在理解CMB。声学、引力红移和电离效应在宇宙微波背景辐射谱中具有强大的特征,可以确定经典的宇宙学参数,并揭示结构形成模型之间的一般区别。我们开发了紧耦合和弱耦合近似作为分析工具,以帮助理解这些影响及其签名的鲁棒性。
1995-11-27 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
Elliptical Beams in CMB Temperature and Polarization Anisotropy Experiments: An Analytic Approach
我们提出了一种分析方法来估计在CMB温度和线性偏振各向异性实验中的光束不对称性的影响。我们通过微扰展开的情况下,椭圆高斯窗口的简单和准确的结果。我们的结果被应用于研究光束椭圆度在全天空偏振关联函数和功率谱协方差矩阵估计中的影响。这种效应的相关性也讨论了预测误差,包括当前和未来的CMB实验束不对称。
2001-12-04 astro-ph
Construction of Cosmic String Induced Temperature Anisotropy Maps with CMBFAST and Statistical Analysis
我们使用由L修改的公开可用代码CMBFAST。Pogosian和T. Vachaspati的研究,以模拟摆动的宇宙弦对宇宙微波背景(CMB)的影响。利用考虑矢量模的修正CMBFAST程序,用单尺度模型对摇摆宇宙弦进行建模,我们超越了角功率谱,构造了分辨率为几度的CMB温度图。这些地图的统计研究,然后使用传统的和最近提出的统计测试优化隐藏的温度不连续性引起的戈特-凯泽-斯特宾斯效应的检测。然而,我们表明,这些现实的地图不能区分在统计上显着的方式从纯高斯地图具有相同的功率谱。
2000-09-19 astro-ph
Cosmic Inversion: Reconstructing primordial spectrum from CMB anisotropy
研究了从宇宙微波背景(CMB)各向异性中重建初始密度涨落谱的可能性。作为这个计划的第一步,我们考虑一个空间平坦,CDM占主导地位的宇宙。在这种情况下,它示出,具有良好的精度,初始频谱满足一阶微分方程与由CMB角关联函数确定的源。该方程被发现包含奇点所产生的声学振荡的传递函数的零点。然而,我们发现这些奇异性并不是致命的,方程可以很好地求解。我们测试我们的方法,考虑简单的解析形式的传递函数。我们发现,即使对于具有尖锐尖峰的光谱,初始光谱也在5%的精度内再现。
2001-11-29 astro-ph
CMBR anisotropy: theoretical approaches
本文根据广义相对论在狄拉克哈密顿方法下的同态关系,发展了基于能量约束精确分解的宇宙学扰动理论。这种精确的分辨率使人们有可能通过能量约束的量子化和物质的量子宇宙学起源来实现哈密顿约化,并解释“CMBR原始功率谱”和现代宇宙学的其他热门问题。
2005-07-15 astro-ph
CMB Anisotropy Due to Tangled magnetic fields in re-ionized models
原始纠缠的宇宙磁场源的重子流体的旋转速度扰动,即使在后复合宇宙。这些涡旋模反过来又会在宇宙微波背景(CMB)的温度各向异性上留下特征印记,如果CMB光子可以在复合后重新散射的话。WMAP的观测表明宇宙经历了相对较早的再电离($z_{ri} \sim 15$),这确实导致了在再电离时期之后CMB光子再散射的显著光学深度。我们计算由此产生的额外的温度各向异性,诱导的原始磁场在后复合宇宙。我们发现,在早期再电离模型中,一个几乎尺度不变的光谱纠缠磁场红移到目前的值$B_0 \sim 3 \times 10^{-9}$高斯,产生矢量模式扰动,这反过来又引起额外的温度各向异性约0.3至0.4 $ μ$ K在非常小的角尺度,与$ l$高达$\sim 10000 $左右。
2005-04-01 astro-ph
Fast Spherical Harmonic Analysis: a quick algorithm for generating and/or inverting full sky, high resolution CMB Anisotropy maps
我们提出了一种快速算法,用于生成全天空,高分辨率($\sim 5'$)模拟的CMB各向异性图案。我们还讨论了逆问题,即从这样的地图评估的全套$a_{\ell m}$的和频谱系数$C_\ell$。我们表明,使用等距圆柱投影的天空大大加快了计算。因此,利用当今的计算机技术可以容易地实现生成和/或反转全天空、高分辨率地图。
1997-03-12 astro-ph
Skewness in the Cosmic Microwave Background Anisotropy from Inflationary Gravity Wave Background
在暴胀背景下,观测到的宇宙微波背景(CMB)温度的大角度各向异性被认为可以探测暴胀引起的原初度规扰动。虽然从通货膨胀的扰动预计是高斯随机场,仍然存在的可能性,在以后的时期的非线性过程诱导"二次“非高斯功能在相应的CMB各向异性地图。已有文献研究了标量(密度)微扰的非线性引力不稳定性引起的非高斯性。在本文中,我们强调了另一个来源的非高斯性所产生的高阶散射的CMB光子的度规扰动。我们提供了一个简单而优雅的形式主义,推导出的CMB温度波动所产生的萨克斯-沃尔夫效应超出线性秩序。特别地,我们推导出二阶CMB温度涨落的表达式。本文指出的多次散射效应导致了张量度规扰动,即,没有表现出引力不稳定性的重力波(GW)仍然可以对CMB各向异性图中的偏斜度做出贡献。我们发现,在平坦的$Ω=1$宇宙中,当重力波和标量扰动对总均方根CMB各向异性的贡献相等时,重力波通过多次散射效应对CMB的贡献与标量扰动的引力不稳定性对CMB的贡献相当.二次偏度被发现是小于宇宙方差导致的结论,通货膨胀的情况下预测,所观察到的CMB各向异性应该是统计上一致的高斯随机分布。
1997-08-02 astro-ph
Using SuZIE arcminute-scale CMB anisotropy data to probe open and flat-ΛCDM cosmogonies
我们使用弧分尺度的数据从Sunyaev-Zel 'dovich红外线实验中的宇宙微波背景辐射的开放和空间平坦的Lambda冷暗物质宇宙演化的各向异性设置限制。测试的模型没有2-sigma检测。得到的上限与COBE/DMR实验检测到的各向异性的幅度是一致的。
1997-02-21 astro-ph
CMB Anisotropy Induced by a Moving Straight Cosmic String
结果表明,光学方法能探测到的弦仅占可探测到的弦总数的20%,因此引力透镜方法只能由CMB "补充"。我们发现了宇宙弦产生的CMB各向异性的一般结构的简单模型的直线弦匀速运动。对于亏损角为1 - 2 arcsec的弦,产生的各向异性的幅度必须为15 - 30 μ K(相应的弦线密度为(G μ)~10 ^{-7},能量为GUT 1,10 ^{15} GeV)。为了使用无线电和光学方法,亏损角必须从0.1弧秒到5 - 6弧秒。如果用光学方法能探测到宇宙弦,那么对应的各向异性亮斑的长度必须不小于100度。
2008-09-05 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
CMB observations using the SKA
我们研究的前景与SKA的CMB各向异性的观测,我们讨论的干涉SKA成像,观测策略,校准问题和可实现的灵敏度的优势。虽然SKA可能会在厘米波长下工作,其中离散源混淆占主导地位的CMB各向异性,其极端敏感的点源将有可能减去这些波长的源污染,从而在小角度尺度上的低表面亮度CMB各向异性的图像。在10-20 GHz工作的SKA可以有效地对CMB各向异性谱进行高-l观测,并调查天空中的Sunyaev-Zeldovich递减。
2002-09-26 astro-ph
The CMB - Contemporary Measurements and Cosmology
自从1965年发现宇宙微波背景(CMB)以来,表征CMB各向异性角功率谱就成为实验宇宙学的一个圣杯。由于CMB各向异性测量是困难的,CMB的全部潜力现在才被实现。实验技术和探测器技术的改进在过去几年中取得了爆炸式的进展,从而能够使用CMB的测量对宇宙学参数进行有意义的约束。在这篇评论中,我讨论了CMB背后的理论,但主要集中在实验上,简要回顾了CMB各向异性测量的历史,并专注于最近的实验,彻底改变了这一领域。从这些现代实验的结果进行审查和宇宙学的影响进行了讨论。最后,我对CMB物理学的未来作了简短的评论。
2001-12-03 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
The CMB Power Spectrum from the Background Emission Anisotropy Scanning Telescope (BEAST) Experiment
背景辐射各向异性扫描望远镜(BEAST)是一台2.2米的离轴望远镜,具有8元混合Q(38- 45 GHz)和Ka(26- 36 GHz)波段焦平面,设计用于球载和地基宇宙微波背景研究。本文给出了由BEAST仪器682小时观测数据计算的宇宙微波背景(CMB)角功率谱。我们使用一个binned伪CI估计(MASTER方法)。我们发现的结果是一致的角波数为100和600之间的CMB各向异性的其他测定。我们还进行宇宙学参数估计。仅BEAST的数据就产生了一个很好的约束条件,即Omega_k = 1-Omega_tot=-0.074 +/- 0.070,这与平坦的宇宙是一致的。联合参数估计分析与以前的CMB实验产生的结果与以前的决定一致。
2003-12-23 astro-ph
Effects of a pre-inflation radiation-dominated epoch to CMB anisotropy
我们认为,前暴胀时代是辐射主导的,平稳过渡到暴胀时代。我们详细地计算了暴胀子在相变中的涨落动力学和初始真空态的选择。发现这种相变可以抑制暴胀子的长波长量子涨落。这可能归因于大尺度CMB各向异性,其功率低于标准$Λ$ CDM模型中预测的功率。在约束这种过渡效应的WMAP各向异性数据,我们使用的WMAP最佳拟合尺度不变的$Λ$ CDM模型的密度功率谱取代在这项工作中发现的。我们发现,过渡发生至少约10 e-倍的共动尺度之前,我们目前的视界大小交叉的哈勃半径在通货膨胀。
2008-02-20 astro-ph
Prediction of the Virgo axis anisotropy: CMB radiation illuminates the nature of things
最近发现的宇宙微波背景(CMB)辐射的各向异性是令人困惑的标准宇宙学。值得注意的是,这一事实在几年前就已经在我们的物理世界模型框架中得到了预测。此外,与我们的预测完全一致,CMB有一个朝向室女星系团的首选方向。宇宙微波背景辐射的结构显示了物理世界的建议模型的工作原理。这个模型包含了自然界的信息过程,是以前机械以太和量子真空的低技术发展的高技术版本。在目前的模型中,生命现象出现在“物理宇宙的互联网”上,使用DNA结构作为访问代码。最令人信服的是,这种结构指向了一个与所谓的“身份盗窃”有害的类比-对单个生物体DNA的不当操作可以在没有任何物理接触的情况下从遥远的地方摧毁这些生物体。看起来不可思议,这样的可能性创造了一个最高级的实验十字架。从广义上讲,这种推测的生物效应与宇宙学对CMB结构化的预测密切相关,但它更引人注目。
2005-09-25 astro-ph
Cosmology with CMB anisotropy
对宇宙微波背景辐射各向异性的测量,以及最近对偏振的测量,都发挥了非常重要的作用,可以精确确定“标准”宇宙学模型的各种参数。暴胀范式的期望和早期宇宙暴胀情景最简单实现的一般预测也已经建立-在平坦的、统计各向同性的宇宙中“因果”相关的初始扰动,原始密度扰动的绝热性质。建立了原始扰动形成结构的引力不稳定机制的直接证据。在接下来的十年里,未来的实验有望加强这些推论,并揭示暴胀剩下的关键特征--原始的引力波背景。
2006-07-12 astro-ph
CMB Anisotropy in Compact Hyperbolic Universes
CMB各向异性的测量是发现宇宙非平凡全局拓扑的理想实验。为了计算多连通紧致宇宙学模型中的CMB各向异性,需要计算Laplace-Beltrami算子的本征模。本文用直接边界元法数值求解了紧致3-双曲空间(编号为$m003(-2,3)$)的本征模,使我们能够高精度地模拟多连通紧致模型中的CMB.角功率谱$C_{l}$的($2 \leq l\leq18$)计算使用计算的本征模式为$5.4\leqk<10$和高斯随机近似的展开系数为$10\leqk<20$。假设初始功率谱是Harrison-Zeldovich谱,计算的$C_l$与$0.1 \leqΩ_o \leq 0.6$的COBE数据是一致的。在低$Ω_o$模型中,随着曲率扰动在曲率主导时期的衰减,在最后一次散射之后的周期中可以产生大角度起伏。
1999-04-01 astro-ph
CMB Anisotropy Induced by Cosmic Strings on Angular Scales $>~ 15'$
我们利用宇宙弦网络的数值模拟,计算了角尺度$>~ 15'$上宇宙弦引起的宇宙微波背景辐射角功率谱的估计,并将其分解为标量、矢量和张量三部分。我们没有发现强的声学振荡的标量各向异性的证据,而是一个广泛的高峰。矢量模式的各向异性占主导地位,除了在非常小的角度尺度,而张量各向异性是次主导的所有角度尺度。复合后产生的各向异性甚至比绝热模型更重要。我们期望这些定性特征对宇宙学参数的变化具有鲁棒性,这是一项尚未完成的研究。
1997-04-16 astro-ph
Wall fluctuation modes and tensor CMB anisotropy in open inflation models
计算了单泡开放暴胀模型中由引力波模量子涨落引起的大角度宇宙微波背景(CMB)各向异性谱。我们发现,在正确考虑引力耦合的情况下,气泡壁涨落模实际上包含在引力波模的连续谱中,而在以往的分析中,气泡壁涨落模被认为是离散存在的。然后我们发现,张量CMB各向异性的频谱可以分解为部分由于壁涨落模式和由于通常的引力波模式的方式几乎是模型无关的,即使在引力耦合很强。我们还讨论了模型参数的观测约束。我们发现,参数空间的一个可观的部分被排除在外,但剩余的允许区域仍然足够宽,离开一个气泡的情况下可行的。
1997-02-20 astro-ph
CMB anisotropy: deviations from Gaussianity due to non-linear gravity
宇宙能量密度涨落的非线性演化触发了宇宙微波背景温度分布偏离高斯性。提出了一种估计这些偏差的方法。N体模拟-在$Λ$ CDM宇宙学-被用来模拟强非线性演化的宇宙学结构。证明了这些模拟可以与势近似相结合来计算非线性引力产生的CMB各向异性的统计矩。计算这些矩中的一些,并且所得值与对应于高斯性的值不同。
2001-10-30 astro-ph
The Spectrum of the CMB Anisotropy from the Combined COBE FIRAS and DMR Observations
本文分析了COBE FIRAS和DMR独立观测的宇宙微波背景(CMB)各向异性数据。我们提取的FIRAS信号的频谱,具有DMR看到的空间分布,并表明它是一致的CMB温度波动的辐射以及到Wien区域的频谱。相反,我们形成了一个从FIRAS的天空温度的普朗克分量的地图,并表明它与DMR各向异性地图。在7度角标度下,FIRAS数据的均方根波动为48 \pm 14 uK,DMR数据为35 \pm 2 uK,相关组合为31 \pm 6 uK(1 sigma不确定性)。这些数据的一致性,从非常不同的仪器与非常不同的观测策略,提供了令人信服的支持的解释,DMR看到的信号,事实上,宇宙学起源的温度各向异性。这些数据还将康普顿y参数的均方根波动(通过Sunyaev- Zel'dovich效应观察到)限制在7度角标度上的Delta_y < 3 x 10^{-6}(95%CL)。
1997-04-17 astro-ph
CMB anisotropy predictions for a model of double inflation
本文考虑了在平坦冷暗物质(CDM)宇宙中两个大质量标量场仅引力相互作用的双暴胀模型。详细研究了该理论产生的宇宙微波背景(CMB)温度各向异性,并给出了密度涨落功率谱P(k)与观测结果符合良好的参数窗口。第一个多普勒("声学“)峰值是对该模型以及其他模型的关键测试。对于CDM宇宙学参数的“标准”值,如果多普勒峰的高度明显高于萨克斯-沃尔夫平台的三倍,则排除我们的模型。
1997-10-09 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
Evidence for an inflationary phase transition from the LSS and CMB anisotropy data
根据最近对宇宙微波背景的Boomerang和Maxima观测结果,我们重新检验了Adams等人(1997)的预言,即这可能是原始暴胀期间自发对称性破缺相变引起的原始谱中的“台阶”的结果。我们证明,从标度不变性周围的偏差$k\sim0.1h$ ~Mpc $^{-1}$可以同时解释这两个功能,在APM星系功率谱以及最近的CMB各向异性数据,重子密度与BBN值一致。这样的一个突破也允许一个很好的拟合数据的集群丰度,即使是一个临界密度物质占主导地位的宇宙与零宇宙学常数。
2000-12-13 astro-ph
OVRO CMB Anisotropy Measurement Constraints on Flat-Lambda and Open CDM Cosmogonies
我们利用欧文斯谷射电天文台(OVRO)的宇宙微波背景(CMB)各向异性数据来约束宇宙学参数。我们占OVRO波束宽度和校准的不确定性,以及由去除非CMB前景污染引起的不确定性。我们考虑开放的和空间平坦的λ冷暗物质宇宙演化,非相对论性质量密度参数Omega_0在0.1- 1范围内,重子质量密度参数Omega_B在(0.005- 0.029)h^{-2}范围内,宇宙年龄t_0在(10- 20)Gyr范围内。在除Omega_0之外的所有参数上边缘化,OVRO数据支持Omega_0 ~= 0.33(0.1)的开放(空间平坦的Lambda)模型。在2 σ置信水平下,从OVRO数据推导出的模型归一化与从DMR、UCSB南极1994、Python I-III、ARGO、MAX 4和5、White Dish和SuZIE数据集推导出的模型归一化基本一致。
2002-08-10 astro-ph
Statistical Power, the Bispectrum and the Search for Non-Gaussianity in the CMB Anisotropy
我们使用宇宙微波背景各向异性的模拟地图来量化不同的统计测试来区分高斯和非高斯模型的能力。尽管在大角度尺度上的中心极限定理,属和极值相关性都能够区分高斯模型和半解析纹理模型选择作为物理动机的非高斯模型。在COBE 4年CMB图上运行时,两种检验都倾向于高斯模型。虽然双谱在全天空计算时具有可比的统计能力,但一旦对数据施加银河切割,双谱就失去了区分模型的能力。双谱的非对角元素与非高斯纹理模型的对角元素相当,必须包括非对角元素以获得最大统计功率。
2000-10-17 astro-ph
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
Extended self-similarity of the small-scale cosmic microwave background anisotropy
利用Wilkinson微波各向异性探测器获得的最新数据,研究了宇宙微波背景辐射的扩展自相似性。使用ESS和高角度尺度分辨率(角分)的数据,它表明,CMB温度空间{ \it增量}表现出相当大的和系统的decancity从高斯高阶矩在小角度尺度。此外,CMB空间增量ESS指数有显着接近的ESS指数在湍流(磁流体动力学湍流)中观察到的值。
2003-11-19 astro-ph
CMB-Normalized Predictions for Sunyaev-Zel'dovich effect fluctuations
我们预测的小尺度各向异性的水平,在宇宙微波背景(CMB)由于Sunyaev-Zel'dovich(SZ)的宇宙学模型,是一致的,与目前的测量大尺度CMB各向异性的合奏效果。我们认为,最近报道的小尺度(弧分)CMB各向异性的检测是只有轻微一致的SZ效应时,宇宙学模型校准到现有的主要CMB数据在大尺度上。该差异大于2-2.5 σ,并且主要是由于SZ效应有利于较低的σ_8 <0.8 favored by the primary CMB and a higher sigma_8 >1。汤姆逊散射的光学深度和CMB导出的σ_8值之间的简并性表明,如果宇宙在很早的时候被重新电离,在红移约为25时,这种差异就会减少。
2002-07-29 astro-ph
Tentative Appraisal of Compatibility of Small-Scale CMB Anisotropy Detections in the Context of COBE-DMR-Normalized Open and Flat $Λ$ CDM Cosmogonies
拟合优度统计用于定量地建立CMB各向异性预测的兼容性,在广泛的DMR标准化,开放和空间平坦的$Λ$,CDM cosmogonies与所有目前可用的小规模CMB各向异性检测数据的集合。关于模型可行性的结论敏感地依赖于用于解释DMR标准化假设值中1 $σ$不确定性的处方,除了低密度、$Ω_0 \sim 0.3$ - 0.4、开放模型,其与所用所有处方的数据兼容。虽然大重子密度模型($Ω_B \gap 0.0175 h^{-2}$)、旧模型($t_0 \gap 15$ - 16 Gyr)、低密度模型($Ω_0 \sim 0.2$ - 0.4)、扁平模型- $Λ$可能不兼容,但没有模型与所有处方的数据不兼容。事实上,一些开放模型似乎比预期的更好地拟合数据,这可能表明一些误差线有点过于保守。
1995-12-29 astro-ph
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
Using White Dish CMB Anisotropy Data to Probe Open and Flat-Lambda CDM Cosmogonies
我们使用白碟实验的数据来限制开放和空间平坦的Lambda冷暗物质宇宙演化中的宇宙微波背景辐射各向异性。我们考虑了White Dish校准不确定性,并对从数据中删除的偏移和梯度进行边缘化。我们的2-sigma上限比以前得到的要大。这些上限与所有受试型号的$COBE$ -DMR数据得出的上限一致。
1997-10-24 astro-ph
Needlet Detection of Features in WMAP CMB Sky and the Impact on Anisotropies and Hemispherical Asymmetries
我们将球形针状物应用于威尔金森微波各向异性探测器5年宇宙微波背景(CMB)数据集,以寻找CMB天空中非各向同性特征的印记。我们使用针状定位属性来解决在CMB天空中的特殊功能,并研究这些功能如何有助于各向异性功率谱的CMB。除了现在众所周知的南半球CMB地图的“冷点”之外,我们还发现了两个高于99%置信水平的热点,同样位于南半球,更接近银河平面。虽然冷点有助于在l=6至l=33之间的多极子中的各向异性功率谱,但发现热点在l=6和l=18之间的范围内主导各向异性功率。掩蔽冷点和两个热点导致I =10附近CMB的角功率谱的幅度减小约15%。当功率谱估计掩盖这些特征(除了WMAP小组的KQ 85掩模)时,宇宙学参数的变化在WMAP掩模公布的1 $σ$误差范围内。我们还研究了北半球和南半球的角功率谱之间的不对称性。当检测到的功能被掩盖的针头,我们发现,在功率的差异,测量的各向异性方差之间的l=4和l=18,减少了一个因素2。我们提供了一个面具相关的针状功能更详细的研究在CMB各向异性天空的不对称性。
2008-11-10 astro-ph
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