Joint constraints on the lepton asymmetry of the Universe and neutrino mass from the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe
我们使用威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）的宇宙微波背景各向异性的频谱上的数据，把限制的轻子不对称L，参数化的无量纲化学势（也称为简并参数）xi和相对论粒子物种的有效数量。我们假设一个平坦的宇宙模型，三个热分布的中微子物种具有相同的质量和化学势，加上额外的有效无质量的外来粒子物种。与这些物质相关联的额外能量密度通过附加物质的有效数量Δ N_th $来参数化。我们发现0< |xi| <1.1和相应的0< |L| <0.9在2 sigma，所以WMAP数据本身不能坚定地排除与大轻子数的情况下，而且，这种情况下，一个小的偏好实际上被发现。我们还讨论了其他参数的估计，特别是中微子质量的不对称性的影响。在理想轻子对称的情况下，我们得到了标准结果。当不对称量保持自由时，我们发现在2 σ处\sum m_nu < 3.6 eV。最后，我们研究了如何确定的|L|是受Δ N_th的假设。我们发现，较低的额外的能量密度值允许较大的轻子不对称性的值，有效地排除，在2西格玛水平，轻子对称模型与DeltaN_th =0。
2005-09-21 astro-ph hep-ph
Cosmic Microwave Background, Matter-Antimatter Asymmetry and Neutrino Masses
我们研究了中微子参数对热稀薄发生的影响。假设最轻的重Majorana中微子N_1的衰变引发重子生成，我们证明了最终的重子不对称性仅由四个参数决定：CP不对称性ε_1，重中微子质量M_1，有效轻中微子质量\tilde{m}_1和轻中微子质量的平方平均值\bar{m}.通过对中微子参数的约束，我们用与模型无关的方法证明了准简并中微子与热轻子生成是不相容的。当CP不对称性ε_1达到最大，中微子质量在（Δm^2_{sol}）^{1/2}到（Δm^2_{atm}）^{1/2}范围内时，重子生成温度为T_B = O（10^{10}）GeV。
2007-08-10 astro-ph hep-ph hep-th
Kolmogorov Complexity, Cosmic Microwave Background Maps and the Curvature of the Universe
提出了用信息论方法研究负弯曲均匀各向同性宇宙的宇宙微波背景问题。也就是说，Kolmogorov复杂性的各向异性斑点的CMB天空地图提出了一个新的描述符，揭示关键的宇宙学信息，特别是宇宙的曲率。这种深刻的描述符在分析即将进行的空间和地基实验MAP、Planck Surveyor、CAT等数据时特别有价值。
1999-02-09 astro-ph
Effect of neutrino asymmetry on the estimation of cosmological parameters
WMAP小组最近对宇宙微波背景数据进行的分析似乎表明中微子质量之和<0. 7 eV。然而，这个结果并不是模型独立的，它依赖于宇宙学模型的精确假设。我们研究了当放弃完美轻子对称性的假设时，这一结果是如何被修正的。
2004-02-18 astro-ph
Beam mismatch effects in Cosmic Microwave Background polarization measurements
测量宇宙微波背景极化是当今观测宇宙学的一个主要目标。然而，要测量的信号的电平使其对各种系统效应非常敏感。在普朗克的情况下，它通过组合来自不同探测器的数据来测量偏振，光束的不对称性可以引起温度泄漏或偏振模式混合。在本文中，我们使用真实的模拟光束来研究这种效应，并提出了一个一阶方法来校正诱导系统效应的偏振功率谱。
2006-12-08 astro-ph
Harmonic Inpainting of the Cosmic Microwave Background Sky: Formulation and Error Estimate
我们开发了一种新的插值方案，谐波修复的基础上，重建的宇宙微波背景温度数据的银河掩模内的数据从掩模外。我们发现，对于尺度不变的各向同性随机高斯波动，所开发的算法减少了奇宇称模式显着的方位角对称面具与恒定的银河纬度重建地图的错误。对于一个更真实的银河掩模，我们发现偶宇称模式也有适度的改进。
2008-06-28 astro-ph
Superhorizon Perturbations and the Cosmic Microwave Background
超视界扰动通过Grishchuk-Zel'dovich效应在宇宙微波背景（CMB）中引起大尺度温度各向异性。我们分析了单模绝热超视界微扰产生的CMB温度各向异性。我们表明，在LCDM宇宙中的绝热超视界扰动不产生CMB温度偶极子，我们从CMB四极和八极的测量超视界电位扰动的振幅和波长的约束。我们还考虑了曲率场的超视界波动的约束，这是最近提出的CMB半球功率不对称的来源。
2008-08-11 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
Cosmic microwave background anisotropies seeded by coherent topological defects : a semi-analytic approach
我们考虑一个完全均匀、各向同性和空间平坦的宇宙，它经历了一个突然的相变，产生拓扑缺陷。我们假设这些缺陷形成一个相干的网络，其规模类似于辐射和物质主导时代的背景密度，并用几个自由函数来描述它们。我们仔细模拟从辐射到物质主导时代的过渡过程中的标度不变性的损失。我们选择一个简单的自由函数，计算由这样的网络产生的微波背景温度各向异性，并比较我们的结果与以前的计算。
1999-10-25 astro-ph
The lepton asymmetry: the last chance for a critical-density cosmology?
我们使用广泛的观测来约束在轻子扇区中具有显著不对称性的宇宙学模型，这可能是将临界密度宇宙与当前观测相协调的最佳机会。最简单的情况，即中微子没有质量，无法拟合许多实验数据，也无法得出一个可接受的模型。如果中微子的质量是一个电子伏特（这是一些中微子观测所支持的），那么模型就可以实现，证明它很好地适合微波各向异性和大尺度结构数据。然而，考虑到最新的微波各向异性的结果，特别是那些从回旋镖，我们表明，该模型不再能容纳观察到的重子分数在集群。再加上观测到的当前宇宙的加速，这给这种临界密度模型带来了相当大的压力。
2001-05-21 astro-ph hep-ph
A Hemispherical Power Asymmetry from Inflation
威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）对CMB温度波动的测量表明，天空一半的波动幅度与另一半的幅度不同。我们表明，这样的不对称性不能在单场慢卷膨胀过程中产生，而不违反约束的均匀性的宇宙。相比之下，多场暴胀理论，曲率模型，可以产生这种功率不对称性，而不违反同质性约束。该机制需要引入一个大振幅的超视界微扰的曲率场，可能是一个前暴胀残余或超视界曲率网络结构。该模型作出了几个预测，包括非高斯性和修改的通货膨胀的一致性关系，这将与即将到来的CMB实验进行测试。
2008-11-19 astro-ph
Limits on the Isotropic Diffuse Flux of Ultrahigh Energy Gamma-Radiation
弥散的高能伽玛辐射可以由多种天体物理来源产生，包括极高能量的宇宙射线与3 K微波背景辐射的相互作用，或者早期宇宙中产生的拓扑缺陷的坍缩。我们描述了一个敏感的搜索漫射伽马射线在1000万美元的能量使用CASA-MIA实验。没有检测到各向同性的辐射通量，我们对伽马射线分量相对于宇宙射线的比例（小于万分之一）设置了严格的上限，其能量从570 TeV到55，000 TeV。这一结果代表了在这些能量下对伽马射线通量的第一个全面约束。
1997-05-30 astro-ph
Observation of the Askaryan Effect: Coherent Microwave Cherenkov Emission from Charge Asymmetry in High Energy Particle Cascades
我们提出了第一个直接的实验证据，在近40年前由Askaryan预测的高能粒子簇射的电荷过剩。我们在SLAC最终聚焦测试束设施中将来自28.5 GeV电子的皮秒脉冲的韧致辐射光子引导到3.5吨的硅砂靶中，产生数米长的电磁簇射。一系列的天线跨越0.3至6千兆赫被用来检测强大的，亚纳秒射频脉冲产生的淋浴时，存在。测量的电场强度与完全相干的辐射过程是一致的。脉冲显示出100%的线性偏振，与切伦科夫辐射的预期一致。的场强与深度密切遵循预期的粒子数密度分布的级联，一致的过量电荷沿簇射分布的排放。因此，这些测量提供了强有力的支持，旨在检测高能宇宙射线和中微子通过相干无线电发射从他们的级联实验。
2000-11-01 astro-ph hep-ex 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
Asymmetric Beams in Cosmic Microwave Background Anisotropy Experiments
提出了一种新的处理非对称波束的形式，用于宇宙微波背景各向异性实验的数据分析。对于任何波束形状，形式主义找到最佳的圆对称等效，因此很容易适应现有的数据分析方法。我们证明了某些关键点，通过使用一个模拟的高度椭圆光束，和光束和数据的MAXIMA-1实验，其中的不对称性是温和的。特别是，我们表明，在这两种情况下的形式主义不偏角功率谱估计。我们分析了形式主义的局限性，发现它非常适合大多数实际情况。
2000-09-06 astro-ph
Microwave sky and the local Rees-Sciama effect
微波天空在最大的角度尺度上显示出意想不到的特征，其中包括偶极子，四极和八极的排列。受最近X射线星系团研究的启发，我们研究了100 h^（-1）Mpc尺度的局域结构可能是这种关联的原因。这些结构对微波天空产生了局部的里斯-夏马贡献，在最大的角标度上可能达到Δ T/T ~ 10^（-5）。我们的局部结构模型的球形overdensity（勒梅特-托尔曼-邦迪模型），并假设当地集团是向中心下降。我们在一个统计各向同性的高斯天空上研究了局部Rees-Sciama效应。正如预期的那样，我们发现低多极之间的对齐，但仔细观察发现，它们与数据显示的相关性类型不一致。
2006-04-21 astro-ph
Cosmological implications of a Relic Neutrino Asymmetry
我们考虑中微子形式的宇宙轻子不对称性的存在的一些后果。遗迹中微子简并增强了大质量中微子对宇宙当前能量密度的贡献，并改变了辐射和物质的功率谱。通过与现有的宇宙微波背景各向异性和大尺度结构的观测结果的比较，导出了在具有宇宙学常数的平坦宇宙中中微子简并度和谱指数的一些限制条件.
1999-09-09 astro-ph hep-ph
Non-Gaussian Signatures in the Temperature Fluctuation Observed by the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe
我们目前的结果从测试的高斯性的全天空次度尺度CMB温度各向异性测量的威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）。我们从前景减去和Kp0掩蔽WMAP地图计算属，并测量定义在负和正阈值水平的属移位参数和不对称参数，以量化高斯关系的偏差。在WMAP的Q、V和W波段，类和类相关的统计意味着观测到的CMB天空是高斯随机相位场。然而，从银河系北半球和南半球的属测量中，我们发现了W波段分辨率（0.35度尺度）的两个非高斯特征，即，南北方属振幅差异较大，南方属正不对称，分别在2.6 σ和2.4 σ水平上统计显著。在WMAP的Q和V波段图中也出现了大的亏格幅度差，偏离了高斯预测，显著性水平约为2 sigma。在高斯天空中，亏格曲线显示出如此大的亏格振幅差超过所有Q、V和W波段观测值的概率仅为1.4%。这种非高斯特征随着更高的银河系切割的应用而减少，但它们对银河系切割的依赖性很弱。我们讨论了可能的来源，可以诱导这种非高斯特征，并得出结论，CMB数据具有较高的信噪比和准确的前景模型，需要了解非高斯签名。
2004-03-12 astro-ph
What Can the Cosmic Microwave Background Tell Us About the Outer Solar System?
我们讨论了两种新的观测技术，使用观测的宇宙微波背景（CMB）的柯伊伯带和内部奥尔特云，统称为跨海王星对象（TNOs）的质量，距离和大小分布的限制。第一项新技术考虑了各向同性或双折射CMB的光谱失真，这些光谱失真是由太阳辐射加热到高于CMB温度的TNO造成的。我们将这种技术应用于宇宙背景探测器（COBE）上的远红外绝对分光光度计（FIRAS）对CMB的光谱测量。第二种技术利用观测者轨道运动引起的TNO信号幅度的变化，将TNO信号从不变的河外CMB中分离出来，并构建外太阳系质量分布图。我们估计未来的CMB实验创建这样的地图的能力。
2007-05-07 astro-ph
Effects of Foreground Contamination on the Cosmic Microwave Background Anisotropy Measured by MAP
我们研究了银河系、河外远红外源和射电点源辐射对MAP实验中预期的宇宙微波背景（CMB）各向异性数据的影响。我们专注于关联函数和属统计测量模拟MAP前景污染CMB各向异性地图中产生的空间平坦的宇宙学常数占主导地位的宇宙学模型。在90 GHz（0.3度FWHM分辨率平滑）的模拟MAP数据的分析表明，前景影响的关联函数宇宙方差相比是小的。然而，银河系的发射，即使只是从该地区与|b| > 20度，显着影响的CMB各向异性的拓扑结构，导致负属移非高斯信号。考虑到宇宙变化的预期水平，这种影响可以通过从观测数据中减去现有的银河系前景发射模型来有效地减少。IRAS和DIRBE远红外河外源对CMB各向异性的影响很小。射电点源在0.5度以下的尺度上显著地提高了关联函数的幅度。去除高于5 σ检测限的亮射电源可以有效地消除这种影响。射电源也导致在0.5度尺度上的正属曲线不对称性（在2 σ处显著）。准确的无线电点源数据是必不可少的明确检测CMB各向异性非高斯这些尺度。如果测量的亏格位移参数|Δν|>= 0.02（0.04）或如果测量的亏格不对称参数|Δg|在0.3（1.0）度FWHM标度上>= 0.03（0.08）。
2001-11-24 astro-ph
Revisiting Rotational Perturbations and the Microwave Background
我们考虑均匀和各向同性Friedman - Robertson - Walker（FRW）宇宙学中的广义相对论转动扰动。在FRW模型的线性扰动下，场方程的通解包含张量函数、矢量函数和标量函数。矢量项与给定模型中的旋转有关，由于Sachs - Wolfe效应，它们对宇宙微波背景辐射（CMBR）的温度起伏产生贡献。本文在空间平坦、无压理想流体的FRW模型中，在存在和不存在宇宙学常数的情况下，得到了这些贡献对时间的解析依赖关系。我们发现，该解决方案可以分为一个可积和不可积的部分是在标量扰动的情况下的情况。分析的解决方案，并使用目前的观测结果，我们估计的数量级的角速度对应的旋转张量在去耦时和今天。
2007-08-02 astro-ph
Cosmic microwave background limits on spatially homogeneous cosmological models with dark energy
研究了暗能量对空间均匀Bianchi宇宙学模型中剪切各向异性极限的影响，该模型是通过测量宇宙微波背景中的温度各向异性得到的.我们主要假设暗能量是由一个宇宙学常数来模拟的。在一般情况下，我们发现，有更严格的边界上的剪切比没有宇宙学常数的模型，虽然限制（Bianchi）模型依赖。此外，还有一些特殊的空间均匀宇宙学模型，它们的膨胀率是高度各向异性的，但它们的宇宙微波背景温度被测量为在某个时刻完全各向同性。
2007-01-20 astro-ph gr-qc
Measuring the cosmological lepton asymmetry through the CMB anisotropy
宇宙中存在大的轻子不对称性仍然是一种可行的可能性，并导致许多有趣的现象，如高温下的规范对称性不恢复。我们表明，一个大的轻子不对称性改变预测的宇宙微波背景（CMB）各向异性和任何退化的遗迹中微子海将被测量到1%或更好的精度时，CMB各向异性测量的准确性预计将导致从计划中的卫星任务MAP和普朗克。事实上，目前的测量已经为宇宙的轻子不对称性设定了上限，这个上限比从原始核合成和结构形成的考虑中得出的上限更强。
1999-04-23 astro-ph hep-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
From Equivalence Principles to Cosmology: Cosmic Polarization Rotation, CMB Observation, Neutrino Number Asymmetry, Lorentz Invariance and CPT
本文综述了宇宙极化旋转观测的方法，并对当前的研究现状进行了展望。在研究等效原理之间的关系时，我们发现长程赝标光子相互作用是允许的。赝标量-光子相互作用会引起传播的电磁波的线偏振随宇宙学/天体物理学距离的旋转。2002年，DASI成功地观测到了宇宙微波背景辐射的偏振。2003年，WMAP在宇宙微波背景中观测到了10 σ以上的偏振与温度各向异性的相关性。从WMAP观测中的这种高偏振-温度相关性出发，我们将宇宙微波背景（CMB）传播的线偏振旋转限制在0.1 rad。赝标-光子相互作用正比于赝标场的梯度。从唯象的观点来看，这个梯度可以是中微子数不对称流，也可以是其他密度流，或者是一个常数矢量。在这些情况下，洛伦兹不变性或CPT可能会或可能不会被有效地违反。在本文中，我们回顾和汇编各种结果。预计明年发射的普朗克卫星将提高CMB偏振观测的精度。未来一个专门的CMB偏振观测器将更深入地探讨这一基本问题。
2008-02-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Naturally Large Cosmological Neutrino Asymmetries in the MSSM
大的中微子不对称性对于宇宙学来说是一个有趣的可能性，它可以对核合成和宇宙微波背景产生重要的可观测结果。然而，虽然这是一种可能性，但没有明显的理由认为中微子不对称性会大到可以观察到的程度。这里我们注意到，如果重子不对称性起源于沿着MSSM标量势d=4平坦方向的阿弗莱克-戴恩机制，如果轻子不对称性起源于沿着d=6方向的阿弗莱克-戴恩稀薄生成，对应于保持R宇称的最低维方向，那么比率n_{L} / n_{B}自然在10^{8}-10 ^{9}的范围内。结果，一个潜在的可观测到的中微子不对称性与一个10^{-10}量级的重子不对称性相关联。
2000-05-11 astro-ph hep-ph
On the chaoticity of active-sterile neutrino oscillations in the early universe
我们研究了早期宇宙中活跃-惰性中微子振荡中中微子不对称性的演化。我们发现，有很大的区域的参数空间的不对称性是非常敏感的初始不对称性的变化，以及外部参数（质量差和混合角）。在这些区域中，系统经历混沌转变;然而，系统从没有真正的混沌，因为关于初始条件的所有信息都丢失了。然而，在某些情况下，丢失了足够的信息，中微子不对称的最终符号是随机的。我们讨论了我们的研究结果对大爆炸核合成（BBN）和宇宙微波背景（CMB）的影响。
2000-12-22 astro-ph hep-ph
Hiding relativistic degrees of freedom in the early universe
我们量化的程度，额外的相对论性能量密度可以被掩盖的中微子不对称性，而不冲突的威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）测量的重子不对称性。在大的电子中微子不对称性存在的情况下，大爆炸核合成（BBN）和WMAP在2σ允许的有效中微子略多于7个。同样的电子中微子简并度，使BBN对原始氦丰度的预测与观测推断的值相一致，也通过抑制BBN之前的热化，使LSND中微子与BBN相一致。
2003-06-06 astro-ph hep-ph
Constraints on the Electrical Charge Asymmetry of the Universe
我们使用宇宙微波背景的各向同性放置严格的约束可能的电荷不对称的宇宙。我们发现在电荷均匀分布的情况下，每个重子的过剩电荷为$q_{e-p}<10^{-26}e$，其中$e$是电子的电荷，如果电荷不对称是不均匀的，则约束将取决于感生磁场的谱指数$n$，范围从$q_{e-p}<5\times 10^{-20}e$（$n=-2$）到$q_{e-p}<2\times 10^{-26}e$（$n\geq 2$）.如果我们进一步假设单个粒子的电荷不对称性不是反相关的，从而相互抵消，这就意味着，对于光子，是$q_γ< 10^{-35}e$ ;对于中微子，是$q_ν<4\times10^{-35}e$;对于重（轻）暗物质粒子，是$q_{\rm dm}<4\times10^{-24}e$（$q_{\rm dm}<4\times10^{-30}e$）。
2005-02-16 astro-ph hep-ph
Neutrino Degeneracy and Decoupling: New Limits from Primordial Nucleosynthesis and the Cosmic Microwave Background
我们重新分析了宇宙学对存在净普适轻子不对称性和中微子简并性的限制。我们表明，中微子可以开始去耦在更高的温度比以前的估计，由于几个修正，减少中微子反应速率。因此，当粒子自由度改变时，这些退耦的中微子不会被加热。在$e^\pm$湮灭之后，残余中微子与光子温度的合成比率可以从标准非简并比率显著地减少超过两倍。这改变了膨胀率和随后的原始核合成，光子去耦和结构形成。特别是，我们分析物理上合理的轻子不对称模型与大$ν_μ$和$ν_τ$简并与一个温和的$ν_e$简并。我们表明，核合成本身允许非常大的中微子简并$0 \le \xinum$，$\xinut \le 40$，$0 \le \xinue \le 1.4$连同大重子密度$0.1 \le Ω_b \h502 \le 1$，只要一些原始锂的破坏已经发生。我们还表明，结构的形成和宇宙微波背景的功率谱允许的可能性$Ω= 1$，$Ω_Λ= 0.4$，宇宙模型，其中既有显着的轻子不对称性（$| \xinum | = | \xinut | \approx 11$）和一个相对较大的重子密度（$Ω_b \h502 \approx 0.2$）。我们的最佳拟合中微子简并，重子含量高的模型主要区别于微波背景功率谱中的第二个峰值的抑制。这与最近来自BOOMERANG和MAXIMA-1的高分辨率数据一致。
2001-02-22 astro-ph hep-ph nucl-th
Constraining The Universal Lepton Asymmetry
伴随着宇宙微波背景（CMB）光子的宇宙背景中微子可能隐藏着比普遍重子不对称性大几个数量级的普遍轻子不对称性。目前，探测这种不对称性的唯一直接方法是通过它对原始核合成过程中产生的轻元素丰度的影响。遗留下来的轻元素丰度还取决于重子的不对称性，用重子密度参数（eta_B = n_B/n_gamma = 10^（-10）*eta_10）来表示;还取决于早期宇宙的膨胀率，用膨胀率因子（S = H '/H）来表示，或者等效地用中微子的有效数（N_nu = 3 + 43（S^2 - 1）/7）来表示。我们使用CMB的数据（和大尺度结构：LSS）以及观测推断的氘和氦-4的残留丰度，为普遍轻子不对称性提供了新的界限，发现eta_L，eta_B的类似物，0.072 +/- 0.053，如果假设N_nu = 3，0.115 +/- 0.095以及N_nu = 3.3^{+0.7}_{-0.6}，如果N_nu自由变化。
2008-06-01 astro-ph hep-ph nucl-th
Statistics of Cosmic Microwave Background Polarization
我们提出了一种分析全天空温度和偏振图的宇宙微波背景的形式主义。温度图进行了分析，通过扩展到一组球谐函数，给出多极矩的两点关联函数。极化，这是由二阶张量描述，可以类似地处理扩展在适当的张量球谐函数。我们提供了一套完整的标量和张量度量扰动的温度和极化多极矩的表达式。四组多极矩完全描述各向同性的温度和极化的相关性;标量度量扰动一组是相同的零，给出了一个干净的矢量和张量的贡献确定的可能性。多极矩可以在理想化的实验中测量的方差进行评估，包括探测器噪声，天空覆盖范围和波束宽度的影响。最后，我们构造了与坐标无关的极化两点关联函数，用多极矩表示，并推导了小角极限。
1996-11-15 astro-ph hep-ph
The Cosmic Microwave Background and Particle Physics
在未来的几年里，随着新一代宇宙微波背景（CMB）实验的出现，宇宙学和粒子物理学之间的联系将变得越来越重要。在这里，我们回顾了其中的一些链接。我们的主要重点是新的商业银行通胀测试。我们解释了宇宙几何和原始密度扰动的暴胀预测将如何通过CMB温度涨落进行检验，以及如何通过暴胀预测的引力波可以通过CMB偏振进行追求。本文还讨论了拓扑缺陷和宇宙相变产生的原初磁场的CMB特征。此外，我们回顾了当前和未来的CMB对各种类型的暗物质（如大质量中微子，弱相互作用的大质量粒子，轴子，真空能量），衰变粒子，宇宙的重子不对称性，超高能宇宙射线，奇异的宇宙拓扑结构，和其他新的物理学的限制。
1999-04-09 astro-ph hep-ph hep-th
Sneutrino condensate source for density perturbations, leptogenesis and low reheat temperature
我们汇集了一些已知的成分超出标准模型物理学，可以解释热大爆炸模型与观察到的重子不对称性，也在宇宙微波背景辐射的波动与最小的假设。我们提出了一个有趣的方案，暴胀子能量密度倾倒到一个无限大的额外的维度。而不是暴胀子，它是右手sneutrino凝聚，这是获得非零的真空期望值在暴胀期间，其波动是负责在宇宙微波背景辐射的光谱指数$n_s\approx 1$的密度扰动。凝聚体的衰变解释了宇宙的再加热，其温度为$T_{rh}\leq 10^{9}$ GeV，以及在没有重子等曲率涨落的情况下，$10^{10}$中一阶重子不对称性。
2004-05-16 astro-ph hep-ph hep-th
