Anomalous parity asymmetry of the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe power spectrum data at low multipoles
我们研究了我们的早期宇宙的非高斯性,通过比较宇称不对称的WMAP功率谱与模拟。我们发现WMAP数据的奇宇称偏好(2<= 1 <=18)在千分之四的水平上是反常的。我们发现,低四极功率可能是这种宇称不对称的一部分,而不是一个孤立的异常。这一异常现象的成因是宇宙学的还是系统的,还有待进一步的研究。普朗克探测器的数据,它有不同于WMAP的系统学,将帮助我们解决异常奇宇称偏好的起源。
2010-05-22 astro-ph.CO
Anomalous variance in the WMAP data and Galactic Foreground residuals
先前的工作(Monteserín et al. 2008)估计了WMAP三年数据的CMB方差,发现比使用WMAP最佳拟合宇宙学模型的高斯模拟的预期值要低。我们重复的五年WMAP数据的分析,使用一个新的估计具有较低的偏差和方差。我们的结果证实了这一异常具有较高的显著性,即p值为0.31%。我们使用不同的排除掩模进行分析,显示银河系平面附近的特定天空区域显示出比95.58%的模拟更高的方差,而天空的其余部分具有比99.96%的模拟更低的方差。两个区域之间方差的相对差异大于99.64%的模拟。这种各向异性的功率分布似乎是导致异常的原因,因为模型假设各向同性。此外,该区域在41 GHz和61 GHz或94 GHz之间具有明显的频率依赖性,这表明银河系前景残留物可能是造成异常的原因。此外,从数据和模拟中去除四极和八极,异常消失。因此,方差异常和先前报道的四极和八极排列似乎是相关的,可能有一个共同的起源。我们讨论了不同的可能原因和银河系前景残差似乎是最有可能的一个。这些残差将影响从WMAP数据的角功率谱的估计,这是用来生成高斯模拟,引起估计和预期的CMB方差之间的不一致。如果残差的存在被证实,宇宙学参数的估计可能会受到影响。
2010-11-23 astro-ph.CO
Anomalous anisotropic cross-correlations between WMAP CMB maps and SDSS galaxy distribution and implications on the dark flow scenario
我们通过CMB-星系互相关寻找暗流引起的扩散动力学Sunyaev Zel'dovich(kSZ)效应。这种角度相关性是各向异性的,具有独特的$cos(theta_DF)$角度依赖性,因此可以与其他分量区分开来。这里,$theta_DF$是相对暗流方向与测量相关性的天空方向之间的角度。我们分析了KIAS-VAGC星系目录SDSS-DR 7和WMAP七年温度图,应用无偏的最优加权方案,以消除任何统计各向同性的组件,并提高暗流检测信号。非零加权互相关在3.5 sigma处检测到红移bin z<0.1,在3 sigma处检测到红移bin 0.1<z<0.2,这意味着CMB中存在统计各向异性分量。然而,进一步的分析并不支持暗流的解释。观测到的方向依赖性偏离了预期的$\propto cos(theta_DF)$关系,因此不能用单个暗流的存在来解释,如果观测到的互相关是由暗流诱导的kSZ效应产生的,则速度将过高(> 6000 km/s)。我们报告这项工作的第一次尝试寻找暗流通过加权的CMB星系交叉相关,并提请注意检测到的异常CMB星系交叉相关的来源。
2012-09-12 astro-ph.CO
CMB low multipole alignments across WMAP and \emph{Planck} data releases
研究WMAP和Planck数据发布中CMB低多极矩的异常对齐,发现l=1,2,3对齐稳健且功率熵持续异常,表明大角尺度CMB偏离宇宙学原理预测的随机性。
2025-06-01 astro-ph.CO
Constraints on the spectral index of polarized synchrotron emission from WMAP and Faraday-corrected S-PASS data
我们约束的偏振同步辐射,$β_s$,相关的2.3 GHz的S波段偏振全天巡天(S-PASS)的数据与23 GHz的9年威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)的天空地图的光谱指数。我们将覆盖黄道南半球的S-PASS场细分为95个$15^{\circ}\times15^{\circ}$区域,并使用简单但强大的T-T绘图技术估计每个区域内偏振同步加速器发射的光谱指数。三个不同版本的S-PASS数据被认为是,对应于:没有校正法拉第旋转;法拉第校正的基础上的旋转测量模型提出的S-PASS团队;或法拉第校正的基础上的旋转测量模型提出的Hutschenreuter和Enßlin。我们发现,S-PASS和WMAP之间的相关性是最强的,当应用S-PASS模型。采用这个修正模型,我们发现偏振同步辐射的平均光谱指数从低银河系纬度的$β_s\approx-2.8$到高银河系纬度的$β_s\approx-3.3$逐渐变陡,与以前发表的结果一致。最后,我们考虑两种特殊情况下定义的BICEP 2和SPIDER领域,并获得平均估计的$β_{BICEP2}=-3.22\pm0.06$和$β_{SPIDER}=-3.21\pm0.03$,分别。与在23-33 GHz范围内进行的类似分析的比较表明,从低频到高频,$Δβ_s \sim 0.1 \pm 0.2$变平,但由于高度不确定性,没有统计学意义。
2021-03-11 astro-ph.CO
Spinning Dust Emission: Effects of irregular grain shape, transient heating and comparison with WMAP results
普朗克有望回答早期宇宙的关键问题,但它也提供了对异常微波发射的进一步理解。自旋尘埃粒子的电偶极辐射仍然是异常微波辐射的有利解释。本文提出了一种计算具有转动惯量的不规则小颗粒转动辐射的方法$I_{1}> I_{2}> I_{3}$。我们表明,一个转矩自由旋转的不规则颗粒与一个给定的角动量辐射在多个频率模式。所得旋转粉尘光谱具有峰值频率和发射率随颗粒形状不规则程度而增加,其由$I_{1}:I_{2}:I_{3}$定义。我们讨论了如何在体坐标系中的偶极矩$\bmu$的取向影响旋转尘埃光谱的不同制度的内部热波动。我们表明,自旋尘埃发射率的情况下,强的热波动是不太敏感的$\bmu$的取向比在弱的热波动的情况下。我们计算自旋尘埃光谱的气体密度和偶极矩的范围。研究了可压缩湍流对旋转粉尘排放强度的影响。我们表明,在湍流介质中的发射强度增加的一个因素,从1.2-1.4相对于在均匀介质中,作为音速马赫数$M_{s}$从2-7增加。最后,旋转尘埃参数的约束,通过拟合我们的改进模型,五年{ \it威尔金森微波各向异性探针}互相关前景光谱,H $α$相关和100 $μ$ m相关的发射光谱。
2011-08-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Apparent evidence for Hawking points in the CMB Sky
本文提出了强有力的观测证据,许多以前未观察到的异常圆形斑点,显着提高温度,在CMB的天空。斑点具有在0.03和0.04弧度之间的角半径(即,在约3和4度之间的角直径)。在这个大小上有一个明显的截止点,表明每个异常点都起源于一个高能的点状源,位于暴胀的末端-或者在共形膨胀的大爆炸中,如果认为没有暴胀阶段。这些异常斑点的显著存在,最初是在普朗克70 GHz卫星数据中通过与1000个标准模拟进行比较而发现的,然后通过将比较扩展到10000个模拟来证实。这些异常点在WMAP数据中的相同位置被发现,它们的重要性通过与1000个WMAP模拟结果的比较得到了证实。普朗克和WMAP有非常不同的噪声特性,在两张图上观测到的相同方向的异常点似乎不太可能完全来自噪声。随后,通过与1000个FFP 8.1 MC模拟(使用$l \leq 1500$)进行比较,在普朗克数据中发现了进一步的确认。这种反常区域的存在,是由共形拉伸大爆炸中的点状源引起的,是共形循环宇宙学(CCC)的一个预测结果,这些源是共形循环宇宙学理论中的霍金点,是由在我们之前的宇宙宙中的超大质量黑洞的霍金辐射引起的。
2022-08-09 astro-ph.CO
Bayesian analysis of an anisotropic universe model: systematics and polarization
我们重新审视了阿克曼,卡罗尔和怀斯(ACW)以前开发的各向异性宇宙模型,并概括了理论和计算框架,包括极化和各种形式的系统效应。我们将我们的新工具应用于模拟的WMAP数据,以了解非对称光束,噪声错误估计和潜在的黄道光发射的潜在影响。我们发现,这两个都没有任何重大影响的结果。我们接下来表明,以前报道的ACW信号也存在于Liu & Li提出的1年WMAP温度天空图中,其中数据削减更为积极。最后,我们重新分析了5年的WMAP数据,考虑到以前忽略的(-i)^{l-l'}-长期的信号协方差矩阵。我们仍然在温度图中发现了对优选方向的强检测。包括多极高达l = 400,W波段的各向异性振幅被发现是g = 0.29 +-0.031,非零在9西格玛。然而,相应的优选方向也在(l,b)=(96,30)处非常接近黄道极点,与Hanson & Lewis的分析一致,表明信号沿着太阳系的平面排列。这强烈表明,信号不是宇宙学的起源,但最有可能是一个未知的系统效应的产物。确定系统效应的性质至关重要,因为它可能会影响WMAP实验的其他宇宙学结论。最后,我们提供了一个预测普朗克实验包括极化。
2009-11-01 astro-ph.CO
Isotropy Test with Quasars Using Method of Smoothed Residuals
Asia Pacific Center for Theoretical Physics(亚太理论物理中心);POSTECH(浦项科技大学);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文学与空间科学研究所)
利用平滑残差法分析类星体数据,发现南半球存在显著低密度区域,与随机数据存在矛盾,且偶极子样行为主要由该区域驱动。
2025-12-09 astro-ph.CO hep-ph
BeyondPlanck XVI. Limits on Large-Scale Polarized Anomalous Microwave Emission from Planck LFI and WMAP
本研究在贝叶斯CMB框架下利用Planck LFI和WMAP数据约束大尺度极化AME,发现AME极化分数约束高度依赖同步辐射谱指数先验,并指出结合C-BASS和QUIJOTE等低频实验数据对进一步改善限制至关重要。
2022-04-26 astro-ph.CO
Searching for hidden mirror symmetries in CMB fluctuations from WMAP 7 year maps
我们寻找隐藏的镜像对称性在大的角度尺度在WMAP 7年的内部线性组合地图的CMB温度各向异性使用全球像素为基础的估计介绍了这一目标。两个不同的轴被发现的CMB强度模式是对称的(或反对称)在反射下相对于正交平面在99.84(99.96)% CL(置信水平),如果相比,在模拟中的任意轴没有对称的结果。我们已经验证了我们的结果是强大的银河掩模的引入。这些轴的方向分别接近CMB运动偶极和几乎垂直于黄道面。相反,如果将真实数据与随机生成最大镜像对称的平面的模拟数据进行比较,则置信度降至92.39(76.65)%。但是,当所讨论的效应转化为最大镜像(反)对称平面的法线与上述自然轴之间的异常对齐时。我们还介绍了上述估计在谐波域中的表示,确认在像素中得到的结果。对称性异常几乎完全是由于低多极,所以它可能有一个宇宙学甚至原始的起源。相反,反对称的一个主要是由于中间多极,这可能表明它的非基本性质。我们已经证明,这些异常是没有连接到WMAP观测的低方差的已知问题,我们已经检查,这些异常的轴对称部分是小的,所以轴不是对称的。
2012-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB polarization as a probe of the anomalous nature of the Cold Spot
对于Vielva等人2004年在WMAP数据中检测到的非高斯冷点,最有趣的解释之一是,它是由CMB辐射与宇宙结构的相互作用引起的(Cruz等人,2007 b)。在这种情况下,与与GIRF的大波动相关联的典型值相比,在光斑区域中预期缺乏偏振。此外,与引力场的非线性演化有关的其他物理过程也可能导致类似的情况。然而,这些替代方案中的一些(例如,在大尺度结构中的大空隙)已经被证明是非常不可能的。在这项工作中,我们在两个假设下,一个大的高斯点和一个异常的功能,例如,由宇宙纹理产生的偏振特性的冷点。我们提出了一种方法来区分它们,我们讨论了它的歧视权力作为一个函数的仪器噪声水平。特别是,我们解决的情况下,目前的实验,如WMAP和普朗克,和其他在开发中的QUIJOTE。我们发现,对于一个理想的实验,高斯假设可以拒绝在一个显着性水平优于0.8%。虽然WMAP在这方面远远不能提供有用的信息,但我们发现普朗克将能够达到7%左右的显著性;此外,我们还表明,地基实验QUIJOTE可以提供约1%的显著性。如果将这些结果与温度中CS的显著性水平相结合,QUIJOTE和Planck拒绝备择假设的能力分别为0.025%和0.124%。
2010-07-26 astro-ph.CO
Foreground Analysis Using Cross-Correlations of External Templates on the 7-year WMAP data
WMAP数据与有关自由-自由、同步加速器和尘埃的辅助数据相结合,可以更好地了解这些成分中每一种的发射光谱。在这里,我们研究的天空变化在中高纬度地区使用互相关技术。特别是,我们比较了观测到的发射在几个大分区的天空加上33个选定的天空区域的三个“标准”模板。使用基于这些模板图的形态的标准来选择区域。同步辐射显示GHz频率和\emph{WMAP}带之间的陡峭化的证据。有迹象表明,整个天空的光谱指数变化,但目前的数据不够精确,无法准确地量化这从一个区域到另一个区域。与$H_α$模板相关的发射显示出偏离自由-自由光谱的明显证据。这种辐射可以分解为银河系温暖电离介质中自由尘埃和旋转尘埃的贡献。导出的自由-自由发射率对应于$\sim 6000$ K的平均电子温度,尽管该值严重依赖于灰尘吸收对$H_α$强度的影响。WIM旋转尘埃辐射在40- 50 GHz范围内有一峰值强度。与尘埃相关的异常微波发射在大多数研究的33个领域中被检测到在高的意义。异常发射与Finkbeiner等人(1999年)在94 GHz的模型8预测(FDS 8)有很好的相关性,并通过具有$β\approx -2.7$的20和60 GHz之间的有效光谱指数的幂律发射模型进行了全面描述。很明显,试图通过旋转尘埃模型来解释排放需要多个组件,这可能与沿给定视线的排放区域的复杂混合有关。
2011-12-02 astro-ph.CO
A characterization of the diffuse Galactic emissions in the anti-center of the Galaxy
利用Archeops和WMAP的数据,我们进行了研究的反中心银河系的扩散排放-热尘埃,同步加速器,自由和异常排放-在度尺度。高频数据被用来推断热尘埃电磁波谱和空间分布,使我们能够精确地减去这个组件在较低的频率。减去热尘埃成分后,标准同步加速器和自由-自由辐射的混合物不能解释这些低频的残差。包括全天408兆赫Haslam数据,我们发现的证据异常发射的光谱指数为2.5 TRJ单位。然而,我们无法就该地区这种异常发射的性质得出结论。为此目的,需要覆盖同一天空区域的408 MHz和20 GHz之间的数据。
2012-12-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Radio to infrared spectra of late-type galaxies with Planck and WMAP data
我们使用普朗克早期发布的紧凑源目录结合WMAP和其他档案测量构建连续光谱附近的三个尘埃恒星形成星系:Messier 82,NGC 253和NGC 4945。我们进行了最小二乘拟合光谱使用简单的同步加速器,自由和热尘埃模型的组合,并寻找异常微波发射(AME)的证据。我们发现,所有三个星系的射电光谱是一致的陡峭的频谱同步辐射,与大量的自由-自由的发射需要解释普朗克和WMAP数据点的频率范围30-150 GHz。这使得基于自由-自由辐射的恒星形成率与非热辐射的恒星形成率更加一致。我们对这些星系中AME的存在进行了限制,发现它低于基于银河系远红外与AME的比率的预期。然而,NGC 4945的光谱形状暗示了AME的存在,峰值在30 GHz左右。未来的普朗克数据将让我们更近距离地观察这些星系,并将分析扩展到更多的星系。
2011-05-31 astro-ph.CO
New constraints on the Polarization of Anomalous Microwave Emission in nearby molecular clouds
异常微波辐射(AME)以前曾在两个著名的分子云中进行过研究,并被认为是由于小的旋转尘埃颗粒的电偶极辐射。测量这种辐射的偏振特性对于未来宇宙微波背景实验中的成分分离和尘埃模型的约束都是非常重要的。我们用{ \it WMAP} 7年资料搜索了与$ρ$蛇夫座和英仙座分子云有关的线偏振射电辐射。我们发现在直径为$2^{\circ}$的孔径内没有明显的偏振。$ρ$蛇夫座云中旋转尘埃的分数极化上限在K-、Ka-和Q-波段分别为1.7%、1.6%和2.6%(95%置信水平)。在英仙座云,我们推导出的上限为1.4%,1.9%和4.7%,在K-,Ka-和Q-波段,分别;这些是相似的发现由López-Caraballo等人。如果AME在银河系高纬度地区有一个类似的低水平的偏振,这将简化组件分离CMB偏振测量。我们还可以排除单畴磁偶极子辐射作为20-40 GHz的主要发射机制。偏振水平与旋转尘埃模型一致。
2011-08-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark matter implications of the WMAP-Planck Haze
对银河系中心和周围地区的伽马射线和微波观测表明存在异常发射,其起源仍然不清楚。近年来,暗物质湮灭的可能性引起了人们的极大兴趣。暗物质湮灭是通过高能电子与银河系磁场相互作用产生的伽马射线瞬发和微波频率的二次发射来解释的。我们通过在WMAP-Planck数据中寻找相关的同步加速器来研究银河系中心伽马射线过剩的DM解释。在考虑各种磁场和宇宙线传播模型的情况下,我们预测了银河系中由DM湮灭引起的同步辐射,并与23- 70 GHz的WMAP-Planck数据进行了比较。除了标准的微波前景,我们单独建模的费米泡和信号由于DM的微波对应物,并使用组件分离技术提取与每个模板从总发射的信号。我们确认在我们所选择的感兴趣的区域中,在23 GHz处的天空总强度的7%的水平处存在阴霾,其光谱$I \sim ν^{-0.8}$比常规宇宙射线电子的同步加速器更硬。数据没有显示出对仅通过气泡或DM排放来拟合雾度的强烈偏好。包含两个分量提供了更好的拟合,其中DM对23 GHz处的雾度发射的贡献为20%,然而,由于前景建模中的显著不确定性,我们不认为这是DM信号的明确检测。我们设置强大的上限上的湮没截面忽略前景,也报告最适合DM湮没参数从一个完整的模板分析。我们的结论是,WMAP-Planck数据是一致的DM解释的伽马射线过剩。
2016-04-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Electron Injection Spectrum Determined by Anomalous Excesses in Cosmic Ray, Gamma Ray, and Microwave Signals
费米、PAMELA和WMAP最近观测到的宇宙射线、伽马射线和微波信号表明,在10-1000 GeV处有一个意想不到的e+e-的主要来源。我们将这些数据拟合到“标准背景”加上一个新的源,假设它是位置和能量的可分离函数。对于空间部分,我们考虑了三种情况:湮灭的暗物质,衰变的暗物质,和暗物质。在每种情况下,我们使用GALPROP注入能量的对数间隔的能量箱和计算预期的宇宙射线和光子信号的每个箱。然后,我们将能量箱加上背景的线性组合拟合到数据中。我们使用非参数拟合,除了平滑度和非负性之外,对频谱没有任何先验约束。此外,我们认为任意修改的“普通”的主要源函数的能量谱,固定其空间部分,发现这本身是不够的,以解释PAMELA或WMAP信号。我们探讨的变化,由于选择的磁场,初级电子注入指数,空间分布,传播参数,并适合正则化方法。暗物质湮灭很适合,我们的拟合发现质量约为1 TeV,助推因子乘以能量分数约为70。虽然暗物质衰变和暗物质星可能符合数据,但银河系中心附近需要异常高的磁场和辐射密度,以抵消假设的空间分布相对较浅的影响。我们还拟合了这三种情况的线性组合,尽管拟合的约束要少得多。
2010-09-13 astro-ph.CO hep-ph
Understanding the WMAP Cold Spot mystery
来自WMAP的第一年和第三年的数据提供了在银纬b=-57度和经度l= 209度的异常冷点(CS)的证据。我们已经详细地研究了CS的性质,以评估其宇宙学意义。我们已经进行了一个聚类分析的本地极值的CMB信号表明,CS实际上是与一个大组的极值,而不仅仅是一个。有鉴于此,我们重新研究了WMAP ILC的属性,并共同添加了“干净”的WCM地图,这些地图以前曾用于分析CS附近的信号属性。这两个地图有非常相似的属性等纬度环|b| > 30度,以及在CS附近。我们还检查了CMB信号具有非高斯尾部的想法,该尾部位于信号的低多极分量中。对于每个环,我们应用具有特征尺度R的线性滤波器,将CMB信号分成两部分:滤波部分,其特征尺度高于滤波器R的特征尺度,以及初始信号和滤波信号之间的差。使用滤波器尺度作为变量,我们可以最大化平滑信号的偏度和峰度,并最小化初始和滤波信号之间的差异的这些统计量。我们已经发现CS的形状主要由CMB信号的分量形成,这些分量由10<=L<=20之间的多极表示,对应的角标度约为5-10度。这个信号导致了整个CMB天空的调制,在ILC和WCM图中,在|b| > 30度处都可以清楚地看到,而不是一个单一的局部特征。在减去该调制之后,CMB信号的剩余部分看起来与统计均匀性和高斯性一致。
2011-01-29 astro-ph astro-ph.CO
Non-standard morphological relic patterns in the cosmic microwave background
微波背景中的统计异常信号在多极空间中得到了广泛的研究,在实空间中主要是圆形和其他简单模式。在本文中,我们寻找一系列的非平凡模式的温度数据从WMAP 7年的观测。我们发现一个非常重要的检测到的一些这样的功能,并讨论其后果的基本特征的宇宙。
2011-03-31 astro-ph.CO gr-qc
QUIJOTE scientific results -- XVIII. New constraints on the polarization of the Anomalous Microwave Emission in bright Galactic regions: $ρ$\,Ophiuchi, Perseus and W43
Universidad de La Laguna(拉古纳大学);Imperial College London(伦敦帝国理工学院);Institut d'Astrophysique de Paris(巴黎天体物理研究所);Universidad de Cantabria(坎塔布里亚大学);University of Cambridge(剑桥大学);Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge(剑桥大学卡弗里宇宙学研究所);CNRS-UCB International Research Laboratory(法国国家科学研究中心-加州伯克利国际研究实验室);The University of Manchester(曼彻斯特大学);Xi'an Jiaotong-Liverpool University(西交利物浦大学)
本研究利用QUIJOTE-MFI及WMAP、Planck数据,通过改进泄漏校正和频率叠加,对蛇夫座ρ、英仙座和W43的异常微波发射偏振分数给出了迄今最严格的上限(<1%)。
2026-11-05 astro-ph.CO
Pulsar-driven Jets in Supernovae, Gamma-Ray Bursts, and the Universe
超新星1987 A的双极性可以通过CTIO 0.4米望远镜和IUE FES观测到的非常早期的光变曲线以及两个小组对“神秘点”的散斑观测来理解。这表明有一束高度定向的光束/粒子喷流,初始准直因子超过10,000,速度超过0.95 c,是一个高达1 e-5太阳质量的脉冲事件,与星周物质相互作用。这些可以通过Bolotovskii和Ginzburg在1972年提出的一个模型产生,该模型采用脉冲星发射,该脉冲星发射来自周期性电磁场(supraluminally诱导的极化电流- SLIP)在脉冲星光柱之外诱导的极化电流f(调制快于c)。SLIP解释了超新星爆炸中祖先的破坏及其在宇宙学距离上的异常变暗,来自Sco X-1和SS 433的喷流,来自高/低光度低质量X射线双星的间歇性脉动的缺乏/存在,长/短伽马射线暴,并预测它们的余辉是与这些双星相关的脉冲光学/近红外发射。SLIP也可以解释PAMELA和ATIC的TeV e+/e-结果,WMAP的“雾”/费米“泡泡堂”,以及r-过程。来自第一批恒星的SNe的SLIP喷流可能允许星系在没有暗物质的情况下形成,并解释了GALEX从遥远星系对中观察到的奇特的非引力运动。
2013-07-02 astro-ph.CO astro-ph.HE