Probing CMB Cold Spot through Local Minkowski Functionals
WMAP和普朗克任务都报告了CMB地图上以银河系坐标（$l=209^{\circ}$，$b=-57^{\circ}$）为中心的极冷点（CS）。本文通过定义局部Minkowski函数来研究CS的局部非高斯性。我们发现第三类Minkowski函数$ν_2$对CS引起的非高斯性非常敏感。在$R\sim10^{\circ}$尺度下，WMAP CS与随机高斯模拟结果相比，偏离高斯性的置信度超过99%。同时，我们发现，宇宙纹理提供了一个很好的解释，这些异常相关的WMAP CS，这可以进一步检验未来的偏振数据。
2015-10-18 astro-ph.CO
Disks in the sky: A reassessment of the WMAP "cold spot"
我们重新评估的证据表明，WMAP温度图包含一个统计上显着的“冷点”，通过重复使用简单的圆形礼帽（磁盘）的权重，以及不同宽度的高斯权重的分析。与以前使用球形墨西哥帽波的结果相反，当我们将天空中最冷的点与模拟的高斯随机各向同性地图进行比较时，我们在任何尺度上都没有发现显著的信号。我们追踪这种明显的差异的事实，WMAP冷点的温度分布恰好有利于特定的配置文件所给出的小波。由于随机生成的地图通常不会表现出这种一致性，我们得出结论，原始冷点的意义起源至少部分是由于偶然选择使用一个特定的基础权重函数。我们还研究了一个更一般的措施，返回最显着的结果之间的几个选择的加权函数，点的角度尺度，和应用的统计，并再次找到一个空的结果。
2009-09-13 astro-ph.CO gr-qc
Non-Gaussian Distribution and Clustering of Hot and Cold Pixels in the WMAP Five-Year Sky
我们目前的测量集群的热和冷补丁的微波背景天空测量威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）的五年数据。这些测量结果与理论预测相比，假设宇宙学信号服从高斯统计。我们发现显着的差异，从最简单的基于高斯的预测。然而，测量对噪声在空间上不均匀（例如，因为天空的不同部分被观察了不同的时间长度）。我们将展示如何在进行预测时考虑这种空间不均匀性。即使在对噪声进行了更仔细的计算之后，与基于高斯的期望值的差异仍然存在。特别是，我们注意到，热和冷的像素集群不同的温度阈值在几度尺度内。虽然这些发现可能表明原始的非高斯，我们讨论这些差异的其他合理的解释。此外，我们发现一些偏离高斯在次度尺度，特别是在W波段，其起源可能与河外尘埃排放。
2009-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
A comprehensive overview of the Cold Spot
关于CMB温度各向异性分布与高斯分布显著偏离的报告（在2003年WMAP数据公开发布后不久）已成为WMAP最可靠的异常之一。该检测基于球形墨西哥帽小波系数在大约10度的尺度处的峰度的过量。在这些尺度上，一个突出的特征-位于南银河半球-从SMHW系数的其余部分突出显示：冷点。本文对冷斑的相关研究进行了全面的综述，重点介绍了非高斯检测方法、冷斑的形态特征以及文献中解释其本质的可能来源。特别强调的是冷点与宇宙结构的兼容性，评论未来的测试，将有助于支持或放弃这一假设。
2010-08-18 astro-ph.CO
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
Lack of large-angle TT correlations persists in WMAP and Planck
在观测到的微波背景温度波动中缺乏大角度相关性，这在WMAP的最后一年地图和普朗克的第一次宇宙学数据发布中仍然存在。我们发现了一个统计上稳健和显著的结果：对于前景清洁地图，缺失相关性的p值低于0.24%（即证据超过3 sigma），与先前基于早期WMAP数据的分析完全一致。根据WMAP定义的保守掩模，对普朗克HFI 100 GHz频段（“最干净的CMB通道”）进行保守的切空分析，得出的p值小至0.03%。这些发现与暴胀的Lambda冷暗物质模型的预期形成鲜明对比，仍然缺乏令人信服的解释。如果这种大角度关联的缺乏是我们宇宙的真实特征，而不仅仅是统计上的侥幸，那么宇宙学偶极子必须比最佳拟合模型中预测的要小得多。
2015-06-03 astro-ph.CO
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
Asymmetries in the angular distribution of the CMB
我们研究了WMAP在3、5和7年观测数据中，在考虑ΛCDM模型的情况下，CMB温度角分布中的一些不对称性。我们的目标是分析ILC CMB地图的4个象限，使用3个银河切割：WMAP KQ 85掩码，|b| <10度和WMAP KQ 85掩码+ |b| <10度银河切割。我们在WMAP图的每个象限中使用了两点角关联函数。对1000个蒙特卡罗模拟进行了相同的程序，这些模拟是使用WMAP团队的ΛCDM最佳拟合功率谱产生的。我们还改变了四极和八极的振幅，以适应它们在ΛCDM模型（以下简称MΛCDM）中可观测到的WMAP值。我们的分析表明，东南象限（SEQ）和其他象限（西南象限（SWQ），东北象限（NEQ）和西北象限（NWQ））之间的不对称性。在所有的WMAP地图上，使用KQ 85掩码和KQ 85掩码+ |b| <10度银河切割，出现SEQ-NEQ、SEQ-SWQ和SEQ-NWQ不对称的概率分别从0.1%（SEQ-NEQ）到8.5%（SEQ-SWQ）不等。我们还计算了MΛCDM的概率，发现结果没有显著差异。此外，冷点区域用半径为5、10和15度的掩模覆盖，结果再次保持不变。还对具有15度掩模的SEQ象限中的随机区域重复该分析，并且SEQ象限相对于CMB图的其他象限仍然保持不对称。我们发现，相对于其他象限，在SEQ中大于100度的尺度上，TPCF中的功率过剩，这与所使用的银河切割无关，并且没有发…
2012-07-02 astro-ph.CO
Massive Milky Way Satellites in Cold and Warm Dark Matter: Dependence on Cosmology
我们调查的索赔，最大的subhaloes在高分辨率无耗散冷暗物质（CDM）模拟银河系的动态不一致的观测最明亮的卫星。我们发现，这种不一致性主要是由于在产生过早形成的卫星的不一致模拟中采用了较大的σ_8和n_s值，因此过于密集。我们发现观测和模拟之间的紧张关系，采用与WMAP 9一致的参数，大大减少了卫星CDM的敏感测试。我们发现通过Lactea II晕是非典型的晕在WMAP 3宇宙学中，我们归因于其形成时代比其质量的平均值的差异。我们还探讨了温暖的暗物质（WDM）宇宙学的1- 4千电子伏的热遗迹。在1千电子伏的宇宙学subhaloes有圆速度在kpc尺度~ 60%低于他们的CDM同行，但减少了只有10%，在4千电子伏的宇宙学。由于银河系卫星和莱曼-α森林数量的限制，排除了< 2-3 keV的遗迹质量，因此WDM在降低大质量卫星的密度方面作用较小。由于银河系的质量和形成时代的不确定性，需要减少与重子效应或WDM的卫星密度减轻。
2013-10-01 astro-ph.CO
Do data favor neutrino mass and a coupling between Cold Dark Matter and Dark Energy?
我们同时考虑了CDM-DE耦合和中微子质量不为零的情况，发现在统计学上显著的耦合和中微子质量比无耦合和中微子质量可忽略的宇宙学（我们的最佳拟合为：C~1/2m_p，m_v ~0.12eV）更有利。我们假设DE是一个自相互作用的标量场，并使用标准的蒙特卡罗马尔可夫链方法。
2009-06-18 astro-ph.CO
Constraints on $H_0$ from WMAP and baryon acoustic osillation measurements
本文报道了由威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）结合最新的重子声学振荡（BAO）测量得到的PDMATHAMM的约束条件。我们使用6dF星系巡天（6dFGS），SDSS DR 7主星系样本（MGS），BOSS DR 12星系和eBOSS DR 14类星体的BAO测量。在WMAP宇宙微波背景辐射（CMB）数据中加入最近的BAO观测数据，我们将宇宙学参数$Ω_m=0.298\pm0.005$，$H_0=68.36^{+0.53}_{-0.52}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$，$σ_8=0.8170^{+0.0159}_{-0.0175}$分别约束在空间平坦的$Λ$冷暗物质（CDM）模型中，将$Ω_m=0.302\pm0.008$，$H_0=67.63\pm1.30$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$，$σ_8=0.7988^{+0.0345}_{-0.0338}$约束在空间平坦的$w$ CDM模型中.在空间平坦的$w$ CDM模型中，来自CMB和BAO的对$w$的组合约束是$w=-0.96\pm0.07$。我们测量的$H_0$结果更倾向于低于70 km s的$^{-1}$ Mpc $^{-1}$值，与普朗克（2018）关于CMB约束的最新数据一致，但与Riess等人（2018）的局部测量结果存在$3.1\sim 3.5σ$张力。与WMAP单独分析相…
2018-12-05 astro-ph.CO
Using CMB polarization to constrain the anomalous nature of the Cold Spot with an incomplete sky-coverage
欧空局普朗克卫星的最新结果证实了在宇宙微波背景（CMB）各向异性的统计分布中存在某些异常。最有趣的异常之一是冷点，它首先由Vielva等人（2004年）在WMAP数据中发现。在后来的一篇论文中，Vielva等人（2011）开发了一种方法，通过使用温度和CMB波动的偏振的互相关来探测冷点的异常性质。鉴于这项工作是建立在分析全天空数据的假设下，在本文中，我们扩展这种方法来处理现实的数据集与部分天空覆盖。特别是，我们利用温度点周围的径向和切向偏振模式。我们探索了该方法区分标准高斯CMB场景和替代场景的能力，其中冷点产生于不呈现相关偏振特征的物理过程（例如，拓扑缺陷），作为仪器噪声水平的函数。此外，我们考虑更详细的情况下，一个理想的无噪声实验和那些与预期的仪器噪声水平在QUIJOTE和普朗克实验。我们还提出了一个应用程序的9年WMAP数据，没有能够获得确切的结论，与32%的显着性水平。在理想情况下，替代方案可以在1%左右的显著性水平下被拒绝，而对于QUIJOTE和普朗克实验的预期噪声水平，相应的显著性水平分别为1.5%和7.4%。
2013-05-23 astro-ph.CO
Constraints on the Holographic Dark Energy Model from Type Ia Supernovae, WMAP7, Baryon Acoustic Oscillation and Redshift-Space Distortion
在本文中，我们利用由物质密度微扰引起的几何和生长速率的联合测量来约束全息暗能量模型。几何测量包括Ia型超新星（SN Ia）、Union 2.1、WMAP-7 yr的全信息宇宙微波背景（CMB）和重子声学振荡（BAO）。对于物质密度扰动的增长率，采用了由星系功率谱中的红移空间畸变（RSD）测量的$f(z)σ_8(z)$结果。通过马尔可夫链蒙特卡罗方法，我们试图约束模型的参数空间。联合约束表明$c=0.750_{- 0.0999- 0.173- 0.226}^{+ 0.0976+ 0.215+ 0.319}$和$σ_8=0.763_{- 0.0465- 0.0826- 0.108}^{+ 0.0477+ 0.0910+ 0.120}$具有$1,2,3σ$区域。在边缘化其他无关的模型参数后，我们展示了HDE状态方程相对于红移$z$的演化。虽然目前的宇宙数据点倾向于像HDE宇宙的模型参数的平均值在未来的幻影，它可以表现得像在$3σ$地区的精华。
2013-02-10 astro-ph.CO
Constraints on coupled dark energy using CMB data from WMAP and SPT
我们考虑的情况下，在暗宇宙学部门的耦合，其中暗能量标量场修改的引力之间的吸引暗物质粒子。我们发现，使用当前的宇宙微波背景（CMB）数据，包括WMAP 7和SPT，耦合的强度β被约束为小于0.063（0.11）在68%（95%）的置信水平。此外，我们考虑了CMB透镜振幅、曲率、相对论性物质和大质量中微子的有效数量的附加效应，并表明当前数据对β的约束已经足够强，相对于任何这些变量都相当稳定。当我们考虑大质量中微子时，得到最强的效应，在这种情况下，束缚变得稍微弱一些，β < 0.084（0.14）。相对论自由度的有效数值越大，暗物质和暗能量之间的耦合越大，光谱指数越接近1。加上目前对哈勃常数的限制，以及从重子声学振荡和超新星Ia，我们发现β < 0.050（0.074）。在这种情况下，我们还发现了β = 0.041的一个有趣的似然峰值（在1σ处仍然与0相容）。这个峰值主要来自哈勃参数HST结果和WMAP 7 +SPT最佳拟合之间的微小差异。最后，我们表明，普朗克+SPT模拟数据的预测可以牵制耦合的精度优于1%，并检测我们发现在小的非零耦合的边缘峰值是否是一个真正的效果。
2012-07-13 astro-ph.CO
Seven-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Are There Cosmic Microwave Background Anomalies?
一个简单的六参数LCDM模型提供了一个成功的拟合WMAP数据，无论是当数据单独分析和与其他宇宙学数据相结合。即便如此，寻找任何偏离现在宇宙学标准模型的线索也是合适的，标准模型包括暴胀、暗能量、暗物质、重子和中微子。宇宙学界对WMAP的数据进行了广泛而多样的分析。虽然六参数LCDM模型的总体成功得到了广泛的认同，但与该模型相关的各种“异常”也被报道。在本文中，我们研究潜在的异常，并提出分析和评估其意义。在大多数情况下，我们发现声称的异常依赖于后验选择的某些方面或子集的数据。与基于最佳拟合模型的天空模拟相比，可以选择WMAP数据的低概率特征。低概率特征是可以预期的，但通常并不能直接确定任何特定的低概率特征是后验选择还是非标准宇宙学的结果。我们详细研究了LCDM模型的功率谱的性质。我们研究了几个潜在的或以前声称的异常的天空地图和功率谱，包括冷点，低四极功率，四极八极对齐，半球或偶极子功率不对称，和四极功率不对称。我们的结论是，没有令人信服的证据偏离LCDM模型，这是一个普遍接受的统计拟合WMAP和其他宇宙学数据。
2011-01-03 astro-ph.CO
Revisiting the oscillations in the CMB angular power spectra at $\ell\sim120$ in the Planck2015 data
虽然观测到的几乎标度不变的初始功率谱被认为是标准暴胀宇宙学的有利证据之一，但对宇宙微波背景（CMB）各向异性的精确观测也表明可能存在非平凡的特征，例如WMAP在多极$\ell\sim120$周围观察到的特征。在这里，我们研究普朗克数据，并调查这些功能对宇宙学参数估计执行马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）分析的影响。我们发现，这些特征存在于普朗克数据中的情况下的WMAP数据的相同的位置，但它们不影响宇宙学参数的估计显着。
2017-06-05 astro-ph.CO
Cold Dark Matter Isocurvature Perturbations: Constraints and Model Selection
我们利用CMB（WMAP和ACBAR）、大尺度结构（SDSS发光红星系）和超新星（SNLS）数据来限制CDM等曲率模对原始扰动谱的可能贡献。我们考虑三种不同的混合物绝热模式在一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学没有张量模式：固定的相关性与一个单一的光谱指数;一般的相关性与一个单一的光谱指数;和一般的相关性与独立的光谱指数为每个模式。对于固定的相关性，我们验证了WMAP分析完全不相关和反相关的模式，而对于一般的相关性与一个单一的指标，我们发现一个小收紧的约束的分数贡献的isocurvature模式观察到的功率超过早期的工作。对于一般相关的模式和独立的光谱指数，我们的结果是完全不同的，以前的工作，需要加倍的先验空间的isocurvature光谱指数，以充分探索该地区的高可能性。标准的马尔可夫链蒙特卡罗技术被证明是不适合这个特定的应用程序，而不是我们的结果与嵌套采样。我们还使用贝叶斯证据，计算简单的嵌套采样算法，比较模型，发现纯绝热模型优于我们所有的isocurvature模型。这种倾向是这样的，贝叶斯因子的对数，$\mathrm{ln} B < -2$的所有模型和$\mathrm{ln} B < -5$的情况下，完全反相关的模式与一个单一的光谱指数（曲率的情况下）和一般相关的模式与一个单一的光谱指数。
2009-05-23 astro-ph.CO
Axion cold dark matter revisited
我们研究的理论参数的具体值的轴子可以形成整体的冷暗物质。我们检查允许的轴子参数区域的光最近的数据收集的WMAP 5任务加上重子声学振荡和超新星\cite{komatsu}，并假设一个暴胀的情况和标准宇宙学。我们还升级治疗的非谐性的轴子潜力，我们发现在某些情况下很重要。如果在暴胀之后恢复佩切-奎因对称性，我们就恢复了轴子质量和密度之间的通常关系，因此轴子质量$m_a =(85 \pm 3){\rm μeV}$使轴子成为100%的冷暗物质。如果Peccei-Quinn对称性在暴胀过程中被破坏，那么轴子可以是$m_a < 15{\rm meV}$的冷暗物质的100%，只要初始失准角$θ_i$的特定值被选择为与其质量$m_a$的给定值相对应。Peccei-Quinn对称性破缺标度的大值对应于初始失准角$θ_i$的小值，该小值可能小得令人不舒服。
2009-10-20 astro-ph.CO
Testing the $n_s-H_0$ scaling relation with Planck-independent CMB data
本文用不含 Planck 的 ACT、SPT-3G 与 WMAP（+BAO+Pantheon）组合检验 EDE 模型的 $n_s-H_0$ 标度关系，发现 SPT-3G 支持该关系而 ACT 偏好更小 $n_s$。
2024-01-29 astro-ph.CO gr-qc
Bayesian analysis of anisotropic cosmologies: Bianchi VII_h and WMAP
利用WMAP观测的宇宙微波背景（CMB）温度各向异性，对Bianchi VII_h宇宙学进行了确定性分析。贝叶斯分析技术的发展，研究各向异性宇宙学使用全天空和部分天空，掩蔽CMB温度数据。我们应用这些技术来分析全天空的内部线性组合（ILC）的地图和部分天空，掩蔽WMAP 9年观测的W波段地图。除了物理动机的Bianchi VII_h模型，我们研究了在以前的研究中考虑的唯象模型，其中Bianchi VII_h参数从标准宇宙学参数解耦。在这两个现象学模型考虑，贝叶斯因子的1.7和1.1单位的对数证据有利于比安奇组件被发现在全天空ILC数据。相应的最佳拟合比安奇地图恢复的现象学模型是相似的，非常接近以前的研究中发现的使用早期的WMAP数据发布。然而，在部分天空W波段数据中没有发现现象学Bianchi分量的证据。在物理的比安奇VII_h模型中，我们没有发现比安奇成分的证据：WMAP数据因此不支持比安奇VII_h宇宙学超过标准的λ冷暗物质（LCDM）宇宙学。我们不可能完全把Bianchi VII_h宇宙学的涡度限制在LCDM，但我们能够以95%的置信度将物理Bianchi VII_h宇宙学的涡度限制在$(ω/H)_0 < 8.6 \times 10^{-10}$。
2013-12-03 astro-ph.CO astro-ph.IM
The Real Gauge Singlet Scalar Extension of Standard Model: A Possible Candidate of Cold Dark Matter
本文考虑了标准模型的一个最简单的推广，其中在标准模型中引入了一个带有离散对称性$Z_2$的实SM规范单重标量。这个额外的标量可以是冷暗物质的可行候选者，因为$S$的稳定性是通过在$S$上应用$Z_2$对称性来实现的。考虑到$S$可能是冷暗物质的候选者，我们求解了玻尔兹曼方程，得到了在5 GeV到1 TeV标量质量范围内，当Higgs质量为120 GeV时，$S$的冻结温度和残余密度。由于$HHSS$耦合$δ_2$出现在拉格朗日依赖于标量质量$m_S$和Higgs质量$m_h$的值，我们约束$m_S - δ_2$参数空间，通过使用WMAP限制宇宙中的暗物质的残余密度和最近正在进行的暗物质直接搜索实验，即CDMS-II，CoGeNT，DAMA，EDELWEISS-II，XENON-10，XENON-100的结果。从这样的分析中，我们发现两个不同的质量区域（较低和较高的质量域）这样的暗物质候选人，满足WMAP限制和实验结果考虑在这里。我们已经估计了可能的差分直接检测率和总检测率的年度变化的标量暗物质候选人$S$的两种探测器材料，即锗，锗。最后，我们计算了由于两个130 GeV纯量暗物质湮灭为两条单能$γ-$射线而产生的来自银河系中心的$γ-$射线通量。
2013-01-03 astro-ph.CO hep-ph
Spectrum of the Anomalous Microwave Emission in the North Celestial Pole with WMAP 7-Year data
利用相关分量分析（CCA）的分量分离方法，对WMAP 7年观测资料进行了北天极（NCP）地区大气散射异常微波辐射（AME）的频谱估计。NCP是一个合适的区域进行这种分析，因为AME是弱污染的同步辐射和自由-自由发射。通过将AME分量建模为峰值频谱，我们估计峰值频率为$21.7\pm0.8$ \，GHz，这与之前支持$ν_{\rm p}<23$ \，GHz的分析一致。通过仿真验证了该方法正确恢复峰值位置的能力。我们比较了估计的AME谱与理论自旋尘埃模型来约束氢密度$n_{\rm H}$。在密度约为0.2- 0.3 cm $^{-3}$时获得最佳结果，这是典型的暖电离介质（WIM）至暖中性介质（WNM）条件。气体温度的简并性妨碍了$n_{\rm H}$的准确测定，尤其是对于低氢电离分数，其中也允许几cm $^{-3}$的密度。
2013-01-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Tessellated Mapping of Cosmic Background Radiation Correlations and Source Distributions
我们提供了一种方法的相关性映射在整个天球，允许检查重建的地图的质量，其非高斯性，并在各种频率范围内进行实验。该方法进行了评估的WMAP数据，无论是在重建的地图和前景组件，和NRAO VLA巡天（NVSS）数据。我们检测到一个显着的变化，在相关数据的灰尘成分，这可以预处理一个更复杂的灰尘模型比目前使用的组件分离。在研究NVSS相关数据时，我们证明了微波背景和NVSS观测中重合点的统计量与$Λ$ CDM模式中的统计量相对应。这说明在CMB冷点区，NVSS和WMAP的观测点是偶然重合的。我们的方法是软件实现的GLESP包。
2009-12-16 astro-ph.CO
Non-Gaussian Signatures in the five-year WMAP data as identified with isotropic scaling indices
我们继续通过标度指数法（SIM，Raeth，Schuecker & Banday 2007）对CMB的非高斯性进行分析，并将该方法应用于WMAP的5年数据。我们将每个结果与1000个蒙特卡罗模拟进行比较，模拟最佳拟合$ΛCDM$模型的高斯特性。基于标度指数，计算了与标度相关的经验概率分布、这些分布的矩以及它们的$χ^2$组合，获得了与3年数据的先前分析相似的结果：我们得出的证据，非高斯的概率高达97.3%的平均值时，关于KQ 75-掩蔽的全天空，并通过对角$χ^2$统计在所有考虑的长度尺度上求和。仅看北半球或南半球，我们分别获得高达98.5%或96.6%。对于标准偏差，这些结果对于全天空显示为95.6%（99.7%北，89.4%南），对于$χ^2$ -两种测量的组合显示为97.4%（99.1%北，95.5%南）。通过对旋转半球的分析，我们发现数据中存在明显的不对称性。除了这些调查，我们提出了一种方法，填充高斯噪声的掩模，以消除边界效应所造成的掩模。在这种技术的帮助下，我们确定了地图上的几个局部特征，其中最重要的一个是众所周知的冷点。当从分析中排除所有这些点时，与高斯性的偏差增加，这表明所发现的局部异常不是全局检测到非高斯性的原因，而是实际上平均抑制了偏差。然而，我们对每个波段和每年的分析表明，检测到的异常是由于前景效应造成的可能性很小。
2009-07-21 astro-ph.CO
Cold dark matter haloes in the Planck era: evolution of structural parameters for Einasto and NFW profiles
本文从普朗克卫星出发，讨论了宇宙学中弛豫冷暗物质晕结构的演化。我们的模拟涵盖了50年的晕质量，从矮星系到星系团。由于物质密度和功率谱归一化的增加，普朗克宇宙学中的浓度质量关系在红移z=0处的归一化比WMAP宇宙学高20%。我们证实，CDM晕更好地描述了Einasto配置文件，例如，在星系半光半径附近的尺度CDM晕有显着陡峭的密度分布比暗示NFW拟合。在固定的晕质量下，Einasto形状参数的分散度为0.2 dex，进一步增加了CDM晕轮廓的多样性。在我们的模拟中的浓度质量关系的演变是没有重现的任何分析模型在文献中。因此，我们提供了一个简单的拟合公式，准确地描述了红移z=5到z=0之间的演化NFW和Einasto拟合。最后，观测到的浓度和晕质量的旋涡星系，集团和星系团在低红移与我们的模拟吻合得很好，表明只有温和的晕反应星系形成在这些尺度上。
2014-04-29 astro-ph.CO
Cosmic microwave background with Brans-Dicke gravity II: constraints with the WMAP and SDSS data
利用协变形式主义的同伴文件（文件I）中开发的，我们得到的观测约束的Brans-Dicke模型在一个平坦的FLRW宇宙的宇宙学常数和冷暗物质。我们使用的CMB观测数据包括WMAP五年数据、ACBAR 2007数据、CBI偏振数据和BOOMERanG 2003飞行数据。对于大尺度结构，我们使用SDSS DR 4的LRG测量的物质功率谱数据。我们用一个新的参数$ζ=\ln(1/ω+1)$来参数化Brans-Dicke参数$ω$，并使用马尔可夫链蒙特卡罗方法来探索参数空间。我们发现，单独使用CMB数据，人们可以放置一些约束正$ζ$或$ω$，但负$ζ$或$ω$不能有效地约束。然而，通过额外的大规模结构数据，可以打破$ζ<0$的简并性。与$ζ$结合的$2σ$（95.5%）为$-0.00837<ζ<0.01018$（对应于$ω< -120.0$或$ω> 97.8$）。我们还获得了对$\dot{G}/G$的约束，即$G$目前的变化率，作为$-1.75 \times 10^{-12} \yr^{-1}<\dot{G}/G < 1.05 \times 10^{-12}\yr^{-1}$，以及$δG/G$，即$G$自重组时期以来的总变化，作为在$2σ$置信水平下的$ -0.083 < δ{G}/G < 0.095$。
2010-09-10 astro-ph.CO gr-qc
Eliminating the Remaining Window for Primordial Black Holes as Dark Matter from the Dynamics of the Cold Kuiper Belt
暗物质（DM）的性质是未知的。一个令人信服的可能性是DM是由原始黑洞（PBH）组成的，因为某些类型的基本粒子作为DM受到严格限制。只有一个剩余的质量窗口可用于PBH以构成整个DM密度，$10^{17} - 10^{23} \mathrm{\; g}$。在这里，我们表明，在寒冷的柯伊伯带的内核人口排除了这个窗口，主张赞成DM的粒子性质。
2021-03-14 astro-ph.CO
Seven-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Cosmological Interpretation
7年的WMAP数据和改进的天体物理数据严格检验了标准宇宙学模型及其扩展。通过结合WMAP和来自BAO和H 0测量的最新距离测量，我们确定了最简单的LCDM模型的参数。原始功率谱的幂律指数为n_s=0.968+-0.012，这是一个将标度不变谱排除99.5%CL的测量值。其他参数也比5年结果有所改善。改进参数的显著例子是中微子的总质量，sum（m_nu）<0.58eV，以及中微子种类的有效数，N_eff=4.34+0.86-0.88。我们探测到了原初氦对温度功率谱的影响，为大爆炸核合成提供了一个新的检验。我们检测，并显示在地图上的第一次，切向和径向偏振模式周围的热点和冷点的温度波动，一个重要的测试物理过程在z=1090和绝热标量波动的主导地位。对于7年TB功率谱，由于潜在的宇称违反效应而导致的偏振平面旋转的限制已经改进为Delta（alpha）=-1.1+-1.4（stat）+-1.5（syst）度。我们报告显着检测SZ效应在已知的星系团的位置。所测量的SZ信号与来自X射线数据的预期信号一致。然而，它是Arnaud等人的“通用概况”预测的0.5至0.7倍，分析模型和流体动力学模拟。我们首次在SZ效应中发现冷却流和非冷却流团簇（或松弛和非松弛团簇）之间存在显着差异，这可以解释其中的一些差异。这一较低的振幅与南极望远镜合作组最近测得的低于理论预期的SZ功率谱一致。
2010-11-09 astro-ph.CO
Cold Dark Matter Isocurvature Perturbations: Cosmological Constraints and Applications
在本文中，我们提出的限制冷暗物质（CDM）等曲率贡献的宇宙学扰动。利用Wilkinson微波各向异性探测器（WMAP 7）7年观测数据、斯隆数字巡天（SDSS）亮红星系（LRG）的物质功率谱和“联盟2”Ia型超新星（SNIa）样本，采用马尔可夫链蒙特卡罗方法（MCMC）对宇宙学参数进行了全局分析.我们发现，绝热和等曲率模式的相关混合物是温和的更好地拟合到当前的数据比纯绝热的，与最小的$χ^2$给出的似然分析减少了3.5。我们还得到了一个严格的限制，CDM等曲率贡献的分数，这应该是小于14.6%，在95%的置信水平。随着等曲率模的出现，绝热谱指数n_s^{ \rm adi}=0.972 \pm 0.014~（1\，σ），等曲率谱的倾斜度可能较大，即最佳拟合值为n_s^{ \rm iso}=3.020。最后讨论了CDM等曲率扰动对WMAP归一化先验、位移参数R、声学尺度l_A和z_{*}的影响。通过对混合初始条件的拟合，我们发现与纯绝热条件下的结果相比，R、lA和z_{*}的平均值分别可以改变约2.9σ、2.8σ和1.5σ。
2010-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the void explanation of the Cold Spot
Szapudi等人（2015）探测到的超空在宇宙微波背景上诱导的积分萨克斯-沃尔夫（ISW）贡献在这封信中进行了审查，以检查它是否可以解释冷点（CS）异常。两种不同的模型，以前用于相同的目的，被认为是描述的物质密度分布的空隙：一顶帽函数和高斯电位产生的补偿配置文件。分析表明，即使使椭圆率的变化或不同的暗能量状态方程参数$ω$的值，ISW的贡献，由于存在的空隙不再现CS的属性。最后，空和CS之间的对齐的概率也被质疑为赞成这两种现象之间的物理联系的论据。
2016-04-14 astro-ph.CO
Constraints on dark energy from the lookback time versus redshift test
我们使用来自星系团的回望时间与红移数据（Capozziello等人，2004）和被动进化的星系（Simon等人，2005），并应用一个基于WMAP测量的宇宙总年龄的bavelet先验，以约束暗能量宇宙学模型参数。目前的回顾时间数据提供了有趣的和适度的限制性约束宇宙学参数。当与当前重子声学峰值和Ia型超新星视星等与红移数据结合使用时，回看时间数据收紧了对参数的约束，并有利于非相对论物质能量密度的较小值。
2010-08-06 astro-ph.CO
Constraints on neutrino density and velocity isocurvature modes from WMAP-9 data
我们使用WMAP 9年和其他CMB数据来约束宇宙学模型，其中原始扰动具有绝热和（可能相关的）中微子密度（NDI），中微子速度（NVI）或冷暗物质密度（CDI）等曲率分量。对于NDI和CDI，我们使用的现象学方法，其中原始扰动参数化的振幅在两个尺度，和一个慢卷两个字段的通货膨胀的方法，其中慢卷参数作为主要参数。对于NVI，我们只使用现象学的方法，因为很难想象它与通货膨胀的联系。我们发现，在NDI和NVI的情况下，更大的等曲率分数允许比相应的模型与CDI。对于不相关扰动，原始NDI（NVI）分数的上限在k = 0.002 Mpc^{-1}时为24%（20%），在k = 0.01 Mpc^{-1}时为28%（16%）。对于最大相关（与扰动相关）扰动，NDI分数的上限为3.0%（0.9%）。对于NDI（NVI）模，非绝热对CMB温度变化的贡献可以高达10%（-13%）。贝叶斯模型比较有利于纯绝热初始模式的混合原始绝热和NDI，NVI，或CDI扰动。与纯绝热模型相比，混合模型（不相关NDI）的赔率最多为1：3.4。对于现象学的一般相关混合模型，几率约为1：100，而慢滚方法导致1：13（NDI）和1：51（CDI）。
2013-07-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Do the observational data favor a local void?
哈勃膨胀率的不同地方直接测量值与$Λ$ -冷暗物质模型从宇宙微波背景观测中推断出的测量值之间日益紧张，如果不是由观测系统学或地方偏见引起的话，可能是新物理学的吸烟枪。我们概括了以前的调查，从局部空隙的局部偏差，通过全局拟合的Pantheon样本的径向轮廓函数的所有参数的局部空隙描述的非均匀的，但各向同性的Lemaintre-Tolman-Bondi度规与宇宙学常数。我们的结论加强了以前的研究，目前的紧张局势哈勃常数不能保存由一个本地空洞单独。
2021-06-23 astro-ph.CO
Dark Matter Axions Revisited
我们研究的理论参数的具体值的轴子可以形成整体的冷暗物质。我们检查允许的轴子参数区域的光最近收集的数据由WMAP 5任务加上重子声学振荡和超新星，并假设一个暴胀的情况和标准宇宙学。如果在暴胀之后恢复佩切-奎因对称性，我们就恢复了轴子质量和密度之间的通常关系，因此轴子质量$m_a =67\pm2{\rm μeV}$使轴子成为100%的冷暗物质。如果Peccei-Quinn对称性在暴胀过程中被破坏，那么轴子可以是$m_a < 15{\rm meV}$的冷暗物质的100%，只要初始失准角$θ_i$的特定值被选择为与其质量$m_a$的给定值相对应。大的Peccei-Quinn对称性破缺标度值对应于小的，可能是令人不舒服的小的初始失准角$θ_i$值。
2009-10-20 astro-ph.CO hep-ph
Origin of Delta N_eff as a Result of an Interaction between Dark Radiation and Dark Matter
威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）、阿塔卡马宇宙学望远镜（ACT）和最近南极望远镜（SPT）的结果表明，除了粒子物理学标准模型预测的众所周知的三种中微子之外，还可能存在额外的辐射成分。在这篇文章中，我们探讨了视在的额外暗辐射与冷暗物质（CDM）物理直接相关的可能性。特别是，我们考虑一个通用的情况下，暗辐射，作为相互作用的结果，直接产生的一部分暗物质密度有效地衰减成暗辐射。在早期，当暗物质密度可以忽略不计时，作为一个明显的结果，暗辐射的密度也非常小。当宇宙接近物质辐射相等时，暗物质密度开始占主导地位，从而增加了暗辐射的含量，改变了宇宙的膨胀率。由于这种暗辐射含量的增加在大爆炸核合成（BBN）之后自然发生，它可以放松可能的张力，与CMB相比，从轻元素丰度测量的辐射自由度值较低。我们用WMAP+ACT和WMAP+SPT数据数值模拟了这种情况，并推导出了暗物质衰变为暗辐射的允许分数的上限。
2012-09-28 astro-ph.CO hep-ph
Phantom without ghost
与之前的分析相比，九年WMAP的结果与其他宇宙学数据相结合，似乎表明了对幻影制度的更大支持。这种行为，除非被未来的观测数据逆转，建议更彻底地考虑幻影政权。在这项工作中，我们提供了三个修改后的引力方案，我们获得幻影实现没有鬼自由度的外观，这困扰着天真的方法对这个问题，即Brans-Dicke型引力，标量爱因斯坦-高斯-Bonnet引力，和$F(R)$引力，而且没有微扰不稳定性。幻影政权似乎更倾向于引力的修改，而不是宇宙内容的改变。
2013-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining Monodromy Inflation
我们使用宇宙微波背景（CMB）的数据从9年的WMAP发布单值暴胀，其特点是一个线性暴胀潜力与周期性调制的约束。我们确定了两种可能的周期性调制，显着提高了拟合，但目前还不清楚这种改善是否与“信号”或散射在测得的角功率谱。标准模型的选择标准对未调制的电位稍有偏爱。一个调制的暴胀势可以产生一个特定的和典型的形式的实质性的原始非高斯性。对于WMAP角功率谱的最佳拟合参数，相应的非高斯性可能在即将到来的CMB数据中检测到，允许对调制暴胀势的预测进行非平凡的一致性检查。
2013-07-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark Radiation Constraints on Mixed Axion/Neutralino Dark Matter
最近对WMAP 9数据的分析表明，暗辐射--由对宇宙膨胀有贡献的额外中微子的表观数量Δ N_{eff}来参数化--与标准模型一致，并且在95% CL时，从上面看，Δ N_{eff}约< 0.5。我们考虑了在R宇称守恒超对称（SUSY）模型中产生的混合轴子/中性伴子冷暗物质的情形，其中强CP问题由具有共约轴子（a）/轴子（s）/轴子（\ta）超多重态的强子轴子解决.我们的新结果包括改进的热轴子和saxion生产的计算，并包括saxion衰变的axinos和轴子的影响。我们证明了，如果介子主要是热产生的，且m_{LSP} < m_{\ta} \lesssim m_s，则Δ N_{eff}的上述界容易满足.然而，如果主导机制的saxion生产是通过相干振荡，WMAP 9数据提供了一个强大的约束saxion生产其次是saxion衰变到轴子。此外，我们表明，混合中性伴子/轴子暗物质的情况下，结合WMAP 9，BBN和BBN-100的约束是高度约束。特别是，标准过剩的中性伴子暗物质的超对称模型被排除在所有值的佩西-奎因破缺标度。下一代WIMP直接探测实验可能能够发现或排除混合轴子-中性伴子CDM方案，其中$s\to aa$是主导的轴子衰变模式。
2013-02-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The scalar Singlet-Triplet Dark Matter Model
我们考虑一个冷暗物质模型，它结合了一个真正的标量单线态和一个真正的标量$SU(2)_L$三线态场，这两个都是居住在一个全球$Z_2$对称的奇数表示。模型的参数空间由WMAP和Planck数据推断的暗物质丰度、直接暗物质搜索实验LUX的最新结果、LEP-I的Z玻色子衰变宽度和耦合参数的微扰性所约束。研究了剩余参数空间的唯象性。我们发现，该模型允许DM群众附近的电弱规模和各种衰变的情况。
2014-05-07 astro-ph.CO hep-ph
Models of vacuum energy interacting with cold dark matter: Constraints and comparison
本文研究了真空能量与冷暗物质相互作用的观测约束。我们考虑八个典型的相互作用形式，在这样一个相互作用的真空能量的情况下。本工作中用于约束这些模型的观测数据包括Ia型超新星观测的JLA样本、宇宙微波背景各向异性观测的Planck 2015距离先验数据、重子声学振荡数据和哈勃常数直接测量。我们发现，目前的观测数据几乎同样有利于这些相互作用的真空能量模型。我们还发现，对于所有这些模型的真空能量与冷暗物质相互作用的情况下，没有相互作用实际上是很好地符合目前的观测数据在1 $σ$范围内。
2019-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Distance Priors from Planck and Dark Energy Constraints from Current Data
我们从普朗克第一次数据发布的距离先验，并检查其影响暗能量的约束，从目前的观测数据。我们给出了{R，l_a，Ω_bh ^2，n_s}的均值和协方差矩阵，它们给出了Planck数据的有效概括。CMB位移参数为R= \sqrt{Ω_m H_0^2} 1，r（z_*），l_a=πr（z_*）/r_s（z_*），其中z_* 为最后一个散射面的红移，r（z_*）和r_s（z_*）分别表示我们到z_* 和z_* 处的声视界的同动距离。我们发现，普朗克距离先验显着更紧密的比那些从WMAP 9。然而，与添加WMAP 9距离先验相比，添加普朗克距离先验不会导致使用当前数据的暗能量约束的显著改善。这是因为普朗克数据似乎倾向于更高的物质密度和更低的哈勃常数，与大多数其他当前宇宙学数据集相矛盾。将普朗克距离先验加入到当前的数据中会导致与平坦宇宙中的宇宙学常数的边缘不一致。
2013-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploring neutrino mass and mass hierarchy in the scenario of vacuum energy interacting with cold dark matter
本文研究了真空能量与冷暗物质相互作用中中微子总质量的限制。我们关注两种典型的交互形式，即，$Q=βHρ_{\rm c}$和$Q=βHρ_Λ$。为了避免相互作用暗能量宇宙学中大尺度不稳定性的出现，我们采用参数化后Friedmann方法计算暗能量的微扰演化。我们采用的观测数据，包括普朗克宇宙微波背景温度和偏振数据，重子声振荡数据，JLA样本的Ia型超新星观测，哈勃常数的直接测量，和红移空间畸变数据。我们发现，与$Λ$ CDM模型相比，$Q=βHρ_{\rm c}$模型对$\sum m_ν$的约束要宽松得多，而$Q=βHρ_Λ$模型对$\sum m_ν$的约束则稍紧.考虑中微子可能的质量等级，发现$\sum m_ν$的最小上限出现在简并等级的情况下。通过比较$χ^2_{\rm min}$的值，我们发现，正常的层次结构的情况下，是优于倒置的。特别地，我们发现在$Q=βHρ_{\rm c}$模型中的差异$Δχ^2_{\rm min} \equiv χ^2_{\rm IH; min}-χ^2_{\rm NH; min}> 2$。此外，我们发现$β=0$与$Q=βHρ_{\rm c}$模型中的当前观察结果一致，并且在$Q=βHρ_Λ$模型中，$β< 0$比$1σ$更受青睐。
2018-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
