Imprints of microcausality violation on the cosmic microwave background
考虑了具有标量场算子的非零交换子的海森堡代数的一个变形。然后我们用第二量子化暴胀子涨落来识别标量场,并计算了微因果性破坏对宇宙微波背景辐射温度各向异性的影响。
2008-11-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic microwave background anisotropies seeded by incoherent sources
由活性种子(如拓扑缺陷)产生的宇宙微波背景各向异性,最近已被许多作者计算了各种模型。在本文中,我们将展示如何的通用功能的各向异性所造成的积极的,不相干的,种子(即没有在小尺度的声学峰值)可以得到半解析,而不进入模型相关的细节,它们的形成,结构和演变。
2000-05-09 gr-qc
Ultraviolet modified photons and anisotropies in the cosmic microwave background radiation
我们讨论了一个最小的正则修改电动力学,以考虑紫外洛伦兹破坏效应。这种修改产生了双折射,从不同的方向旋转偏振平面。这种效应可能在宇宙微波背景辐射的各向异性偏振中被探测到。
2005-10-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Effect of the field self-interaction of General Relativity on the Cosmic Microwave Background Anisotropies
场的自相互作用是广义相对论所固有的非线性的根源。我们研究了它们对宇宙微波背景各向异性的影响。我们发现,它们可以减少或减轻在描述宇宙微波背景功率谱时对暗物质和暗能量的需求。
2022-05-23 gr-qc
Imprints of anisotropic inflation on the cosmic microwave background
我们研究了各向异性暴胀对CMB温度涨落和偏振的影响。统计各向异性不仅源于曲率和张量扰动的方向依赖性,还源于曲率和张量扰动之间的互相关以及张量扰动的线性极化。我们证明了非对角$TB$和$EB$谱以及对角和非对角$TT, EE, BB, TE$谱是由各向异性暴胀引起的。我们强调,由互相关引起的非对角谱可能是各向异性膨胀的特征信号。
2011-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational constraints on anisotropies for bouncing alternatives to inflation
我们计算了背景时空中的原始各向异性如何影响宇宙学扰动的演化,以替代暴胀,如ekpyrosis和物质反弹的情况。我们发现,宇宙收缩相各向异性的首阶效应是在宇宙微波背景中诱导出一种非常具体的形式:标度不变的四极角分布。次主导效应是角分布中高阶矩的产生,以及标量和张量模式之间的互相关。我们还发现,从宇宙微波背景上的四极矩的观测约束提供了强有力的限制允许各向异性反弹的替代通货膨胀,显着更多的约束比以前获得的边界使用标度参数的基础上的约束Belinski-Khalatnikov-Lifshitz不稳定性。
2022-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On finding gravitational waves from anisotropies of the Cosmic Microwave Background
本研究针对宇宙微波背景各向异性相关的逆问题,证明可通过局域观测积分萨克斯-沃尔夫(ISW)效应,识别原初引力扰动在横向无迹(TT)规范下的极化分量,为从宇宙微波背景中寻找引力波提供了理论依据。
2025-10-28 gr-qc math.AP
Primeval Corrections to the CMB Anisotropies
我们发现暴胀子的量子态偏离暴胀的热真空可能会在CMB各向异性中留下印记。在这种状态下暴胀子的量子动力学对暴胀涨落产生修正,这是可以观察到的。因为这些效应起源于普朗克尺度以下的红外物理,所以它们将在任何服从解耦的理论中主导任何trans-Planckian印记。暴胀扫除了这些初始偏差,迫使它的量子态更接近热真空。我们把这看作是宇宙无毛定理的量子版本。宇宙微波背景中的这种印记可能是一种有用的、独立的检验,可以检验暴胀的持续时间,或者暴胀结束前大约60 e倍暴胀子势的重要特征,而不是不太可能发现的量子引力特征。没有任何这样的子结构表明,膨胀持续不间断的时间比${\cal O}(100)$ e-折叠长得多。
2003-10-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic Microwave Background anisotropies and extra dimensions in String Cosmology
最近提出的弦宇宙学中的大尺度结构的机制-基于无质量的轴子种子-进一步分析和扩展到声峰区。峰的存在、结构和标准化关键取决于大爆炸前阶段额外维度的整体演化:相反,在未来十年内,声学峰区域精确的宇宙微波背景各向异性数据将提供弦理论额外维度最终致密化之前的一个窗口。
1999-11-04 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmic String Signatures in the Cosmic Microwave Background Anisotropies
我们简要回顾了宇宙微波背景各向异性的某些方面所产生的被动和主动模型的结构形成。然后,我们专注于宇宙弦为基础的模型,并讨论他们的地位,根据目前的高分辨率观测从BOOMERANG,MAXIMA和DASI合作。即将进行的百万像素实验将有可能以前所未有的精度在CMB温度图中寻找非高斯特征。因此,我们致力于这篇评论的最后一部分来处理非高斯的微波背景,并提出了一种方法来计算的双谱模拟字符串实现。
2001-12-06 astro-ph gr-qc hep-ph
The Implications of the Microwave Background Anisotropies for Laser-Interferometer-Tested Gravitational Waves
观测到的微波背景各向异性与量子力学产生的宇宙学扰动理论相结合,预测了在LISA和地基激光干涉仪测试的频率间隔内,可以很好地测量残余引力波的数量。
1997-03-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Revising the predictions of inflation for the cosmic microwave background anisotropies
我们指出,如果考虑量子场重整化,并在哈勃半径交叉时间或它之后的几个e-折叠处计算反项,标量和张量功率谱的慢卷暴胀的预测显着变化。这导致了张量-标量振幅比与谱指数的一致性条件的变化。重新检查的潜力$\bf{ϕ^2, ϕ^4}$,表明两者都是兼容的五年WMAP数据。只有当反项在通货膨胀结束后的更大时间内被评估时,人们才能恢复标准的预测。这里提出的替代预测可能很快就会进入近期实验的测量范围。
2009-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Statistics of the Microwave Background Anisotropies Caused by the Squeezed Cosmological Perturbations
在微波背景辐射中观察到的大角度尺度各向异性很可能是由量子力学起源的宇宙学扰动引起的。这样的微扰现在被置于压缩真空量子态中,因此,其特征在于它们的幅度变化很大。各向异性的统计特性应该反映压缩真空量子态的基本统计特性。导出了温度角关联函数的理论方差,并给出了定量描述。事实证明,它们确实很大。不幸的是,这些巨大的理论统计不确定性将使从测量的各向异性中提取宇宙学信息成为一个比我们希望的要困难得多的问题。
1995-04-26 astro-ph gr-qc
Reproducing Cosmic Microwave Background anisotropies with mixed isocurvature perturbations
最近,高质量的宇宙微波背景各向异性数据已经发表。在这项工作中,我们研究在何种程度上的宇宙学参数确定使用这些数据依赖于初始条件的假设。我们发现,对于一般的初始条件,不仅最佳拟合值是非常不同的,但这是我们的主要结果,允许的参数范围显着扩大。
2001-07-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic Microwave Radiation Anisotropies in Brane Worlds
基于最近在低能近似下求解体几何的研究进展,提出了一种新的计算Randall Sundrum双膜模型中宇宙微波背景(CMB)谱的公式.计算了由5D Weyl张量印刻在膜上的各向异性应力的演化。在一个简单的模型中,假设初始绝热扰动是标度不变的,研究了暗辐射扰动对CMB谱的影响。暗辐射扰动诱导等曲率扰动,但由此产生的光谱可以是完全不同的预测简单的混合物的绝热和等曲率扰动由于外尔各向异性应力。
2003-12-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Constant-roll $f(R)$ inflation compared with Cosmic Microwave Background anisotropies and swampland criteria
暴胀模型来自$f(R)$重力,其中标量以恒定的速率从顶部滚动到最小的有效潜力,被认为是。具体来说,我们考虑三个$f(R)$模型\textit{i.e.} \,Starobinsky $R^{2}$,$R^{2p}$和对数校正模型。我们比较了从模型中得到的暴胀参数与CMB各向异性观测数据\textit{i.e.}、Planck和Keck/array数据集,以找到观测对参数空间的约束。我们发现,虽然我们的$f(R)$恒定滚转模型$γ=0$显示观测上可接受的值的$r$,他们不预测的光谱指数的青睐值。特别是,我们有$n_{s}>1$的Starobinsky $R^{2}$和$R^{2p}$模型和$0.996<n_{s}<0.999$对数模型。最后,从弱重力猜想的角度,采用沼泽地准则,对模型进行了研究。
2021-08-13 astro-ph.CO gr-qc
Non-Gaussianity of Large-Scale Cosmic Microwave Background Anisotropies beyond Perturbation Theory
我们计算了完全非线性宇宙微波背景(CMB)各向异性的尺度大于视界在最后散射方面的唯一的曲率微扰,提供了一个推广的线性Sachs-Wolfe效应在任何阶微扰理论.我们展示了如何计算由标准慢卷暴胀以及曲率和其他产生宇宙学扰动的场景提供的通用原始种子的大尺度CMB各向异性的n点连接关联函数。作为我们的形式主义的应用,我们计算的三点和四点连接的关联函数,其检测在未来的CMB实验中可能被用来评估原始非高斯的水平,给出了二次和三次非线性参数的理论预测f_NL和g_NL。
2005-08-31 astro-ph gr-qc hep-ph
Spectator fields and their imprints on the Cosmic Microwave Background
当次显性光标量场在暴胀期间结束慢滚,但在哈勃退出枢轴尺度之后很久,它可能决定宇宙学扰动。本论文主要研究这样一个标量场(旁观者)如何影响宇宙微波背景(CMB)辐射,并因此受到约束。我们首先介绍了CMB的观测量,即功率谱$P_ζ$,谱指数$n_s$及其运行$dn_s/d\ln k$,非高斯性$f_{NL}$,$g_{NL}$和$τ_{NL}$,以及缺乏等曲率和偏振模式。在此基础上,我们得到了旁观者方案的宇宙学预言,揭示了它与CMB在拐点势、双曲正切势和具有突然相变的势中的一致性.最后,我们利用旁观者的场景来解释CMB的功率不对称性,与一个简短的快子快速滚动阶段。
2016-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The signature of the scattering between dark sectors in large scale cosmic microwave background anisotropies
我们通过考虑暗物质在暗能量流体中弹性散射引起的动量转移来研究暗扇区之间的相互作用。描述暗散射类比耦合重子和光子的汤姆逊散射,我们研究的暗散射在CMB观测的影响。通过对最新观测数据进行全局拟合,发现对于一个暗能量状态方程$w<-1$,CMB对暗物质-暗能量弹性散射给出了严格的约束.假设暗物质粒子的质子质量,我们推导出一个弹性散射截面的$σ_D < 3.295 \times 10^{-10} σ_T$,其中$σ_T$是截面的汤姆逊散射。然而,对于$w>-1$,约束很差。对于$w=-1$,$σ_D$在形式上可以采用任何值。
2012-03-23 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Inflation, Microwave Background Anisotropies and Large Scale Structure of the Universe
宇宙暴胀提供了最简单和最有希望的机制,产生结构形成的波动。使用强大的Hamilton-Jacobi方法,我将描述(1)如何计算密度涨落和宇宙微波各向异性引起的通货膨胀,(2)改进的Zel'dovich近似描述引力坍缩。我将这些结果与最新的宇宙学观测结果进行了比较。
1994-12-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Braneworld Tensor Anisotropies in the CMB
宇宙微波背景(CMB)观测在原则上提供了一个高精度的测试模型的动机是M理论。我们提出了一个程序的框架来计算在膜世界模型中产生的CMB中的张量各向异性。在最简单的近似下,我们将膜世界印记作为对标准温度和极化各向异性功率谱的修正。
2002-10-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Imprints of a Primordial Preferred Direction on the Microwave Background
转动不变性是低能物理学的一个公认特征。对这种对称性的破坏在今天一定非常小,但在更早的时代可能会更大。在本文中,我们研究的后果,一个小的破坏的旋转不变性在暴胀时代的原始密度波动时产生的。假设一个固定的范数向量在暴胀时期选择了一个优选的方向,我们探讨了它将在宇宙微波背景各向异性上留下的印记,并提供了球谐系数的预期振幅$<a_{lm}a_{l'm'}^*>$的显式公式。我们认为,这是很自然的期望,一个首选的空间方向的原始功率谱的印记是近似尺度不变的,并检查一个简单的模型,这是真的。
2009-08-10 astro-ph gr-qc hep-ph
From Primordial Quantum Fluctuations to the Anisotropies of the Cosmic Microwave Background Radiation
这些课堂讲稿主要包括三个相关的主题。第一部分详细介绍了宇宙学扰动理论。第二部分是专门讨论宇宙膨胀和原始波动的产生。第三部分将说明这些初始扰动是如何演化和产生宇宙微波背景辐射的温度各向异性的。将角功率谱的理论预测与日益精确的观测结果进行比较,提供了重要的宇宙学信息(宇宙学参数、初始条件)。
2006-04-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic microwave background anisotropies: Nonlinear dynamics
提出了一种新的研究宇宙微波背景各向异性中局域非线性效应的方法,并讨论了这些效应的定性特征。新的重子速度耦合辐射多极被发现,所产生的非线性汤姆逊散射效应。我们还发现了一个新的非线性剪切效应的小角度尺度。全套的演化和约束方程的推导,包括辐射多极层次的非线性概括,和多流体的动力学。这些方程控制着任何非均匀时空中的辐射各向异性,但它们的主要应用是在接近弗里德曼模型的宇宙中的二阶效应。定性分析在这里,定量计算在进一步的文件。
1999-02-18 astro-ph gr-qc
Statistics of the Microwave Background Anisotropies Caused by Cosmological Perturbations of Quantum-Mechanical Origin
真正的量子引力效应可能已经在我们身边了。在微波背景辐射中观察到的大角度尺度各向异性很可能是由量子力学起源的宇宙学扰动引起的。这样的微扰被放置在压缩真空量子态中,因此,其特征在于它们的幅度变化很大。各向异性的统计特性应该反映压缩真空量子态的基本统计特性。本文详细地叙述了温度角关联函数的理论方差。它表明,它们确实是大的,必须存在于观测数据中,如果各向异性是真正引起的量子力学起源的微扰。不幸的是,这些巨大的理论统计不确定性将使从测量的各向异性中提取宇宙学信息成为一个比我们希望的要困难得多的问题。这篇论文主要是基于参考文献[42,8]。附录中分析了密度扰动的“标准”暴胀公式。
1995-11-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraining primordial tensor features with the anisotropies of the Cosmic Microwave Background
通常假设宇宙尺度上的引力波随机背景遵循一个几乎与尺度无关的功率谱,正如暴胀范式一般预测的那样。然而,不难想象,光谱可能具有强烈的尺度依赖特征,例如,通过旁观者轴子-规范场在暴胀期间的瞬态动力学。使用的温度和偏振图从\textit{Planck}和BICEP/凯克数据集,我们寻找这样的功能,以一个对数正态颠簸的原始张量谱在CMB尺度的例子。我们目前没有发现任何证据表明存在凸点样张量特征,但表明未来的CMB实验,如LiteBIRD和CMB-S4,将大大提高我们确定这种凸点的幅度,位置和宽度的前景。我们还强调了在角度尺度$\ell\gtrsim 100$约束这些功能的脱透镜的作用。
2022-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic 21-cm Delensing of Microwave Background Polarization and the Minimum Detectable Energy Scale of Inflation
宇宙微波背景(CMB)极化各向异性的旋度(B)模是对暴胀引力波(IGW)原初背景的独特探索。不幸的是,引力波在复合时产生的B模偏振各向异性与CMB光子在宇宙中传播时产生的梯度模(E模)和B模偏振各向异性的混合所产生的偏振各向异性相混淆,并受到引力透镜的影响。我们在这里描述了一种方法,用于delensing CMB偏振各向异性使用的观测各向异性的宇宙21厘米辐射发射或吸收的中性氢原子在红移10至200。虽然在高分辨率下探测宇宙21厘米各向异性具有挑战性,但结合相对低分辨率(但高灵敏度)的CMB极化实验的研究可以探测远低于10^{16} GeV的大统一理论(GUT)尺度的暴胀能量尺度-能量尺度低于10^{15} GeV的约束模型(仅从CMB观测得出的可探测极限)。通过这种方法,可探测到的暴胀能量尺度的最终理论极限可能低至3 \times 10^{14} GeV。
2005-02-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic Microwave Background Anisotropies up to Second Order
这些课堂讲稿介绍了完整的玻尔兹曼方程系统的计算,描述了光子,重子和冷暗物质流体的演化,直到微扰理论中的第二阶,最近在(Bartolo,Matarrese & Riotto 2006,2007)中进行了研究。这些方程允许遵循的时间演化的宇宙微波背景各向异性在所有的角度尺度从早期的时代,当宇宙学扰动产生,到现在,通过重组时代。当人们有兴趣研究宇宙学扰动可能偏离高斯性时,包括二阶贡献是强制性的,无论是原始的(例如暴胀)起源还是由于它们随后的演化。在这些讲义中,大部分的重点将放在宇宙微波背景各向异性研究的相关方程的推导及其解析解上。
2007-04-05 astro-ph gr-qc hep-ph
GRAVITATIONAL LENSING EFFECT ON COSMIC MICROWAVE BACKGROUND ANISOTROPIES: A POWER SPECTRUM APPROACH
利用功率谱方法研究了引力透镜对宇宙微波背景(CMB)各向异性的影响。透镜效应可以在任何宇宙学模型中通过指定引力势的演化来计算。以前的工作在这个问题上推广到一个非平坦的宇宙和非线性演化制度。引力透镜不能改变CMB各向异性的总体分布,但它可以重新分配功率并平滑CMB功率谱中的尖锐特征。这种影响的大小估计使用观测约束的引力势的功率谱从星系和星系团的调查,也使用在遥远的星系相关的椭圆度的限制。对于实际的CMB功率谱,CMB多极矩的影响在角度尺度上小于百分之几,但逐渐增加到更小的尺度。由于引力透镜的作用,在角分角标度上,声振荡峰可以部分或全部被消除。
1995-05-31 astro-ph gr-qc
Anisotropies in Non-Thermal Distortions of Cosmic Light from Photon-Axion Conversion
与光子耦合足够强的超轻轴子可以在背景磁场存在的情况下与宇宙光混合,以不同的频率在天空中留下印记。我们探索这种方向依赖的灰体扭曲的CMB光谱,增强了IGM等离子体中的共振条件。我们还发现,如果这样的轴子是在早期宇宙中产生的,并且代表了今天的次主导暗辐射成分,那么它们可以在超级空洞中转换为X射线,并以X射线频率使它们变亮。
2015-01-07 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Correlation between opposite-helicity gravitons: Imprints on gravity-wave and microwave backgrounds
我们研究了引力子宇称违反的一些根源,并发现了一个密切相关的新效应:右手和左手引力子之间的相关性。如果引力子沿同一方向运动,则自旋为4;如果引力子沿相反方向运动,则自旋为0。在第一种情况下,最直接的含义是张量真空涨落的线性偏振度,这可以通过足够灵敏的重力波探测器来探测原始背景、其偏振度和各向异性。看着各向异性的重力波线性偏振,我们确定奇偶尊重和违反组件的效果。对CMB温度和偏振的影响将更加难以捉摸,因为它在两点函数中平均为零,只出现在它们的宇宙方差或四阶导数中。相反,自旋零关联将对CMB温度和极化的两点函数产生影响,如果它们是反关联,则增强$BB$分量。这种相关性代表了产生驻波的幅度,正如Grishchuk首先设想的那样,也可能为重力波探测器留下有趣的特征。
2017-01-13 astro-ph.CO gr-qc
CMB Anisotropies and Inflation from Non-Standard Spinors
宇宙微波背景多极子在大尺度上的明显排列挑战了标准的宇宙学模型。标量场膨胀是各向同性的,不能解释观察到的对齐。我们探讨了非标准旋量驱动的暴胀在宇宙微波背景上留下的印记。我们表明,它是自然的期望各向异性的膨胀膨胀的宇宙具有抑制的原始功率谱的低多极振幅的效果,而在同一时间提供通常的膨胀功能。
2010-04-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Microwave Background Anisotropies from Scaling Seed Perturbations
我们研究了在由冷暗物质主导的宇宙中由标度种子扰动引起的微波背景各向异性。使用规范不变的线性微扰分析,我们解决了超视界尺度的微扰方程,一般的引力种子触发的CMB各向异性。我们发现,由种子引起的扰动-在非常温和的限制下-几乎是等曲率的。因此,补偿,这主要是物理上合理的初始条件的结果,是非常普遍的。然后,我们限制我们的研究的情况下,缩放源,全球标量场的动机。我们用“种子函数”参数化了源的能量动量张量,并计算了Sachs-Wolfe和声学对CMB各向异性的贡献。我们讨论了各向异性谱的依赖模型的参数考虑。即使在限制类的模型研究在这项工作中,我们发现了一个令人惊讶的各种结果的位置和高度的第一声峰以及整体振幅。特别是,对于某些参数的选择,谱非常类似于众所周知的绝热暴胀谱,而对于其他参数,第一声峰的位置显着向较小的角标度移动。
1997-07-28 astro-ph gr-qc
Best Unbiased Estimates for the Microwave Background Anisotropies
很可能,观测到的天空微波背景温度的分布只是量子力学起源的宇宙学扰动相关的潜在随机过程的一种实现。如果是这样的话,就需要从一张地图的数据中尽可能精确地推导出随机过程的参数。这些参数至关重要,因为我们对它们的了解将有助于我们重建非常早期宇宙的动力学演化。看来,2-球面上随机过程的遍历性的缺乏不允许我们以任意高的精度来做这件事。我们剩下的问题是找到参与参数的最佳无偏估计。本文提出了一个详细的解决方案。最佳无偏估计的理论误差棒推导和讨论。
1997-06-12 astro-ph gr-qc hep-ph
1+3 Covariant Cosmic Microwave Background anisotropies II: The almost - Friedmann Lemaitre model
这是第二个一系列的论文延长1+3协变和规范不变的治疗动力学理论的检查宇宙微波背景温度各向异性所产生的不均匀性在早期宇宙。第一篇论文涉及代数问题。在这里,我们得出的模式形式的综合玻尔兹曼方程,第一,给出一个协变版本的标准偏差使用的模式递归关系,第二,演示链接到多极发散方程,最后各种分析方法求解所得方程进行了讨论。对于具有汤姆逊散射的方程,得到了一般积分形式的解。协变的Friedmann-Lemaitre多极形式的输运方程的发现使用协变和规范不变的推广的Peebles和余展开在汤普森散射时间。色散关系和阻尼尺度,然后从协变方法获得。积分方程给出了正则标量源各向异性的协变和规范不变等价。我们进行了一个简单的处理的物质为主的自由流投影,缓慢去耦,紧耦合的情况下,与目的都给出了一个统一的透明推导这一系列的结果,并澄清更常见的方法(例如,胡和杉山)和标量扰动的治疗(例如,治疗的Chelor和Lasenby)之间的联系。
1999-12-14 astro-ph gr-qc
Constraining the Primordial Magnetic Field from Cosmic Microwave Background Anisotropies at Higher Multipoles
宇宙磁场是影响宇宙微波背景功率谱的重要物理量之一。最近的CMB观测已经扩展到更高的多极$l\gtrsim$ 1000,他们resultandly表现出多余的权力比标准模型预测的宇宙学理论,最适合威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)的数据在较低的多极$l\lesssim$ 900。为了消除理论和观测之间的张力,在较高的多极子,我们计算的CMB温度各向异性所产生的幂律磁场在最后的散射表面(LSS),也放置在原始磁场的上限。在我们目前的计算中,我们考虑电离比的影响,而不近似。这种效应对于精确估计磁场对CMB功率谱的影响是非常关键的。我们考虑了磁场的标量和矢量模式对CMB各向异性的影响,其中已知电流数据对我们在本研究中忽略的张量模式不敏感。为了约束原始磁场,我们评估的似然函数的WMAP数据在宽范围的参数的磁场强度$|\mathbf{B}|_λ$和幂律谱指数$n$,以及六个宇宙学参数在平坦宇宙模型,使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法的技术。我们发现,在$2σ$ C. L.结果表明,对于任何$n_B$值,在1 Mpc处的$|\mathbf{B}_λ|\lesssim 3.9 $为$|\mathbf{B}_λ|\lesssim 3.9 $ nG,这是通过将包括Sunyaev-Zeldovich(SZ)效应的计算结果与最近的CMB各向异性的WMAP数据进行比较而获得的。
2005-04-21 astro-ph gr-qc
Small-scale microwave background anisotropies due to tangled primordial magnetic fields
一个不均匀的宇宙磁场产生的涡旋扰动,比压缩模式小得多的尺度上生存的丝绸阻尼。这确保了在弧分尺度上各向异性没有尖锐的截止。正如我们之前指出的,如果存在纠缠的磁场,那么它们将是小角度尺度CMBR各向异性的潜在重要贡献者。几个正在进行的和新的实验,预计将探测非常小的角尺度,对应于多极与l>1000。鉴于这一观测重点,我们重新审视了由于原始纠缠磁场,不同的光谱和不同的宇宙学参数的预测信号。我们还确定了一个新的制度,其中光子的平均自由程超过了规模的扰动,这占主导地位的预测信号在非常高的l。纠缠场的标度不变光谱红移到当前值B_{0} =3 \times 10^{-9}高斯,在1 ~ 1000-3000之间的10微开级别产生温度各向异性。如果宇宙是λ主导的,如果重子密度更大,或者如果磁缠结的谱指数更陡,n >-3,则会产生更大的信号。信号也将具有非高斯统计。我们预测的独特形式的增加功率预期在微波背景在高l在存在显着的纠缠磁场。我们可能即将检测到或排除存在纠缠的磁场,这些磁场的强度足以影响宇宙中大尺度结构的形成。
2002-05-20 astro-ph gr-qc
Inflation, quantum fields, and CMB anisotropies
暴胀宇宙学已被证明是最成功的预测在宇宙微波背景(CMB)中观察到的各向异性的属性。在这篇文章中,我们表明,量子场重整化显着影响原始微扰的产生,因此预期的可测量的宇宙膨胀的CMB上的印记。然而,新的预测仍然与观察一致,事实上更倾向于最简单的暴胀形式。在不久的将来,对早期宇宙的引力波对CMB影响的观测将检验我们的新预测。
2009-09-01 gr-qc
Cosmic microwave background: polarization and temperature anisotropies from symmetric structures
我认为,在宇宙微波背景(CMB)的情况下,从一个单一的有序扰动源,或种子,存在的物质和辐射之间的解耦之前的各向异性。这样的结构可能是早期宇宙中高能对称性破裂时留下的。我专注于球形和圆柱形对称的种子的情况下。我给一般的偏振和温度的线性扰动的解析表达式,因式分解的傅立叶积分的依赖于光子的传播方向和描述的种子的几何坐标。我展示了CMB扰动如何明显地反映了它们的种子的对称性。CMB各向异性是通过视线积分得到的。这种处理突出了CMB的波动特性。我展示了数值例子如何传播的偏振和温度扰动超出其种子的大小,到达CMB的声音视界在考虑的时间。就像从池塘里扔进来的鹅卵石发出的波一样,种子与最后一个散射面相交时产生的CMB各向异性表现为一系列围绕种子的温度和偏振波,在解耦时在CMB声视界的尺度上延伸,大约是天空中的$1^{o}$。每个波的特征在于其自身的CMB扰动值,具有来自种子内部的信号的相同平均幅度。这些波可以允许区分早期宇宙高能过程的遗迹和点状天体物理源,因为它们的角延伸和振幅。此外,偏振和温度信号之间的显着相似性为未来的普朗克勘测者观测提供了互相关的可能性。
1999-03-09 astro-ph gr-qc
Exhaustive Study of Cosmic Microwave Background Anisotropies in Quintessential Scenarios
最近的高精度测量的CMB各向异性所进行的BOOMERanG和MAXIMA-1实验提供了一套无与伦比的数据,允许探测不同的宇宙学模型。在这些假设中,最近对Ia型超新星的光度距离与红移关系的测量所激发的是精华假设。它包括假设宇宙的加速是由于一个标量场,它的最终演化对初始条件不敏感。在这个框架内,我们研究了两个动机良好的潜在的宇宙学扰动:Ratra-Peebles和SUGRA跟踪势。我们表明,扰动方程的解决方案具有吸引子,因此,在扰动水平上保持对初始条件的不敏感性。然后,我们研究了这两种模型对结构形成和CMB各向异性的预测,并研究了在存在精华的情况下多极矩的一般特征。我们还比较了CMB多极计算的帮助下,一个完整的玻尔兹曼代码与BOOMERanG和MAXIMA-1的数据。我们特别注意的第二个峰的位置,并证明它显着不同于在宇宙学常数的情况下获得的位置。最后,我们认为,SUGRA势是兼容的所有最近的数据与一个标准值的宇宙学参数。特别是,它比宇宙学常数或Ratra-Peebles势更适合MAXIMA-1数据。
2000-05-22 astro-ph gr-qc hep-ph