Lensing as a Probe of Early Universe: from CMB to Galaxies
宇宙微波背景（CMB）辐射透镜是研究早期宇宙物理的一种有效工具。本文探讨了原初曲率微扰功率谱偏离各向同性和标度不变性对CMB透镜势和收敛性的影响。具体地说，我们考虑了原始功率谱中尺度依赖的半球不对称性。我们发现，CMB透镜势和收敛以及CMB透镜和晚时星系收敛的互相关可以探测偶极调制的幅度和尺度依赖性。作为另一个例子，我们考虑具有局部特征的原始功率谱。我们发现，CMB透镜效应以及CMB透镜效应和星系透镜效应的互相关可以探测局部特征的幅度和形状。我们发现，CMB透镜会聚和星系透镜的互相关能够探测功率谱中的局部特征的影响比CMB透镜更小的尺度。最后，我们表明，目前的数据可以约束的幅度和力矩的依赖性偶极子的不对称性。
2016-05-22 astro-ph.CO
Planck ISW-lensing likelihood and the CMB temperature
我们提出了一个新的普朗克CMB透镜CMB温度互相关的可能性，可以用来约束宇宙学通过集成的萨克斯-沃尔夫（ISW）效应。CMB透镜是ISW的一个很好的示踪剂，我们使用最新的PR 4普朗克数据图和透镜重建产生第一个公共普朗克似然约束这个信号。我们证明的可能性，通过约束CMB背景温度从普朗克数据单独，其中ISW透镜互相关是一个强大的方式来打破几何简并，大大提高约束的CMB和透镜功率谱单独。
2022-10-07 astro-ph.CO
CMB lensing forecasts for constraining the primordial perturbations: adding to the CMB temperature and polarization information
我们预测如何当前（{ \planck }）和未来（{ \prism }）宇宙微波背景（CMB）实验约束绝热模式及其混合物与原始等曲率模式，使用测量的重构CMB透镜势和透镜诱导CMB B模式偏振各向异性结合CMB温度和E模式偏振各向异性。我们首先研究了绝热模和等曲率模的CMB温度谱、偏振谱和透镜谱的特性。然后，我们考虑如何透镜诱导的B-模式偏振和透镜潜在的信息可以改善约束的混合物的绝热和三个相关的等曲率模式。我们发现，CMB透镜谱提高了等曲率模式的约束最多10%的{ \planck }和{ \prism }实验，有限的改善结果的低幅度的等曲率透镜谱和这些谱之间的抵消，使它们只能轻微检测。如通过{ \prism }测量的，使用透镜诱导的CMB B模式偏振光谱有更大的增益，其中相对于CMB温度和E模式偏振约束，对等曲率模式振幅的约束提高多达40%。透镜化和透镜化诱导的B模式偏振信息两者的添加将等曲率模式振幅约束在百分之几水平或更好，在绝热模式与一个或两个相关等曲率模式的混合物的情况下，具有百分之一水平约束或更好的可能。我们调查的依赖，我们的结果在我们的分析中的各种假设，如列入暗能量参数，CMB温度透镜相关性，和存在的原始张量模式，并发现这些假设并没有显着改变我们的主要结果。
2014-11-28 astro-ph.CO
Understanding the neutrino mass constraints achievable by combining CMB lensing and spectroscopic galaxy surveys
我们执行一个彻底的检查中微子质量（$M_ν$）的限制，实现未来的光谱星系调查与宇宙微波背景（CMB）的实验相结合，重点是CMB透镜和星系CMB透镜的贡献。CMB透镜可以帮助打破$M_ν$ -曲率简并结合时，重子声学振荡（BAO）的测量，但我们证明了这种组合浪费了大量的约束功率，作为宽带形状的功率谱的约束作出了重大贡献。我们还扩大了以前的工作，以证明如何宇宙学无关的约束$M_ν$可以提取相结合的测量的尺度依赖性的功率谱所造成的中微子自由流与未来的CMB调查的全部权力。这些自由流的限制是独立的光学深度的CMB（$τ$）和竞争的限制从BAO扩展宇宙学，即使两者都与CMB透镜和银河系CMB透镜相结合。
2020-11-22 astro-ph.CO
CMB Lensing and Giant Rings
我们研究了宇宙微波背景辐射中一个前惯性粒子（PIP）的引力透镜特征，假设它是最近在WMAP数据中发现的巨环异常的原因。模拟普朗克数据，我们发现，一般的CMB透镜信噪比与这样的PIP是相当小的，它将是困难的交叉关联的温度巨环与CMB透镜信号。然而，如果起始前的粒子也是从局部大尺度结构测量的整体流的原因，而局部大尺度结构恰好指向与巨环大致相同的方向，那么CMB透镜的信噪比是相当重要的。
2012-05-15 astro-ph.CO
CMB Lensing Bispectrum from Nonlinear Growth of the Large Scale Structure
讨论了在宇宙微波背景（CMB）透镜作用下大尺度结构非线性生长的可探测性。CMB各向异性中涉及的透镜信号已经从多个CMB实验中测量到，例如Atacama宇宙望远镜（ACT），普朗克，POLARBEAR和南极望远镜（SPT）。重建的透镜信号是有用的约束宇宙学通过其角功率谱，而探测性和宇宙学应用的非线性演化引起的双谱没有得到很好的研究。将Takada和Jain（2004）提出的星系透镜双谱的解析估计推广到CMB情况，我们发现即使是近期的CMB实验，如Advanced ACT，Simons Array和SPT3G，也能探测到由大尺度结构的非线性增长引起的CMB透镜双谱。在CMB第四阶段的情况下，我们发现，透镜双谱是可检测的$\gtrsim 50σ$统计显著性。这种精确测量的透镜双谱具有丰富的宇宙学信息，并且可以用于约束宇宙学，例如，中微子质量和暗能量的总和
2016-06-04 astro-ph.CO
Cross-correlating Planck CMB lensing with SDSS: Lensing-lensing and galaxy-lensing cross-correlations
我们目前的结果，从交叉相关普朗克CMB透镜地图与斯隆数字巡天（SDSS）星系透镜形状目录和BOSS星系目录。对于星系位置与CMB透镜互相关，我们测量的收敛信号周围的星系在配置空间，使用BOSS LOWZ（$z\sim0.30$）和CMASS（$z\sim0.57$）的样本。对于LOWZ（CMASS）样本，我们使用$20<r_p<70h^{-1}$ Mpc，在固定的普朗克2015宇宙学中，与星系聚类测量进行联合拟合，发现星系偏置$b_g=1.75\pm0.04$（$1.95\pm 0.02$）和星系-物质互相关系数$r_{cc}=1.0\pm0.2$（$0.8\pm 0.1$），与星系-星系透镜的结果一致。使用相同的尺度，包括星系-星系透镜测量，我们约束的$Ω_m=0.284\pm0.024$和相对校准之间的CMB透镜和星系透镜的偏差是$b_γ=0.82^{+0.15}_{-0.14}$。星系透镜和CMB透镜的结合也使我们能够测量宇宙学距离比（与$z_l\sim0.3$，$z_s\sim0.5$）$\mathcal R=\frac{D_s D_{l,*}}{D_* D_{l,s}}=2.68\pm0.29$，与普朗克2015宇宙学（$\mathcal R=2.35$）的预测一致。我们检测的星系位置CMB收敛在小尺度上的互相关，$r_p<1h^{-1}$ Mpc，并找到与透镜的质量$M…
2016-09-27 astro-ph.CO
Cosmology from cross correlation of CMB lensing and galaxy surveys
近年来，宇宙微波背景（CMB）与其它大尺度结构（LSS）示踪剂的互相关效应被用来探测CMB透镜效应。目前的实验也变得足够灵敏，可以在没有辅助示踪剂的帮助下测量CMB透镜效应。随着数据质量的迅速提高，有人建议CMB透镜-LSS互相关可以为描述宇宙学结构增长的参数提供新的见解。在这项工作中，我们进行预测，结合透镜潜在的自功率谱从各种未来的CMB实验，星系的星系功率谱从星系调查，以及两者之间的交叉功率谱，边缘化的一些银河系和非银河系的宇宙学参数。我们发现，CMB透镜-LSS互相关包含了重要的参数，如红移分布和LSS示踪剂的偏见的信息。我们还发现，互相关信息将导致独立的宇宙学参数，如中微子质量和再电离光学深度的探针。
2013-11-04 astro-ph.CO
CMB lensing reconstruction with point source masks
不完整的天空覆盖造成困难的提取弱透镜信息的CMB。我们测试的重建弱透镜收敛CMB地图的点源的面具已被应用。我们使用的二次估计与核有限支持作用在实空间的普朗克模拟。我们恢复的透镜信号没有显着的功率损失或添加虚假的相关性，从而表明，掩蔽缺陷像素不影响重建的弱透镜收敛在真实空间中。
2011-03-11 astro-ph.CO
Can CMB Lensing Help Cosmic Shear Surveys?
是的，我会的即将到来的星系切变巡天有可能大大提高我们对暗能量和中微子质量的理解，如果透镜系统可以得到充分的控制。弱透镜剪切、星系红移巡天的星系数计数和CMB透镜会聚之间的互相关可以用来校准透镜巡天中最具挑战性的系统学之一的剪切乘性偏差。这些互相关可以显着降低乘性偏差的不确定性的有害影响。
2013-11-11 astro-ph.CO
Real-world CMB lensing quadratic estimator power spectrum response
本文描述了一种在实际条件下估计宇宙微波背景（CMB）透镜功率谱估计器对真实天空功率响应矩阵的方法。适用于所有基于二次估计器（QE）的透镜重建管道，它使用少量的高斯CMB Monte-Carlos和专门设计的QE，以获得足够准确的矩阵，只需很少的计算工作量。该方法可以用于通过结合在CMB透镜重构中遇到的至少一些非理想性来改进CMB透镜带功率的建模。这些非理想性总是包括掩蔽，并且通常包括谐波域或像素空间中的非均匀滤波。我得到这些矩阵普朗克最新的透镜重建，然后表明，掩蔽引起的残余耦合解释很好的残余乘法偏差上看到的普朗克模拟，消除了需要的经验校正。
2023-01-31 astro-ph.CO
CMB lensing power spectrum with next generation surveys
我们介绍了一种新的估计CMB透镜功率谱，连同其可能性，基于迭代透镜重建。尽管透镜映射的复杂性增加，但该估计与标准二次估计有相似之处。最重要的是，它对透镜重建的噪声和宇宙学假设是无偏的。这种新的谱估计器可以加倍的约束透镜振幅相比，二次估计，同时保持数值成本控制和对误差的鲁棒性。
2022-03-15 astro-ph.CO
Weak lensing of the CMB
宇宙微波背景（CMB）是研究引力透镜的独特来源。它在整个天空中延伸，部分偏振，位于z=1100的极端距离，被认为具有高斯随机场的简单基本统计。在这里，我们回顾了宇宙微波背景辐射的弱透镜，强调了它与其他来源（例如星系）的弱透镜的区别。我们讨论了重映射CMB的透镜偏转场的统计特性，以及相应的功率谱效应。然后，我们专注于重建透镜偏转的方法，描述有效的二次最大似然估计和delensing。最后，我们回顾了最近的探测和观测前景。
2009-11-03 astro-ph.CO
CMB Lensing and Scale Dependent New Physics
宇宙微波背景透镜效应是一种新的宇宙学探测方法，它携带着$z\approx1$-4红移范围内物质功率谱和距离的丰富信息。我们调查的规模依赖的新物理的作用，如从修改后的重力，中微子质量，冷（低声速）暗能量，其签名的CMB透镜。不同尺度依赖性之间的区别，以及进入CMB透镜和其他功率谱的物质功率谱的不同红移依赖性权重，意味着CMB透镜可以同时探测不同范围的物理。我们强调角分分辨率偏振实验的作用，区分物理效应。
2016-01-30 astro-ph.CO
Impact of thermal SZ effect on cross-correlations between Planck CMB lensing and SDSS galaxy density fields
宇宙微波背景辐射（CMB）图中星系团的热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）效应所造成的残余前景污染传播到重构的CMB透镜场中，从而使CMB透镜与大尺度结构（LSS）之间的本征互相关产生偏差。通过叠加分析，我们发现，残留的tSZ污染导致的透镜收敛的集群的中心部分和集群郊区的透镜收敛的递减的增量。我们通过互功率谱计算量化了残余tSZ污染对普朗克2018 CMB透镜收敛图和SDSS-IV星系密度数据之间互相关性的影响。与普朗克2018年tSZ去投影的SMICA透镜图相比，我们使用tSZ污染的SMICA透镜图进行的分析在多极$\ell\lesssim 500$处测量了$\sim2.5\%$负偏置，并在$\ell\gtrsim1500$处过渡到$\sim9\%$正偏置，这验证了早期对这种tSZ诱导的伪互相关的整体形状的理论预测。在普朗克CMB数据中检测到tSZ诱导的透镜会聚场，在$\ell\lesssim 500$处具有超过$1σ$的显著性，在$\ell\gtrsim1500$处具有超过$14σ$的显著性，从而产生总体$14.8σ$检测。我们还表明，掩盖星系团的CMB数据是不足以消除虚假的透镜信号，仍然检测到一个不可忽略的偏差与$5.5σ$意义上的互相关与星系密度场。我们的研究结果强调了在组分分离阶段从CMB图中去除tSZ效应并采用无tSZ的CMB透镜图与LSS数据进行互相关是多么…
2022-05-19 astro-ph.CO
A bias to CMB lensing measurements from the bispectrum of large-scale structure
宇宙微波背景（CMB）引力透镜效应测量精度的迅速提高也要求理论模型的精度相应提高。一种常用的近似方法是将CMB偏转角或透镜势建模为高斯随机场。然而，在本文中，我们分析量化的非高斯性的大尺度结构透镜，所产生的非线性结构的形成，CMB透镜测量的影响。特别是，评估的非零双谱的大尺度结构上的相关CMB四点关联函数的影响，我们发现，有一个偏见的CMB透镜功率谱的估计。对于基于温度的透镜重构与CMB阶段III和阶段IV的实验，我们发现，这种透镜功率谱偏差是负的，是百分之一的顺序的信号。这对应于这些即将进行的实验的多个标准差的偏移。然而，我们要注意的是，我们的数值计算仅评估了两个最大的偏倚项，因此仅提供了完整偏倚的近似估计。我们的结论是，需要进一步调查从非线性结构形成的透镜偏差，这些偏差应占在未来的透镜分析。
2016-05-04 astro-ph.CO
CMB Lensing Trispectrum as a Probe of Parity Violation in LSS
本研究首次提出可利用CMB透镜三谱探测大尺度结构的宇称违反，推导了通用的约化透镜三谱表达式，通过玩具模型计算奇宇称三谱并估算信噪比，为后续相关研究和实验提供原理支撑。
2025-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Full covariance of CMB and lensing reconstruction power spectra
宇宙微波背景辐射和透镜再现功率谱是宇宙学研究的有力工具。然而，它们是相关的，因为CMB功率谱是透镜化的，并且透镜化重建是使用CMB多极子构造的。我们进行了全面的自协方差和互协方差分析，包括偏振功率谱和最小方差透镜估计，并与理想化的未来CMB-S4观测模拟比较。协方差来源的波动在unlensed CMB和仪器噪声可以在很大程度上被删除，通过使用实现依赖于减去透镜重建噪声，留下一个相对简单的协方差模型，是由透镜引起的条款和少量的主成分很好地描述。对于CMB-S4任务，CMB和透镜功率谱之间的相关性将在$\sim 5σ$的水平上被检测到，忽略这些可能会将某些参数误差条低估几十个百分点。然而，我们发现，包含外部先验或数据集来估计参数误差条可以使相关性的影响几乎可以忽略不计。
2017-03-17 astro-ph.CO
Lensing Simulation and Power Spectrum Estimation for High Resolution CMB Polarization Maps
我们提出了有效的算法，CMB透镜模拟和功率谱估计的平坦天空CMB偏振图。我们建立了一个纯B模式估计，以弥补由于部分天空覆盖E到B泄漏。我们证明了我们的估计是无偏的，并且与预测误差一致。我们证明了我们的算法，使用模拟观测的小天空补丁与现实的噪声和权重即将到来的CMB偏振实验。
2013-06-28 astro-ph.CO
On the effect of non-Gaussian lensing deflections on CMB lensing measurements
我们研究了非高斯透镜偏转对CMB透镜功率谱测量的影响。我们发现，他们的高斯性的错误假设显着偏见，这些测量在当前和未来的实验中的百分比水平。通过将来自用高斯偏转场透镜化的模拟CMB数据的CMB透镜化重建与来自用完全非高斯偏转场透镜化的模拟的重建进行比较来检测偏差。通过N体模拟的快照通过射线追踪产生非高斯偏转，并捕获由非线性结构形成和由多个相关偏转引起的非高斯性。我们发现测量偏差的幅度与Böhm等人2016年的分析预测一致。偏置是最大的温度为基础的测量，我们没有找到证据，它在测量组合的偏振场（$EB,EB$）。我们认为非高斯偏置对于测量具有大尺度结构的低红移示踪物的CMB透镜的互相关应该是更加重要的。
2018-06-04 astro-ph.CO
CMB lensing from Planck PR4 maps
我们在最新的普朗克CMB PR4（NPIPE）地图上重建了宇宙微波背景（CMB）透镜势，其中包括比2018年PR3版本略多的数据，并使用更优化的滤波实现了二次估计。我们通过几乎$20\%$增加重建信噪比，以普朗克2018年最佳拟合$1.004 \pm 0.024$（$68\%$极限）为单位限制CMB边缘化透镜功率谱的幅度，这是迄今为止对CMB透镜功率谱的最严格限制。对于一个基本的$Λ$ CDM宇宙学，我们发现$σ_8 Ω_m^{0.25} = 0.599\pm 0.016$从CMB透镜单独结合弱先验和元素丰度观测。结合重子声振荡数据给出了对单个$Λ$ CDM参数$σ_8 = 0.814\pm 0.016$，$H_0 = 68.1^{+1.0}_{-1.1}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$，$Ω_m = 0.313^{+0.014}_{-0.016}$的严格的$68\%$约束.普朗克极化图现在单独将透镜功率限制在$7\%$。
2022-09-09 astro-ph.CO
The interplay of CMB temperature lensing power reconstruction with primordial non-Gaussianity of local type
在当前的高精度CMB实验时代，引力透镜对CMB温度的影响被用作有价值的信息来源。特别是透镜势功率谱的重建具有重要意义。然而，从透镜势的最优二次估计的重建是有偏差的。只要固有的CMB波动是高斯的，这种偏差就可以很好地理解和控制。然而，在存在非高斯原始曲率扰动的情况下，CMB也获得模仿透镜效应信号的非高斯结构。集中在本地类型的原始非高斯性，我们解决由此产生的偏见，提取的透镜势功率谱从大样本的模拟透镜CMB温度图，包括不同的值f_NL。我们发现，偏见是相当大的比以前的分析计算建议。然而，对于f_NL的当前值和类似于普朗克任务的灵敏度，除了最大的角尺度之外，偏差在所有角尺度上都是完全可以忽略的。
2012-06-13 astro-ph.CO
An iterative CMB lensing estimator minimizing instrumental noise bias
针对CMB实验噪声各向异性导致透镜势重建偏差的问题，提出基于MAP重建的迭代CMB透镜估计器，通过依赖独立噪声分割间的相关性最小化自相关偏差，在信噪比损失微乎其微的情况下实现对噪声错误建模的免疫，为下一代CMB调查提供无偏且近乎最优的透镜重建。
2025-10-31 astro-ph.CO
Gravitational Lensing of the CMB: a Feynman Diagram Approach
本文发展了一种费曼图方法来计算存在畸变时的宇宙微波背景（CMB）的关联。作为一个应用，我们专注于由于大尺度结构（LSS）的引力透镜的CMB失真。我们研究了用于从CMB中提取透镜效应的Hu-Okamoto二次估计，并推导出了透镜效应势$ϕ$中直到${\mathcal O}(ϕ^4)$的估计的噪声。通过重新组织$ϕ$展开，可以显著减少前面提到的大${\mathcal O}(ϕ^4)$项。我们的方法使得它很容易获得基于任何CMB通道的二次估计表达式。我们简要地讨论其他应用宇宙学的这种图解方法，如扭曲的CMB由于补丁再电离，或由于法拉第旋转从原始轴子场。
2014-07-11 astro-ph.CO
Full-sky CMB lensing reconstruction in presence of sky-cuts
我们考虑了点源和银河系污染引起的天空切割的情况下，宇宙微波背景辐射透镜势及其功率谱的重建。这两种影响是分开处理的。被点源污染的小区域使用高斯约束实现来填充。在透镜重建之前，银河平面简单地使用切趾掩模进行掩模。该算法恢复了透镜势的功率谱，没有明显的偏差。
2013-01-17 astro-ph.CO
CMB Lensing - Power Without Bias
提出了一种新的无偏方法，用于从宇宙微波背景（CMB）观测数据中重建弱透镜偏转场的功率谱。所提出的方法是在对比CMB透镜重建的标准方法，其中重建偏差需要被减去，以估计透镜功率谱。这种偏差非常敏感地依赖于勘测的信号和噪声特性的建模，并且错误估计可能导致显著不准确的结果。我们的方法避免了这种偏见，因此需要表征详细的噪声特性的CMB实验。我们说明我们的方法与模拟透镜CMB地图与现实的噪声分布。这种无偏方法也可以扩展到为宇宙学中的其他四点函数创建更可靠的估计，例如那些出现在原始非高斯估计中的估计。
2010-11-29 astro-ph.CO
Mitigating Foreground Bias to the CMB Lensing Power Spectrum for a CMB-HD Survey
利用宇宙微波背景（CMB）的引力透镜效应是测量小尺度（k ~ 10 hMpc^-1）物质分布的一种很有前途的方法。CMB-HD是一种拟议的高分辨率，低噪声毫米巡天，可以在如此小的尺度上测量CMB透镜自谱，从而能够区分冷暗物质（CDM）模型和旨在解决小尺度CDM问题的替代模型。然而，如果不加以处理，河外前景会使CMB透镜自谱产生偏差。我们提出了一个前景缓解策略，提供了一个路径，以减少从两个最主要的前景，热Sunyaev-Zel'dovich效应（tSZ）和宇宙红外背景（CIB）的偏见。考虑到我们的分析中包含的现实水平，我们发现，在[5000，20000]中的透镜多极范围L中，对于CMB-HD调查，单独的tSZ和单独的CIB分别使透镜自谱偏置0.6 sigma和1.1 sigma;结合这些前景产生仅1.3 sigma的偏置。包括这些前景，我们还发现，CMB-HD调查可以区分CDM模型和10^-22 eV FDM模型在5西格玛水平。这些结果提供了一个重要的步骤，证明前景污染可以充分减少，使一个强大的测量小尺度物质的功率谱与CMB-HD。
2021-12-03 astro-ph.CO
Weak Gravitational Lensing of CMB - Revisit
本文重新讨论了CMB的弱引力透镜。关键是CMB光子的偏转角随红移而变化。由此，我们得到一组修改后的功率谱。与以前的计算结果相比，温度、偏振E模和互功率谱修正的量级为$0.01 %$，偏振B模修正的量级为$0.4 %$（到$l=2000$）。
2009-03-26 astro-ph.CO
CMB lensing reconstruction using cut sky polarization maps and pure-$B$ modes
对CMB透镜信号的详细测量是正在进行的地基CMB偏振实验的一个重要科学目标，这些实验正在以高分辨率绘制小块天空中的CMB。在这项工作中，我们模拟CMB偏振透镜重建的$EE$和$EB$二次估计与当前一代的噪声水平和分辨率，并表明，没有边界效应的已知和预期的零阶和一阶$N^{(0)}$和$N^{(1)}$偏差提供了一个足够的模型，非信号的贡献的透镜功率谱估计。小的天空区域对偏振透镜重建提出了许多额外的挑战，包括$E$模式泄漏到$B$模式。我们展示了如何简单的窗口估计器使用过滤纯$B$模式可以大大减少掩模诱导的平均场透镜信号，并减少方差的估计。这提供了一种简单的方法（用于最近的观察），为更优化但昂贵的逆方差滤波提供了一种替代方案。
2014-07-19 astro-ph.CO
A numerical study of observational systematic errors in lensing analysis of CMB polarization
通过数值模拟研究了观测系统误差对宇宙微波背景（CMB）极化透镜分析的影响。我们对CMB偏振观测中的增益、角度和指向误差进行了建模，并模拟了由这些误差调制的偏振场。我们讨论了系统引起的$B$模式的振幅和空间尺度的施加误差的响应，并表明，透镜重建和脱透镜分析的结果表现根据它。据观察，在不久的将来预期的误差水平导致脱透镜效率没有显着下降。
2021-06-09 astro-ph.CO
Neutrinos and dark energy constraints from future galaxy surveys and CMB lensing information
我们探讨了通过Fisher信息矩阵形式主义从未来的天文数据中获得更好的约束的可能性。特别是，我们考虑如何宇宙微波背景（CMB）透镜信息可以改善我们的参数误差估计。在$Λ$ CDM框架下考虑了大质量中微子和随时间演化的暗能量状态方程。我们使用普朗克卫星的实验规格，连同未来的星系巡天欧几里德在我们的预测。我们发现，在几乎所有的研究参数考虑普朗克单独使用时，CMB透镜信息的改进。在这种情况下，改善相对于没有使用CMB透镜的约束是93%左右的中微子参数的基准值。其中一个暗能量参数的改善达到4.4%。当Euclid信息被包括在分析中时，中微子参数约束的改进约为基准值的128%。欧几里德信息的增加也提供了暗能量参数的更小误差。对于单独的欧几里德，FoM是$\sim$ 29的一个因素，甚至从普朗克单独考虑CMB透镜。最后，一个近乎完美的CMB实验的考虑表明，CMB透镜不能被忽略，特别是在更精确的未来的CMB实验，因为它提供了在我们的情况下，一个6倍更好的FoM关于unlensed CMB分析。
2013-07-10 astro-ph.CO
Optimal joint reconstruction from CMB observations: application to cosmic birefringence, patchy reionization and CMB lensing
针对下一代CMB观测中二次估计器的次优性与偏差污染问题，提出联合最大后验框架同时重建多个畸变场，显著降低了重建噪声与透镜偏差，为搜寻原初B模式提供更稳健的分析。
2025-03-05 astro-ph.CO
Probing gravity with a joint analysis of galaxy and CMB lensing and SDSS spectroscopy
我们目前的测量$E_G$，从大尺度结构的重力探测器，使用BOSS LOWZ和CMASS光谱样品，从SDSS（星系透镜）和普朗克（CMB透镜）的透镜测量。使用SDSS透镜和BOSS LOWZ样本，我们测量了$\langle{E_G}\rangle=0.40^{+0.05}_{-0.04}$（统计）、$\pm 0.026$（系统），与普朗克$Λ$ CDM模型的预测值$E_G=0.46$一致。使用CMB透镜，我们测量了LOWZ的$\langle{E_G}\rangle=0.46^{+0.08}_{-0.09}$（统计学上与星系透镜和普朗克预测一致）和CMASS样本的$\langle{E_G}\rangle=0.39^{+0.05}_{-0.05}$（统计学上与普朗克预测的$E_G=0.40$一致）。我们还研究了$E_G$的红移演化通过分裂的LOWZ样本为两个样本的基础上的红移，与模型预测的结果是一致的。我们估计上述$\langle{E_G}\rangle$数的系统不确定性为$\sim 6$ %（当使用星系-星系透镜）或$\sim 3$ %（当使用CMB透镜），次显性引用的统计误差。这些系统误差预算分别由星系-星系透镜效应的观测系统学和理论模型的不确定性决定。我们不估计星系-宇宙微波背景辐射透镜互相关的观测系统性。
2018-11-14 astro-ph.CO
Halo Pressure Profile through the Skew Cross-Power Spectrum of Sunyaev-Zel'dovich Effect and CMB Lensing in $\textit{Planck}$
利用HFI仪器的频率图和Sunyaev-Zel'dovich（SZ）分量图，测量了$\textit{Planck}$的宇宙微波背景（CMB）偏态功率谱。二比一的偏斜功率谱测量了CMB透镜效应和热SZ效应之间的互相关。我们还直接测量相同的互相关使用$\textit{Planck}$ CMB透镜映射和SZ映射，并将其与来自偏斜功率谱的互相关进行比较。利用偏度功率谱对SZ功率谱和CMB透镜-SZ互功率谱进行了模型拟合，以约束暗物质晕的气压分布。的气体压力分布进行比较，现有的测量文献中，包括直接估计的基础上堆叠的SZ集群在$\textit{Planck}$。
2017-07-07 astro-ph.CO
Cosmological constraints from galaxy-lensing cross correlations using BOSS galaxies with SDSS and CMB lensing
我们提出了宇宙学参数约束的基础上的联合建模的星系透镜互相关和星系聚类测量的SDSS，边缘化小规模的建模不确定性，使用模拟星系目录，没有明确的星系偏差建模。我们表明，我们的建模方法是强大的星系如何占据暗物质晕和重子物理的影响（在宇宙学参数的$\sim2\%$水平）的不同选择的影响和测试的协方差的影响的可能性分析和调查窗口函数的理论计算。将我们的结果应用于使用BOSS星系样品的测量和使用SDSS星系剪切的透镜测量以及普朗克的CMB透镜测量，并采用保守的尺度切割，我们获得了$S_8\equiv\left(\frac{σ_8}{0.8228}\right)^{0.8}\left(\frac{Ω_m}{0.307}\right)^{0.6}=0.85\pm0.05$（统计）。使用LOWZ $\times$ SDSS星系透镜和$S_8=0.91\pm0.1$（统计）使用LOWZ和CMASS $\times$普朗克CMB透镜的组合。从包括重子物理在内的小尺度模型不确定性出发，我们估计星系-星系透镜测量的系统不确定性为$\sim6\%$（主要由光度红移不确定性决定），星系-宇宙微波背景辐射透镜测量的系统不确定性为$\sim3\%$。
2020-01-20 astro-ph.CO
Weak Lensing Effect on CMB in the Presence of a Dipole Anisotropy
研究了偶极各向异性条件下宇宙微波背景的弱透镜效应。考虑了平天近似的方法。我们确定的功能$σ_0^2$和$σ_2^2$出现在表达式中的透镜CMB功率谱中存在的偶极各向异性。我们确定了对B模功率谱的修正，这在低多极子（$l$）下是明显的。然而，温度和E模功率谱没有显着改变。
2019-01-24 astro-ph.CO
Do we care about the distance to the CMB? Clarifying the impact of second-order lensing
最近的研究表明，由于引力透镜事件的聚集，背景距离-红移关系的二阶修正可以在大的红移处显著增加。这使到CMB的距离的期望值偏移1%。在本文中，我们表明，这种转变已经适当占标准CMB分析。我们澄清的作用，到CMB的面积距离中发挥的存在下，二阶透镜校正。
2015-08-14 astro-ph.CO
Lensing Bias to CMB Polarization Measurements of Compensated Isocurvature Perturbations
补偿等曲率扰动是重子和暗物质密度的相反空间涨落。它们出现在弯曲子模型和一些重子生成模型中。虽然重子涨落的引力效应被DM的引力效应所补偿，在一阶时对宇宙微波背景（CMB）没有可观测到的影响，但它们在复合时调制了声视界，从而使不同多极子的CMB各向异性相关联。因此，可以使用类似于引力透镜的CMB检测的二次估计器来重建CIP。然而，由于这些相似之处，CIP估计量存在偏差，必须减去透镜贡献。这些透镜的贡献CMB偏振测量的CIP被发现大致三倍的噪声功率的总CIP估计大规模。另外，温度交叉功率和$E$模偏振分别受到透镜-ISW（integratedSachs-Wolfe）关联和再电离-透镜关联的影响。对于测量多极$l_{\max} = 2500$的宇宙方差限制（CVL）温度和偏振实验，透镜噪声将检测阈值提高了1.5倍，从而使曲率模型中最大CIP信号的$2.7σ$检测成为可能。
2017-08-03 astro-ph.CO
CMB lensing in a modified $Λ$CDM model in light of the $H_0$ tension
在局域宇宙中观测到的哈勃参数测量与宇宙微波背景（CMB）数据的不一致可能预示着一种新的物理现象。至关重要的是要测试其他模型，这些模型将哈勃的张力与这个方向的其他宇宙学观测相协调。宇宙微波背景辐射透镜效应是一个关键的观测，它将早期宇宙扰动与物质的晚期分布联系起来。在这项工作中，我们研究了预测的<$$Λ$ CDM作为一个解决方案的$H_0$张力的CMB透镜和低，高-$\ell$的温度（TT）功率谱的内部不一致性。我们发现，该模型松弛低和高$\ell$的TT轻度不一致和CMB透镜张力同时。因此，具有与添加了透镜振幅$A_L$的$Λ$ CDM相同数量的自由参数的UPDMATHABMM CDM与$Δχ^2=-3.3$具有更好的拟合。
2021-08-18 astro-ph.CO
Improving Small-Scale CMB Lensing Reconstruction
近十年来，宇宙微波背景（CMB）的引力透镜效应已成为探测宇宙中物质分布的有力工具。用于重建CMB透镜信号的标准技术采用二次估计器（QE）方法，该方法最近被证明对于温度和偏振数据中非常小尺度的透镜测量是次优的。我们实现了一个简单的，更优化的方法，小规模的政权，其中包括采取直接逆的背景梯度。我们推导出新的技术，使连续地图的透镜使用这种“逆逆”（GI）的方法和验证我们的方法与模拟数据，发现良好的协议与预测。对于忽略前景的透镜交叉谱和自谱的理想化模拟，我们证明了我们的方法在温度方面的表现明显优于以前的二次估计方法;在$L=5000-9000$，对于理想化的CMB-S4和Simons类观测实验，它将透镜自功率谱上的误差减小了因子$\sim 4$，对于CMB-S4的互相关减小了因子$\sim 2.6$。像透镜重建和真正的透镜场。我们警告说，被忽视的小尺度前景功率的水平，而低的偏振，是非常高的温度，虽然我们简要概述前景缓解方法，需要进一步的工作在这个主题。尽管如此，我们的研究结果表明，未来的潜力，改善小规模的CMB透镜测量，这可能会提供更强的约束宇宙学参数和天体物理在高红移。
2019-05-10 astro-ph.CO
Foreground-immune CMB lensing reconstruction with polarization
已知河外前景会在基于温度的CMB透镜重建中产生显著的偏差。已提出若干技术，包括"源硬化“和”纯剪切估计数“，以减轻污染，并已证明在减少前景引起的偏差方面非常有效。在这里，我们将这两种技术扩展到偏振，这将是未来实验中CMB透镜重建的重要组成部分，并分析研究“大透镜”限制，以深入了解前景偏差的起源和缩放，以及对其轮廓的敏感性。使用极化点源的模拟，我们估计了西蒙斯天文台和CMB-S4类（基于偏振的）透镜重建的预期偏差，发现对前者的偏差是微小的，而对后者的偏差在小尺度（$L\sim1000-2000$）下可能是不可忽略的。特别是，我们表明，对于CMB-S4样的实验，点源硬化估计的最佳线性组合可以减少（点源引起的）偏见CMB透镜功率谱高达两个数量级，在$\sim4\%$噪声成本相对于全球最小方差估计。
2023-01-23 astro-ph.CO
CMB lensing and primordial non-Gaussianity
研究了引力透镜效应对由宇宙微波背景（CMB）温度各向异性双谱估计非高斯性的影响。我们发现透镜效应对双谱的影响可以定性地描述为类似于温度功率谱的声学特征的平滑。与以前的结果相反，对于宇宙方差限制为L=2000的类普朗克实验，我们发现透镜效应不会显著降低我们约束局部和等边构型的非高斯振幅fNL的能力，假设由于透镜势和积分萨克斯-沃尔夫（ISW）之间的交叉相关引起的偏差对CMB温度的贡献是充分理解的。通过数值模拟，我们还验证了低阶泰勒近似的透镜双谱和ISW透镜偏差是准确的。
2010-06-18 astro-ph.CO
Robust and efficient CMB lensing power spectrum from polarization surveys
本研究提出基于单一优化透镜质量图的CMB透镜功率谱估计方法，结合掩膜和真实噪声处理，实现稳健且最优的约束，适用于中微子质量等参数推断。
2023-11-14 astro-ph.CO
Shape of CMB lensing in the early dark energy cosmology
针对同时修改复合前后物理学的宇宙学张力问题，本研究利用高斯过程在MCMC分析中约束CMB透镜化势形状，发现CMB数据偏好特定范围类似ΛCDM且超出此范围振幅增强的形状，为早期和晚期宇宙模型构建提供了兼容性指南。
2023-09-13 astro-ph.CO
Instrumental systematics biases in CMB lensing reconstruction: a simulation-based assessment
宇宙微波背景（CMB）的弱引力透镜效应是研究宇宙结构、组成和演化的重要工具。即将进行的CMB实验，如西蒙斯天文台（SO），将提供高分辨率和低噪声的CMB测量。我们考虑了仪器系统学对相应的高精度透镜重建功率谱测量的影响。我们模拟CMB的温度和偏振映射的SO样仪器和潜在的扫描策略，并探讨系统有关的光束不对称性和偏移，bother-pointing，偏振角，增益漂移，增益校准和电串扰。我们的分析表明，我们模拟的系统学引起的大多数偏差低于$\sim 0.6σ$的检测水平。我们讨论了潜在的缓解技术，以进一步减少更重要的系统学的影响，并为未来的透镜相关的系统学分析铺平道路。
2021-05-19 astro-ph.CO
Imitating intrinsic alignments: A bias to the CMB lensing-galaxy shape cross-correlation power spectrum induced by the large-scale structure bispectrum
将星系的透镜效应信号与宇宙微波背景辐射（CMB）起伏进行互相关，有望提供有价值的宇宙学信息。特别是，它可能有助于收紧约束参数描述的性质，内在排列的星系在高红移。为了获取互相关信号所传递的信息，需要对其进行精确的理论描述。我们计算了非线性结构增长引起的CMB透镜-星系形状互相关测量的偏差。利用树级微扰理论对大尺度结构的双谱进行了研究，发现在大多数角尺度上，双谱的偏置是负的，从而模拟了本征取向的信号。结合欧几里得星系透镜数据与CMB实验可比的普朗克卫星任务的偏差变得显着，只有在最小的尺度（$\ell\gtrsim 2500$）。然而，对于改进的CMB观测，校正量为宽多极范围（$10 \lesssim \ell \lesssim 2000$）上CMB透镜-本征对准信号的10- 15%。因此，如果功率谱偏差未被校正，则在CMB阶段III和阶段IV实验的情况下，功率谱偏差分别转化为固有对准幅度的确定中的$2σ$和$3σ$误差。
2017-09-13 astro-ph.CO
Impact of Polarized Galactic Foreground Emission on CMB Lensing Reconstruction and Delensing of B-Modes
下一代CMB实验（如CMB-S4）旨在以亚百分比精度测量CMB透镜效应潜力，其中大部分约束功率将来自CMB偏振。我们调查的前景，实现这一目标的存在下，大规模的，弥漫的银河前景发射，通过使用非高斯天空模拟和利用多频信息来清洁这些。我们表明，虽然在前景清洁之前，从污染的透镜势估计的宇宙学参数估计可以显着偏置，这些可以通过应用参数前景清洁方法成功地减轻。我们进一步观察到没有显着的额外的偏见，在脱透镜的B模式功率谱后，应用前景清洗，因此能够获得无偏测量的张量标量比，$r$，脱透镜后。
2020-01-08 astro-ph.CO
Future Parameter Constraints from Weak Lensing CMB and Galaxy Lensing Power- and Bispectra
Institute for Theoretical Physics, Utrecht University（乌得勒支大学理论物理研究所）；Van Swinderen Institute for Particle Physics and Gravity, University of Groningen（格罗宁根大学范斯温德恩粒子物理与引力研究所）
本文研究未来阶段4巡天利用CMB和星系弱引力透镜功率谱与双谱对宇宙参数的限制，探讨双谱在打破参数退化中的作用，并发现CMB与星系透镜的强协同效应。
2026-03-14 astro-ph.CO
Using correlations between CMB lensing and large-scale structure to measure primordial non-Gaussianity
我们采用一种新的方法来测量原始非高斯性，使用星系调查和CMB透镜信号之间的互相关来测量星系偏差非常大的尺度上，本地型原始非高斯性预测$k^2$分歧。我们使用最近公布的普朗克合作的CMB透镜地图，并测量其外部相关性与一套六个星系目录跨越广泛的红移范围。然后，我们一致地结合关联函数来扩展Giannantonio等人（2013）最近的分析，其中使用了密度-密度和密度-CMB温度相关性。由于普朗克透镜映射的固有噪声，它影响最严重的最大尺度，我们发现，对星系的偏见的约束是类似的密度-CMB温度相关的约束。包括透镜约束仅略微改善先前的统计测量误差，并且我们从组合数据集获得$ f_{\mathrm{NL}} = 12 \pm 21 $（1 $σ$）。然而，透镜测量作为一个很好的测试系统误差：我们现在有三种方法来测量大规模的，规模依赖的偏差从星系调查：自相关，并互相关与CMB温度和透镜。由于公开可用的普朗克透镜映射已经删除了多极$l<10$的最大尺度模式，这是最敏感的尺度依赖性偏差，我们认为模拟CMB透镜数据覆盖所有多极。我们发现，虽然$f_{\mathrm{NL}}$的效果确实在最大尺度上显著增加，但宇宙方差和固有透镜噪声的贡献也是如此，因此改进很小。
2013-12-19 astro-ph.CO
Inference of gravitational lensing and patchy reionization with future CMB data
本文提出一种最优贝叶斯方法联合推断CMB中的引力透镜和再电离斑块状屏蔽信号，并预测SPT-3G和CMB-S4的探测能力。
2024-11-25 astro-ph.CO
Cosmological constraints from unWISE and Planck CMB lensing tomography
最近的一些低红移的透镜测量暗示宇宙中的透镜振幅低于$Λ$ CDM模型对普朗克CMB任务数据的预测。在这里，我们使用的自相关和互相关信号的unWISE星系和普朗克CMB透镜映射来推断宇宙学参数在低红移。特别是，我们考虑三个unWISE样本（表示为“蓝色”，“绿色”和“红色”）的中位数红移$z \sim 0.6$，$1.1$和1.5，这完全覆盖了暗能量主导的时代。我们的互相关测量，结合意义$S/N \sim 80$，被用来推断低红移波动的幅度，$σ_8$ ;宇宙中物质的分数，$Ω_m$ ;和组合$S_8 \equiv σ_8 (Ω_m / 0.3)^{0.5}$，这些低红移透镜测量是最敏感的。蓝色、绿色和红色样品的组合给出了一个值$S_8=0.784\pm 0.015$，这与其他低红移透镜测量完全一致，并且在2.4 $σ$张力下与普朗克的CMB预测一致。这是值得注意的，因为CMB透镜探测与以前的星系透镜测量相同的物理，但具有非常不同的系统学，从而为以前的测量提供了一个很好的补充。
2021-12-13 astro-ph.CO
Bias to CMB Lensing Reconstruction from Temperature Anisotropies due to Large-Scale Galaxy Motions
宇宙微波背景（CMB）的引力透镜被认为是正在进行和即将进行的CMB实验中最强大的宇宙学工具之一。在这项工作中，我们调查的偏见，CMB透镜重建温度各向异性由于运动学Sunyaev-Zel'dovich（kSZ）的效果，即，多普勒频移的CMB光子康普顿散射引起的运动电子。kSZ信号由于其自身固有的非高斯性及其与CMB透镜场（以及跟踪大尺度结构的其他场）的非零互相关而产生偏差。这种kSZ引起的偏差影响CMB透镜自功率谱及其与低红移示踪剂的互相关。此外，它不能通过多频前景分离技术去除，因为kSZ效应保留了CMB的黑体光谱。虽然在统计上可以忽略不计，目前的数据集，我们表明，这将是重要的，即将到来的调查，并没有考虑到它可能会导致大的偏见，在中微子质量或暗能量的属性的约束。对于第四阶段的CMB实验，当重建中使用的最高温度多极子为$\approx$时，与LSST星系透镜会聚图或星系过密度图的互相关偏差分别可达15%或12%，而当使用$\ell_{\rm max} = 3000$时，偏差约为一半。类似地，我们发现CMB透镜自功率谱可以有高达百分之几的偏差。这些偏差比预期的统计误差大很多倍。减小$\ell_{\rm max}$可以以降低整体透镜化重建信噪比为代价来显著减轻偏差。仅极化重建可能是最稳健的减缓策略。
2018-01-25 astro-ph.CO
Tilting the scales: weighing prior dependency and global tensions of CMB lensing
Astrophysics Group, Cavendish Laboratory（卡文迪许实验室天体物理组）；Kavli Institute for Cosmology（卡弗里宇宙学研究所）
本文通过嵌套采样分析CMB偏振与其它宇宙学测量的结合，探讨先验宽度对谱倾斜影响，并评估CMB偏振实验间的全球张力。
2026-03-15 astro-ph.CO
Cosmology with the Roman Space Telescope -- Synergies with CMB lensing
我们探索南希格雷斯罗马太空望远镜和CMB透镜数据之间的协同作用，以限制暗能量和修改的重力方案。罗马空间望远镜高纬度巡天的星系团和弱透镜数据与西蒙斯天文台的CMB透镜数据相结合的模拟似然分析进行，边缘化重要的天体物理效应和校准的不确定性。包括在建模的重子小规模集群，规模依赖的增长抑制中微子，以及在星系集群的偏见，在固有的对准贡献的透镜信号，在红移分布，和在星系形状校准的不确定性的影响。CMB透镜的加入使仅来自罗马测光测量数据的暗能量品质因数大约加倍，取决于特定的罗马测量配置，从1.7到2.4的改进因子变化。另外，如果宇宙微波背景辐射的透镜信息低于设计目标，则可以补偿罗马星系形状校准中的不确定性。此外，我们还报告了Roman约束对模型独立结构增长（由$σ_8 (z)$参数化）和Hu-Sawicki f（R）重力的首次预测，以及对唯象$(Σ_0,μ_0)$模型的改进预测。我们发现，CMB透镜在z>2时约束$σ_8(z)$中起着至关重要的作用，预测到z=4时会出现λ级约束。CMB透镜信息并没有实质上改善f（R）模型的约束。然而，它确实将$(Σ_0,μ_0)$品质因数增加了约1.5倍。
2022-05-20 astro-ph.CO
