CMB Angular Power Spectrum from Correlated Primordial Fluctuation
通常的暴胀理论预言了一种高斯随机的原始密度涨落，不同的傅立叶模式彼此不相关。在本文中，我们提出了这些不同的模式之间的相关性。一个简单的情况是，这些不同的傅立叶模式相互关联，遵循高斯函数。对于这样的原始密度涨落，我们计算了CMB的角功率谱，发现它的振幅减小，但不同的$l$减小的幅度是不同的。该特征可用于约束来自真实数据的相关强度。
2009-02-14 astro-ph.CO
Estimation of Full Sky Power Spectrum between Intermediate to Large Angular Scales from Partial Sky CMB Anisotropies using Artificial Neural Network
从观测到的宇宙微波背景（CMB）图中可靠地提取宇宙学信息可能需要从分析中去除强烈的前景污染区域。在这篇文章中，我们采用人工神经网络（ANN）来预测全天空的CMB角功率谱之间的中间到大的角度尺度从部分天空光谱从掩蔽CMB温度各向异性地图。我们使用一个简单的人工神经网络架构，其中一个隐藏层包含$895$神经元。使用$1.2 \times 10^{5}$训练样本的全天空和相应的部分天空CMB角功率谱在Healpix像素分辨率参数$N_{side} = 256$，我们表明，我们的人工神经网络预测的频谱符合目标频谱在每个实现的多极范围$2 \leq l \leq 512$。预测的光谱是统计无偏的，它们准确地保留了宇宙方差。从统计学上讲，平均预测光谱和基础理论光谱之间的差异在大约$3σ$范围内。此外，从预测的角功率谱得到的概率密度同意非常好，从“实际”全天空CMB角功率谱为每个多极。有趣的是，我们的工作表明，由于在部分天空上引入的模式-模式耦合，输入切割天空光谱中的显著相关性被有效地去除，因为ANN学习了部分天空和全天空光谱之间的隐藏模式，从而保留了整个统计特性。预测和地面实况之间的统计特性的极好的协议证明了在宇宙学分析中更广泛地使用人工智能系统的重要性。
2023-02-23 astro-ph.CO
Nonparametric Forecasts of the CMB Angular Power Spectra for the Planck Mission
普朗克飞行任务旨在以前所未有的准确度和角分辨率测量宇宙微波背景辐射，预计将在不久的将来发布其第一批数据集。在CMB历史上，这是第一次对整个天空的CMB偏振进行广泛的测量。如此精确和丰富的数据预计将包含有关宇宙的大量信息。CMB数据中的信息可以方便地用温度和偏振的角功率谱来表示。从数据中正确估计这些CMB功率谱是推断宇宙的第一步，特别是支配宇宙的宇宙学参数。在本文中，我们提供预测的$TT$，$EE$，和$TE$角功率谱的普朗克任务。我们的预测是使用基于最佳拟合$Λ$ CDM模型的合成数据，同时符合普朗克任务的特性和参数。我们分析了这样的合成数据集使用非参数函数估计形式主义，否则渐近模型无关。事实上，从这样的合成数据估计的功率谱证明是足够接近相应的$Λ$ CDM谱。我们的分析进一步表明，对于$2 \le l \lesssim l_{max}$，三个角功率谱被足够好地确定，其中分别为$l_{max} = 2500 {($ TT $),} 1377 {($ EE $), and} 1727 {($ TE $)}$。在低$l$ s时，$EE$和$TE$功率谱中明显存在再电离的特征。
2013-03-21 astro-ph.CO
CMB bispectrum from primordial magnetic fields on large angular scales
原始磁场导致非高斯信号在宇宙微波背景（CMB），即使在最低阶，磁应力，和温度各向异性，它们诱导，依赖于二次的磁场。相比之下，宇宙微波背景辐射的非高斯性是由暴胀标量扰动引起的，它只作为高阶效应出现。我们在这里提出了一种新的探针的随机原始磁场，利用其诱导的特征CMB非高斯。特别是，我们计算的CMB双谱（$b_{l_{_1}l_{_2}l_{_3}}$）诱导的随机原生场大角度尺度。我们发现一个典型的值$l_1(l_1+1)l_3(l_3+1) b_{l_{_1}l_{_2}l_{_3}} \sim 10^{-22}$，磁场的强度$B_0 \sim 3$纳米高斯和一个近尺度不变的磁谱。目前对双谱的观测限制允许我们对$B_0 \sim 35$纳米高斯设置上限，这可以通过包括对双谱的其他磁感应贡献来改善。
2009-09-03 astro-ph.CO
The CMB angular power spectrum via component separation: a study on Planck data
我们调查在何种程度上前景清洁CMB地图可以用来估计宇宙学参数在小尺度上。我们使用SMICA方法，一种直接在光谱级工作的盲分离技术。在这项工作中，我们专注于小尺度的CMB角功率谱，这主要是受噪声和河外前景，如点源。我们调整SMICA只使用数据图之间的互谱，从而避免了噪声偏差。在这项研究中，在模拟和普朗克2015年的数据上进行，我们通过将它们建模为两个独立群体的散粒噪声来拟合河外点源。在模拟中，我们正确地恢复点源发射定律，并且获得CMB角功率谱，其具有在$\ell \geq$ 2200处的CMB功率的五分之一的平均前景残差。在普朗克数据上，恢复的点源发射定律对应于外部估计，在最高和最低频率处具有一些偏移，可能是由于点源的频率退相干。CMB角功率谱残差与我们在模拟中发现的一致。从模拟和数据中获得的宇宙学参数显示，平均偏离其预期值高达1 $σ$。模拟中宇宙学参数的偏差代表普朗克数据中预期的偏差水平。宇宙学参数的结果依赖于光谱中前景残留污染的细节，需要一个定制的似然前景模型的建模。
2018-07-02 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
Level correlations of the CMB temperature angular power spectrum
如果统计各向同性原理成立，则宇宙微波背景辐射的角功率谱在不同多极子之间是不相关的。我们提出了一种新的技术来分析任何可能的相关性的前景清洁CMB温度角功率谱（APS）的措施（$C_{\ell}$和$\mathcal{D}_\ell=\frac{\ell(\ell+1)}{2π}C_\ell$）。这是由随机矩阵特征值之间的水平间距的行为。该方法有助于区分不相关的统计各向同性的CMB APS相关的APS，后者可能会出现由于故障的各向同性或存在一些残留的系统在前景清洁CMB地图。统计各向同性的CMB $C_\ell$和$\mathcal{D}_\ell$的间距被认为是紧密地服从泊松统计，并且相关性的引入将分布改变为适当的Wigner-Dyson统计。对于前景清洁CMB，我们采用多极$\in [2,31]$的连续多极APS的平均间距。该估计对统计各向同性CMB的APS测量之间的零相关性的零假设的偏离是敏感的。我们研究了全天空WMAP 9年ILC和2018年普朗克前景清洁地图（指挥官，NILC和SMICA）。在没有宇称差异的情况下，平均间距与理论预期吻合得很好。由于奇偶性的区别，即使多极也表明两个$C_\ell$的平均间距异常低（在$\geq 98.86\%$ C.L.）和$\mathcal{D}_\ell$（在$\geq 95.07\%$ C.L.）。我们使用一种基于约束高斯实现的修复方法，…
2022-11-21 astro-ph.CO
Angular-planar CMB power spectrum
宇宙的高斯性和统计各向同性是现代宇宙学的最小假设集。在这项工作中，我们引入了一个新的统计检验来检测观测偏差，从这个最小的集合。通过定义温度关联函数在整个天球，我们能够独立量化的角度和平面依赖（调制）的CMB温度功率谱在这个球的不同切片。考虑到平面依赖性导致通常的角功率谱$C_l$的进一步调制，该测试可以潜在地揭示原始温度场的形态中的更丰富的结构。我们还构造了一个无偏估计，这个角平面功率谱自然推广的估计通常的$C_l$的。借助卡方分析，我们已经使用这个估计搜索观测偏差的统计各向同性WMAP的5年发布的数据集（ILC 5），我们发现只有轻微的异常的角度尺度$l=7$和$l=8$。由于这种角平面统计是与模型无关的，因此理想的是用于搜索统计各向异性（例如，污染的银河平面）和表征非高斯。
2009-09-29 astro-ph.CO
A comparison of CMB Angular Power Spectrum Estimators at Large Scales: the TT case
在宇宙微波背景（CMB）数据分析的背景下，我们比较了两种角功率谱算法在大尺度下的效率，分别实现了二次极大似然（QML）估计和伪谱（pseudo-Cl）估计。通过利用1000个真实的Monte Carlo（MC）模拟，我们发现QML方法在l=[2-100]的范围内明显优越。在最大的角度尺度，例如l < 10，QML的方差几乎是伪Cl的方差的1/3（1/2），当我们考虑WMAP kq 85（kq 85放大8度）掩模时，使得伪谱估计器是非常差的选择。即使在多极l=[20-60]，其中伪Cl方法传统上用于馈送CMB似然算法，当我们考虑WMAP kq 85掩模时，我们发现约20%的效率损失，并且对于放大8度的kq 85掩模约15%。当基于伪CI方法声明准确结果时，应考虑到这一点。给出了一些典型的大尺度估计的例子。
2014-03-05 astro-ph.CO
Slow roll inflation and BB mode angular power spectrum of CMB
考虑压缩真空态中的原初引力波，在各种暴胀模型下，得到了宇宙微波背景辐射的BB模角关联功率谱，并与BICEP 2/Keck阵列和Planck 353 GHz数据的联合分析结果进行了比较.目前的结果可能会限制几个模型的通货膨胀。
2015-12-10 astro-ph.CO gr-qc
Lack of angular correlation and odd-parity preference in CMB data
我们在最近的CMB数据中研究了角相关。除了已知的大角度相关异常，我们发现在小角度的相关性缺乏高的统计意义。我们已经调查了各种非宇宙学的污染和另外WMAP小组的模拟数据。但是，我们还没有找到确切的原因。在WMAP数据的角功率谱中，在低多极子处存在异常的奇宇称偏好。注意到功率谱和相关性之间的等价性，我们研究了缺乏大角度相关性和奇宇称偏好之间的关联。从我们的研究中，我们发现，奇宇称偏好在低多极，事实上，是一个现象学的起源缺乏大角度的相关。需要进一步的调查，以找出是否异常的起源是宇宙学或由于不明系统学。来自普朗克探测器的数据，它具有不同于WMAP的系统学，将极大地帮助我们解决它的起源。
2011-07-12 astro-ph.CO
Exploring the origin of the fine structures in the CMB temperature angular power spectrum
宇宙微波背景（CMB）温度各向异性的角功率谱是研究宇宙大尺度原初密度涨落的一个很好的探针。在这里，我们重新检查的威尔金森微波各向异性探测器的数据的角功率谱，特别注意的精细结构（振荡）在$\ell=100 \sim 150$报告的几个作者。利用蒙特卡罗模拟，我们证实了如果这些精细结构是由实验噪声和宇宙方差产生的，那么简单幂律谱中的能隙是一个罕见的事件，大约为2.5- 3 $σ$。接下来，为了研究结构的起源，我们通过将观测到的QUV频率图划分为四个天空区域来检查精细结构的频率和方向依赖性。我们发现$\ell \sim 120$周围的结构没有显着的依赖于频率或方向。然而，对于$\ell \sim 140$周围的结构，我们发现在全天功率谱中发现的特征信号仅归因于东南区域的异常。
2012-11-13 astro-ph.CO
N-body lensed CMB maps: lensing extraction and characterization
我们重建剪切图和角功率谱从模拟弱透镜总强度（TT）和偏振（EB）的宇宙微波背景（CMB）的各向异性，通过N-体模拟冷暗物质（CDM）的结构在千禧年模拟（MS）使用玻恩近似射线追踪。我们比较恢复的信号与$Λ$ CDM预测，在有限盒大小所允许的角度尺度的整个区间上，通过在平坦天空极限中应用二次估计器，从度尺度延伸到角分;我们考虑下一代CMB卫星的PRISM类仪器规格，对应于3.2 "的角分角分辨率和2.43 $μ$ K-角分的灵敏度。- arcmin。模拟中的噪声偏差紧密地遵循估计器预测，在1 ${\simeq}$ 1500处，变得由EB信号的角分辨率的限制支配。当单独考虑TT和EB数据时，去偏置信号显示出在不确定性内与弱透镜功率的预测没有明显的偏离。具体地，重建精度达到在对于TT的角度倍数间隔1000 <1 <2000中的$Δ$ 1 ${\simeq}$ 100和对于EB的大约10 $%$的情况下的箱中的百分之几的水平。在所采用的规格，偏振数据确实代表了显着的贡献，透镜剪切，这似乎忠实地跟踪基本的N体结构下到最小的角度尺度可实现与本设置，验证在同一时间，后者相对于半分析预测从$Λ$ CDM宇宙学在CMB透镜统计的水平。这项工作证明了在当前和未来的高分辨率和灵敏度的CMB实验的背景下，宇宙学结构形成的大尺度模拟的基础上的CMB透镜研究的可行性。
2014-03-02 astro-ph.CO
CMB two-point angular correlation function in the Ellipsoidal Universe
本文提出椭球宇宙模型不仅能解释CMB低四极相关，还能给出与普朗克观测一致的温度-温度两点角相关函数。
2023-04-17 astro-ph.CO gr-qc
Isotropy in the two-point angular correlation function of the CMB
本文研究了宇宙微波背景（CMB）图中角两点关联函数的方向依赖性。我们提出了两个新的统计量，一个是测量天空中每个点与一个间隔角θ的点环的相关性，另一个是测量60度以上缺失的角相关性作为方向的函数。使用这些统计数据，我们发现，大多数的低功率切割天空地图测量的WMAP实验来自异常低的贡献，从四极和八极的叶的方向。这些发现可能有助于未来解释为什么CMB在大角度尺度下表现出低功率。
2012-02-16 astro-ph.CO gr-qc
Unveiling acoustic physics of the CMB using nonparametric estimation of the temperature angular power spectrum for Planck
角功率谱估计是宇宙微波背景（CMB）数据分析的重要步骤之一。在这里，我们提出了普朗克2013年CMB数据的温度角功率谱的非参数估计。在这项工作中实现的方法是模型独立的，并允许数据，而不是模型，来决定适合。由于我们分析的主要目标之一是测试$Λ$ CDM模型与普朗克2013年数据的一致性，因此我们使用与最佳拟合$Λ$ CDM角功率谱相关的干扰参数来消除多极$\ell \geq50$数据的前景贡献。因此，我们得到一个组合的角功率谱数据集连同完整的协方差矩阵，适当加权频率通道。我们随后的非参数分析解决了温度角功率谱中的六个峰（和五个谷）直到$\ell \sim1850$。我们在$95\%$置信水平下给出了峰/谷位置和高度的不确定性。我们进一步展示了这些如何反映声峰的谐波，并可用于声学尺度估计。基于这种非参数形式主义，我们发现最佳拟合的$Λ$ CDM模型与非参数置信集中心的置信距离为$36\%$--这远大于先前从WMAP 7年数据的类似分析中得出的置信距离（$9\%$）。我们分析的另一个有趣的结果是，在低多极，普朗克数据并没有表明任何上升，相反的期望基于集成的萨克斯-沃尔夫贡献的最佳拟合$Λ$ CDM宇宙学。
2014-12-11 astro-ph.CO
CMB anisotropies generated by cosmic string loops
研究了宇宙弦环对宇宙微波背景（CMB）各向异性的贡献。这是通过扩展未连接段模型（USM）来实现的，该模型包括了在宇宙弦网络的宇宙学演化过程中产生的宇宙弦环对应力-能量张量的贡献。然后，我们在公开可用的CMBACT代码中实现了这种扩展的USM，并获得了由宇宙弦环产生的线性CDM功率谱和CMB角功率谱。我们发现，环产生的角功率谱的形状是，在一般情况下，类似的长字符串。然而，在小的角度尺度上，通常存在各向异性的增强。对于大的多极矩$\ell$，由回路产生的矢量模优于由长弦产生的矢量模。环对宇宙弦网络产生的CMB各向异性的贡献对于大的环可以达到$10\%$的水平，但是随着环的尺寸减小而减小。这种贡献可能是显着的，因此，这种扩展提供了一个更准确的预测宇宙弦网络产生的CMB各向异性。
2021-06-28 astro-ph.CO
CMBR Weak Lensing and HI 21-cm Cross-correlation Angular Power Spectrum
CMBR的弱引力透镜在温度图上表现为次级各向异性。通过剪切场和会聚场量化的这种效应，影响了宇宙的基本大尺度结构、几何形状和演化历史。因此，它被认为是宇宙学的一个重要观测探测器。CMBR温度图的去透镜化对于探测引力波产生的B模也是至关重要的。未来的观测红移21厘米辐射的宇宙中性氢（HI）的分布举行的潜力，探测LSS在一个大的红移范围。我们研究了再电离后HI信号与弱透镜会聚场的相关性。假设HI服从暗物质分布，多极\ell的互相关角功率谱与冷暗物质功率谱成正比，功率谱的计算公式为\ell /r，其中r表示HI所在位置与红移的共动距离.交叉相关的幅度取决于特定的HI分布，扰动的增长和基本的宇宙学模型的数量。在理想情况下，我们发现互相关信号的统计显著检测是可能的。如果检测到，互相关信号持有的宇宙学参数的联合估计的可能性，也测试各种CMBR去透镜估计。
2010-03-18 astro-ph.CO
CMB at small scales: Cosmology from tSZ power spectrum
小尺度CMB角功率谱不仅包含原始CMB信息，而且还包含许多来自次级各向异性的杂质。后者大多依赖于宇宙学模型，但往往被边缘化。我们提出了一个新的分析的SPT数据集中在宇宙学贡献的热Sunyaev Zel'dovich（tSZ）效应。我们采用晕模型对tSZ角谱进行建模，并训练了一种随机森林算法来加快其计算速度。我们发现，使用的宇宙学信息的tSZ的顶部的原始CMB一个包含在SPT数据带来更多的宇宙学参数的约束。我们还结合了第一次普朗克tSZ角功率谱与SPT的，把进一步的限制。这个概念研究的证明表明，在宇宙学分析中，对前景进行适当的建模是多么必要。
2021-11-02 astro-ph.CO
An improved upper limit to the CMB circular polarization at large angular scales
圆偏振的宇宙微波背景（CMB）提供了探测宇宙旋转和原始宇宙或遥远星系团中磁场的可能性。我们使用的米兰偏振计（MIPOL）安装在Testa Grigia天文台，在意大利阿尔卑斯山，以提高现有的上限CMB圆偏振在大角度尺度。我们获得了95%的置信度上限的CMB圆偏振度范围在5.0 × 10 ^{-4}和0.7 × 10 ^{-4}之间的角度尺度在8度和24度之间，提高了一个数量级预先存在的上限在大角度尺度。我们的研究结果仍然远离nK区域，今天的期望放置的振幅的V斯托克斯参数用于表征圆偏振的CMB，但提高了预先存在的限制在类似的角度尺度。我们的观测也提供了在Testa Grigia天文台表征33 GHz大气发射的机会。
2013-09-04 astro-ph.CO astro-ph.IM
A Bayesian ILC method for CMB B-mode posterior estimation and reconstruction of primordial gravity wave signal
宇宙微波背景（CMB）辐射的B模偏振信号包含了暴胀过程中产生的原初度规扰动的独特特征。从观测地图中的强前景污染中分离弱CMB B模式信号是一项复杂的任务，并且提出的新一代低噪声卫星任务与这种重力背景的弱信号水平竞争。在这篇文章中，我们第一次采用前景模型独立的内部线性组合（ILC）方法来重建CMB B模式信号，使用模拟观测在大角度尺度的天空的6个频段的未来一代CMB任务膨胀和宇宙起源探测器（PICO）。我们估计联合CMB B模式后验密度的交织吉布斯步骤的B模式角功率谱和清洁地图样本使用ILC方法。我们扩展和改进了早先报道的贝叶斯ILC方法，通过在ILC权重估计的两个阶段引入噪声偏差校正来分析弱CMB B模式重建。通过对贝叶斯ILC方法进行$200$蒙特卡罗模拟，我们发现我们的方法可以在大角度范围内精确地重建CMB信号和联合后验密度。我们估计了CMB B模角功率谱的边缘密度的Blackwell-Rao统计量，并利用它们来估计标量与张量之比$r$和透镜功率谱幅度$A^{\textrm{lens}}$的联合密度。使用$200$蒙特卡罗模拟的去透镜的方法，我们发现，我们的方法可以实现一个公正的检测原始引力波信号$r$与超过8 $σ$的显着性水平的$r \geqslant 0.01$。
2020-09-30 astro-ph.CO
PUREPath: A Deep Latent Variational Model for Estimating CMB Posterior over Large Angular Scales of the Sky
PUREPath提出了一种结合贝叶斯统计与变分方法的嵌套概率多模态U-Net架构，用于估计CMB信号后验密度，有效降低前景污染，并提供逐像素的不确定性度量以提升宇宙学参数测量精度。
2024-06-28 astro-ph.CO
A Foreground Model Independent Bayesian CMB Temperature and Polarization Signal Reconstruction and Cosmological Parameter Estimation over Large Angular Scales
最近的CMB观测产生了非常精确的观测数据。一个强大的和可靠的CMB重建技术可以导致有效的宇宙学参数的估计。我们证明了我们的方法的性能，使用模拟的温度和偏振观测宇宙方差有限的下一代PRISM卫星任务。我们通过实施CMB逆协方差加权内部线性组合（ILC）与吉布斯抽样技术从联合分布生成样本。我们使用Python天空模型（PySM）d4 f1 s1来生成逼真的前景模板。同步辐射参数化的空间变化的光谱指数，而热尘埃辐射被描述为一个两个组件的灰尘模型。我们估计边缘密度的CMB信号和理论角功率谱利用整个后验分布的样本。最佳拟合的清洁CMB图和相应的角功率谱与CMB实现和天空角功率谱一致，这意味着有效的前景最小化重建。利用Blackwell-Rao估计器估计的似然函数用于宇宙学参数的估计。我们的方法可以估计张量标量比$r\ge 0.0075$为选定的前景模型和仪器噪声水平。我们目前的工作展示了一个分析管道，从CMB信号及其角功率谱的可靠估计到使用前景模型独立的Gibbs-ILC方法进行宇宙学参数估计的情况。
2023-01-30 astro-ph.CO gr-qc
The low level of correlation observed in the CMB sky at large angular scales and the low quadrupole variance
从几乎所有的天空图推断，宇宙微波背景（CMB）温度的角两点关联函数在大的角尺度上非常接近于零。为了量化这一特征而发明的统计量$S_{1/2}$具有足够低的值，使得假设标准宇宙学模型生成的1000个模拟中只有大约7个具有较低的值;即，它具有0.007的$p$值。因此，它是大尺度上CMB天空的几个不寻常的特征之一，包括观测到的CMB四极的低值，其重要性尚不清楚：它们是宇宙学标准模型之外的物理学的多个独立线索，还是我们在高斯噪声中发现信号的能力的预期结果？我们发现它们不是独立的：仅使用接近观察值的四极杆值进行模拟，$S_{1/2}$ $p$值从0.007增加到0.08。我们还发现强有力的证据表明，修正的“看别处的效果”是大的。为此，我们使用$S_{1/2}$统计量的一维泛化，并沿着一维选择最极端的统计量。将我们的模拟置于这个过程中，将$p$值从0.007增加到0.03;结果与Planck XVI（2016）中发现的结果相似。我们认为，沿一维的优化过程提供了一个$underestimate$的外观别处效应校正的历史人类过程中选择的$S_{1/2}$统计从一个非常高维的空间的替代统计$after$检查的数据。
2017-05-02 astro-ph.CO
Is the cold spot responsible for the CMB North-South asymmetry?
在WMAP的宇宙微波背景（CMB）数据中报告了几个在标准暴胀宇宙学中不太可能的有趣现象，并且似乎是不相关的。这些现象中有两个被称为CMB异常，代表了它们不同的性质：CMB角相关强度的南北不对称，与各向同性宇宙不一致，以及冷点，产生了与高斯性的显著偏差。我们发现它们之间的因果关系，在中等角度尺度（l = 11 - 20）：我们表明，连续减少的冷点（绝对值）温度意味着单调减少的南北不对称的权力，而且我们发现，冷点供应60%的这种权力。
2009-12-06 astro-ph.CO
Polarized CMB Foregrounds: What do we know and how bad is it?
偏振前景将是探测CMB宇宙学B模的一个严峻挑战。在大角度尺度上，弥散的银河辐射和河外源都对功率谱有显著的贡献。在低频率，银河系同步辐射将占主导地位的分数极化$\sim 20-40%$在高纬度地区，而无线电源可以作出显着的贡献，即使在大（$\sim 1^{\circ}$）角尺度。然而，模拟表明，如果前景不是太复杂，则在$r=0.001$级别的检测是可以实现的。
2010-05-14 astro-ph.CO
PUREPath-B: A Tessellated Bayesian Model for Recovering CMB B-modes over Large Angular Scales of the Sky
PUREPath-B是一种嵌套概率U-Net贝叶斯模型，通过变分推断和KL散度与加权MAE组合损失，有效去除前景污染，准确恢复CMB B模及宇宙学参数。
2025-03-26 astro-ph.CO
An optimal estimator for the CMB-LSS angular power spectrum and its application to WMAP and NVSS data
本文用二次极大似然法（QML）估计了宇宙微波背景与大尺度结构图之间互相关的角功率谱以及它们各自的自谱。我们描述了我们的实现这种方法，并证明其准确性模拟地图。我们将此最佳估计WMAP 7年和NRAO VLA巡天（NVSS）的数据，并探讨了鲁棒性的角功率谱估计QML方法获得。通过对NVSS中的十年系统学的修正，我们可以安全地使用这次调查所包含的大部分信息。然后利用QML方法得到的角功率谱估计，通过不同的似然公式推导出平坦$Λ$ CDM模型中暗能量临界密度的约束条件.当仅使用WMAP 7年和NVSS 1.8 $^\circ$分辨率图之间的互相关时，最佳拟合模型的宇宙学常数约为总能量密度的70%，在2 $σ$ CL（置信水平）以上时不利于爱因斯坦-德西特宇宙。
2012-03-15 astro-ph.CO
Testing chirality of primordial gravitational waves with Planck and future CMB data: no hope from angular power spectra
我们使用2015年普朗克似然与Bicep 2/Keck似然（BKP和BK 14）结合来约束尺度不变场景中原始引力波的手征$χ$。在这个框架中，参数$χ$进入理论总是耦合到张量标量比$r$，例如以$χ\cdot r$的形式组合。因此，检测$χ$的能力关键取决于$r$的值。我们发现，目前的数据集$χ$是\textit{de facto}无约束。我们还根据未来的CMB实验（包括COrE+）提供对$χ$的预测，探索$r$的几个基准值。我们发现，目前对$r$的限制是严格的，足以不利于一个整洁的检测$χ$。例如，在$r\sim0.1(0.05)$的不太可能的情况下，最大手性情况，即$χ= \pm1$，最多可以检测到$\sim2.5(1.5)σ$的显著性。我们的结论是，在CMB似然函数的基础上的两点统计是目前无法约束手性，并可能只提供弱限制$χ$在最乐观的情况下。因此，至关重要的是要研究使用其他的观测量，例如高阶统计量提供的，以约束这些类型的宇称违反理论与CMB。
2016-08-16 astro-ph.CO
Application of Genetic Algorithm to Estimate the Large Angular Scale Features of Cosmic Microwave Background
遗传算法（GA）是一种基于自然进化思想的全局最优解估计方法。在这篇文章中，第一次，我们应用遗传算法重建CMB温度各向异性地图在大角度尺度的天空使用（内部）线性组合（ILC）的最后一年WMAP和普朗克卫星观测。为了避免陷入局部最小值，我们通过选择具有不同适应度系数的对和引入少量但显著的基因突变来实现具有慷慨多样性的遗传算法。我们发现，新的GA-ILC方法产生一个干净的地图，同意非常好，使用ILC中的权重的精确解析表达式。通过使用GA-ILC算法对CMB重建进行广泛的蒙特卡罗模拟，我们发现在清洁的地图中残留的前景是最小的，并且倾向于占据沿银道面的局部区域。CMB角功率谱显示，在这项工作中研究的整个多极范围$2 \leq \ell \leq 32$没有任何偏见的迹象。CMB角功率谱中的误差也是最小的，并且完全由宇宙方差引起的误差给出。我们的结果与不同的研究小组通过各种其他重建方法得到的结果吻合得很好。这种与问题无关的鲁棒GA-ILC方法为宇宙学中CMB分量重建这一复杂而具有挑战性的任务提供了一种灵活的方法。
2022-03-27 astro-ph.CO
Influence of Planck foreground masks in the large angular scale quadrant CMB asymmetry
实验测得的CMB角分布与LCDM模型有很好的一致性。然而，各向同性的违规报告在CMB温度图的WMAP和普朗克数据。我们调查的CMB角分布的分析中采用的不同的面具的影响，特别是在东南象限（SEQ）和东北象限（NEQ）的电力不足的权力过剩。我们比较了两点关联函数（TPCF）计算的CMB前景清洁的温度图的每个象限的1000模拟假设LCDM最佳拟合功率谱使用四个不同的面具。除了象限之外，我们还计算了图中存在功率过剩和功率不足的圆形区域的TPCF。我们还比较了TPCF计算中银河系切割的影响，与模拟结果相比。我们发现三个面具，即面具规则最小，U73和U66的一致结果。结果表明，在SEQ中的多余的功率趋于消失的天空被口罩覆盖的部分的增加和NEQ中的缺乏的功率几乎保持不变。当应用UT 78掩模时，NEQ变得不再异常，并且SEQ中的功率过剩成为掩模中最显著的一个。然而，SEQ和NEQ之间的不对称性与掩模无关，并且与具有至少95%C. L的各向同性模型不一致。我们发现UT78与其他分析的口罩不一致，特别是考虑到SEQ和NEQ单独分析。最重要的是，UT78的使用消除了NEQ中的异常。此外，与模拟相比，我们发现NEQ中未被UT 78掩蔽但被其他掩蔽的区域的峰度过多，这表明先前的结果可能是由于UT 78未去除残留前景。
2015-10-05 astro-ph.CO
Statistical Isotropy Violations in CMB Temperature Anisotropy: Analysis Using Minimal Bipolar Spherical Harmonics
本研究扩展了最小双极球谐函数（mBipoSH）形式体系，用于分析CMB温度各向异性中由宇宙半球不对称性和非圆形光束形状引起的统计各向同性破缺，成功解释了观测到的角相关性。
2024-11-17 astro-ph.CO
Can one reconstruct masked CMB sky?
通过观测获得的CMB图总是具有由于相对于真实CMB信号的严重不确定性而必须被掩蔽的域。宇宙学分析理想地使用完整的CMB图，以便获得例如角功率谱。在随后进行进一步分析之前，尝试至少以低分辨率（即，以大角度尺度）重建掩蔽区域。在本文中，ILC（7年）的地图，以及为1000 CMB模拟的LambdaCDM和谐模型的重建的质量进行了研究。后者允许重建算法的误差估计，这揭示了一些缺点。分析指出的错误的顺序的一个显着的分数的平均温度波动的CMB。对不同的重建天空图计算了温度两点关联函数C（θ），得出了在切割天空上计算温度两点关联函数C（θ）最安全的结论。
2010-05-27 astro-ph.CO
CMB Lensing Power Spectrum Biases from Galaxies and Clusters using High-angular Resolution Temperature Maps
来自宇宙微波背景（CMB）温度图的透镜功率谱将在即将进行的实验中以前所未有的精度进行测量，包括ACT和SPT的升级。实现宇宙学参数约束的显着改善，如百分之水平误差σ_8和总中微子质量的不确定性约50 meV，需要百分之水平测量的CMB透镜功率。这需要严格控制系统偏差。我们研究了几种类型的偏差，以基于温度的透镜重建信号从前景源，如无线电和红外星系和热Sunyaev-Zel'dovich效应从星系团。这些前景由于它们的非高斯性质而使CMB透镜信号偏置。使用模拟以及一些分析模型，我们发现，如果不加以处理，这些源可以大大影响测量信号。然而，如果我们将150 GHz的通量大于1 mJy的星系和质量大于M_vir = 10^14 M_sun的星系团屏蔽掉，这些偏差就可以达到百分比水平。为了实现这样的百分比水平的偏差，我们发现，只有模式的最大多极l_max ~ 2500应包括在透镜重建。我们还讨论了如何最大限度地减少这种积极的前景掩蔽引起的额外的偏见，例如，探索两步掩蔽和在绘画算法。
2013-10-25 astro-ph.CO
Anisotropic power spectrum and the observed low-l power in PLANCK CMB data
在这项工作中，我们研究了各向异性Finsler时空中的方向相关功率谱。我们使用这个方向相关的功率谱来解决WMAP和普朗克数据中观察到的低l功率。温度波动的角功率谱在多极范围l = 2-40中具有比$Λ$ CDM模型更低的幅度。我们的理论模型给出了一个修正各向同性的角功率谱$C^{TT}_l$由于打破了旋转不变性的原始功率谱。我们估计最佳拟合模型参数以及六个$Λ$ CDM宇宙学参数，使用CosmoMC软件中的普朗克似然代码。我们看到，这种修改后的角功率谱拟合CMB温度数据在多极范围l=2-10到一个很好的程度，但失败的整个多极范围l = 2-40。
2018-01-09 astro-ph.CO
Finsler space-time can explain both parity asymmetry and power deficit seen in CMB temperature anisotropies
我们提出了一个Finsler时空框架来解释观测到的宇称不对称性和宇宙微波背景（CMB）温度各向异性的低$\ell$（$2\leqslant \ell \leqslant 29$）多极范围内的功率赤字。在$3+1$维时空中，三维空间由Randers-Finsler空间描述，空间不可逆，导致CMB角功率谱的宇称不对称。通过分析普朗克2015年CMB温度数据中的低$\ell$角功率谱，估计了Finsler时空对这两个参数的约束.我们看到，CMB温度各向异性中的低$\ell$功率抑制也可以在这种情况下解决。我们的研究表明，两个低- $\ell$异常，即平价不对称和权力赤字可能有一个共同的起源。
2018-06-29 astro-ph.CO
Autocorrelation Functions, Cosmology and Investigating The CMB Cold Spot With EMU-ASKAP Radio Continuum Survey
星系角功率谱和自相关函数（ACF）提供了有关的物质分布的信息，使用星系计数作为代理。在这项研究中，我们将估计EMU-ASKAP 5 σ源的自相关角功率谱和角自相关函数，然后将它们与NVSS的结果进行比较。我们还将使用SUMSS数据比较ACF结果使用Landy-Szalay估计。EMU-ASKAP将为高灵敏度观测宇宙提供极好的机会，并有可能观测到数百万个高红移源，这将有助于研究大尺度结构的成簇，约束宇宙学参数，探索宇宙冷点或CMB冷点的存在等奥秘。我们将讨论一些可能的方法，可以进一步探索CMB冷点之谜，通过使用星系聚类，积分源计数和星系偏差分析与高灵敏度的调查，如EMU-ASKAP。
2022-02-08 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
Capturing Statistical Isotropy violation with generalized Isotropic Angular Correlation Functions of CMB Anisotropy
精确测量的宇宙微波背景（CMB）波动图提供了通过对数据中的非统计各向同性（nSI）特征进行系统的可观测测量来检验宇宙统计各向同性（SI）原理的可能性。最近对CMB温度场的测量提供了偏离SI的诱人证据。基于强有力的数学公式的系统方法允许将任何nSI特征追溯到已知的物理效应或观测伪影。无法解释的nSI特征可能会对宇宙学的标准模型产生巨大的宇宙学影响。BipoSH（双极球谐函数）提供了一种通用的形式主义，用于量化2D球体上的场与统计各向同性的偏离。我们采用了一个已知的减少的BipoSH功能，被称为最小谐波（Manakov等1996）。我们证明，这种减少技术的BipoSH导致一个新的广义的一组各向同性的角度关联函数（mBipoSH），是可观察到的量化的nSI功能的天空地图。我们发现，任何nSI功能的CMB地图中捕获的双极多$L$与投影$M$的BipoSH可以研究$(L+1)$ mBipoSH角关联函数的情况下，偶奇偶校验和$L$功能的情况下，奇奇偶校验。在这封信中，我们提出了一种新的可观察到的量化偏离统计各向同性的广义角关联函数，是紧凑的和互补的BipoSH光谱，概括角功率谱CMB波动。
2023-01-11 astro-ph.CO astro-ph.IM
WMAP 7 year constraints on CPT violation from large angle CMB anisotropies
我们利用WMAP 7年数据中的大角度尺度（可达$\sim 4^\circ$）信号来约束CMB光子线偏振的旋转角$α$。在这些尺度上，CMB偏振模式探测的主要是再电离时代。一个真正的旋转可以解释为宇宙学双折射，这是一个众所周知的新物理的示踪剂，通过基本对称性的崩溃。我们的分析提供了$α= -1.6^{\circ} \pm 1.7^{\circ} (3.4^{\circ})$，其C.L.为68%（95%）。对于多极范围$Δ\ell = 2-47$，不包括WMAP小组估计为$\pm 1.5^\circ$的仪器系统不确定性。这改进了WMAP团队获得的边界（Komatsu等人，2010年）。此外，我们表明，第一次在低多极，角功率谱$α_\ell$在搜索一个可能的尺度依赖的双折射效应。我们的研究结果是兼容的，没有检测到在所有角度尺度探测这里。最后，我们预测了普朗克在收紧现有约束方面的能力。
2012-01-23 astro-ph.CO
An Improved Diffuse Foreground Subtraction by ILC method: CMB Map and Angular Power Spectrum using Planck and WMAP Observations
本文提出了一种改进的谐波空间多相位迭代内线性组合方法，用于从宇宙微波背景（CMB）图中最小化扩散前景。新程序包括两个阶段。在阶段1中，通过在天空的期望部分上的单次迭代中在谐波空间中执行通常的ILC操作来获得漫射前景清洁图。在阶段2中，我们也在谐波空间中使用迭代ILC方法获得最终前景清洁图，然而，现在，在前景最小化的每次迭代期间，在当前迭代中未被清洁的天空的一些区域被阶段1清洁图的对应清洁部分替换。新的ILC方法消除了在旧的和通常的谐波空间迭代ILC方法中不可避免地存在的前景泄漏信号。新的方法是灵活的，以处理输入频率图，无论他们是否最初具有相同的仪器和像素分辨率，通过使他们在分析开始时，一个共同的和最大可能的光束和像素分辨率。这大大减少了数据冗余，从而减少了内存使用和计算成本。在ILC权重计算期间，它避免了通过波束和像素窗口函数对部分天空球谐系数进行去卷积的任何需要，在严格的数学意义上，这对于方位角对称窗口函数来说是没有明确定义的。使用WMAP 9年和Planck-2015公布的频率图，我们获得了一对前景清洁CMB图和CMB角功率谱。我们的功率谱与Planck-2015结果吻合良好，但存在一些差异。最后，我们表明，ILC前景最小化的权重有一个内在的特点，它往往会产生一个统计各向同性的CMB地图以及。
2016-12-11 astro-ph.CO
An Accurate Reconstruction of CMB E Mode Signal over Large Angular Scales using Prior Information of CMB Covariance Matrix in ILC Algorithm
近年来，利用WMAP和Planck卫星观测数据重建宇宙微波背景（CMB）温度各向异性信号的内部线性组合（ILC）方法得到了广泛的研究。本文首次采用ILC方法，利用新一代COrE卫星15频CMB偏振图的模拟观测数据，重建了作为宇宙电离历史唯一探针的大尺度CMB E模偏振信号。我们发现，通常的ILC清洁E模式的地图是非常错误的，由于存在的机会相关CMB和天体物理的前景成分之间的经验协方差矩阵，这是用来估计的权重因子。由于这些机会相关因子，E模式的清洁角功率谱是强烈偏差和错误的。为了解决偏差和误差的问题，我们扩展和改进了通常的ILC方法的CMB E模式重建的理论E模式的角功率谱的先验信息，同时估计输入映射的线性组合的权重。使用E模式协方差矩阵有效地抑制了CMB-前景机会相关功率，从而精确地重建清洁的CMB E模式图及其角功率谱。我们提供了一个比较研究的性能通常的ILC和新的方法在大角度尺度的天空，并表明，后者产生显着的统计改善的结果比前者。新的E模CMB角功率谱在低多极子处既不包含任何显著的负偏置，在相对较高的多极子处也不包含任何正的前景偏置。清洗谱的误差估计与宇宙方差引起的误差非常一致。
2020-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spectral distortions in CMB by the bulk Comptonization due to Zeldovich pancakes
如果宇宙的大尺度结构是通过Zeldovich煎饼产生的，即使是部分，那么CMB辐射的波动应该是由于收缩煎饼上的黑体光谱的体康普顿化而形成的。得到了体压缩后CMB能谱的近似公式。通过比较这两种情况下的谱图，可以估计由于热和体康普顿化引起的CMB的康普顿化能谱之间的差异。
2019-02-04 astro-ph.CO
Small Angular Scale Measurements of the CMB Temperature Power Spectrum from QUaD
本文介绍了QUaD望远镜第二和第三个观测季在多极区2000<ell<3000范围内对宇宙微波背景辐射温度各向异性的测量结果。在掩蔽最亮点源之后，我们的结果与单独的主要LCDM期望一致。我们估计剩余（未掩蔽）无线电点源的贡献，使用校准到我们自己的亮源观测模型，并充分模拟源查找和掩蔽过程。将这一贡献包括在内，可以略微改善卡方系数^[2]。我们还将标准SZ模板拟合到带功率，并且没有看到SZ贡献的强有力证据，这与σ_8约0.8的预期一致。
2009-06-30 astro-ph.CO
A survey of lens spaces and large-scale CMB anisotropy
宇宙微波背景（CMB）各向异性具有显著的特性，即在大角度尺度上，CMB的功率受到强烈的抑制。这个观测事实自然可以用具有非平凡拓扑的宇宙学模型来解释。本文主要讨论透镜空间L（p，q），它是由p<=72阶的循环甲板群对球面三维空间S^3进行镶嵌而实现的。所研究的宇宙学参数空间覆盖Omega_tot \in [1.001，1.05]区间。我们发现了几个空间，它们在角标度θ ≥ 60^ \circ上的CMB相关性比单连通的S^3空间要低两倍。分析是基于S统计，并进行了比较WMAP 7年的数据。虽然CMB抑制不如庞加莱十二面体空间中明显，但这些晶状体空间为后续研究提供了另一种价值。
2012-06-12 astro-ph.CO
Characterization of foreground emission at degree angular scale for CMB B-modes observations. Thermal Dust and Synchrotron signal from Planck and WMAP data
我们量化的污染从偏振扩散银河同步加速器和热尘埃排放的CMB各向异性的角度尺度上的B-模式，使用普朗克和WMAP卫星的数据。我们计算了位于银河系纬度|b| >20°的352个圆形天空斑块的前景偏振辐射的功率谱，每个斑块覆盖了大约1.5%的天空。我们利用来自普朗克和WMAP数据的光谱特性外推，在频率上，同步辐射和热尘埃B-模式光谱的振幅在多极仓为中心的$\ell\simeq80$。以这种方式，我们估计，对于每个分析区域，前景最小值的幅度和频率。我们检测尘埃和同步辐射信号，在度角尺度和3个置信水平，在28个地区。这里的前景发射的最小值被发现在60和100 GHz之间的频率与振幅，表示在等效张量标量比，r_FG，在~0.06和~1。其中一些区域位于银河系高纬度地区，靠近亚轨道实验所观测到的区域。在所有其他天空斑块中，同步辐射或尘埃B模式无法以所需的置信度检测到，我们对最小前景污染提出了上限，并在60-90 GHz的频率范围内发现r_FG值在~0.05和~1.5之间。我们的研究结果表明，与目前的灵敏度在低频率下，它是不可能排除同步辐射污染的CMB宇宙学B-模式的水平要求测量引力波信号与r~0.01，在频率<100 GHz，任何地方。因此，更准确的数据是必不可少的，以便更好地表征同步辐射偏振分量，并最终通过前台清洗去除其对CMB信号的污染。
2015-11-02 astro-ph.CO
Symmetries of CMB Temperature Correlation at Large Angular Separations
根据已发表的{ \sl WMAP}和{ \sl Planck}卫星资料，采用不同的天体物理前景模型，对大角距下宇宙微波背景温度的角关联函数$C(Θ)$进行了新的分析。结果发现，使用一个共同的分析，从两个卫星的结果是非常相似的。特别是，它被发现，以前公布的测量值之间的差异$C(Θ)$附近$Θ=90^\circ$主要来自不同的选择掩模在最大的银河系的排放区域，并证明测量偏差减少完全消除掩模。从两颗卫星的地图显示同意$C(90^\circ)=0$内估计的统计和系统误差，符合精确的对称性预测在一个新的全息量子模型的通货膨胀。
2019-12-15 astro-ph.CO gr-qc
New estimates of the CMB angular power spectra from the WMAP 5 yrs low resolution data
一个二次最大似然（QML）估计应用于WMAP 5年低分辨率地图计算CMB角功率谱在大尺度的温度和偏振。提供了六个角功率谱的估计值和误差条，并在可能的情况下与WMAP团队获得的结果进行了比较，没有发现任何不一致之处。还通过基于像素的似然码针对从$\ell =2$到10的所有六个功率谱的$C_{\ell}$计算条件似然切片。这两种代码都在单个矩阵中处理$(T,Q,U)$的协方差，而不采用任何近似。这两个代码的输入（前景简化图和相关协方差）由WMAP团队提供。似然切片的峰值总是与误差条内的QML估计一致，然而，当QML估计用作基准功率谱而不是最佳拟合理论功率谱时，会出现极好的一致性。通过对估计谱的条件似然的充分计算，发现温度四极杆$C_{\ell=2}^{TT}$值与WMAP 5年$Λ$ CDM最佳拟合值的距离小于$2 σ$。发现$BB$光谱与零一致，并提供了B模式的上限。发现奇偶校验奇信号$TB$和$EB$与零一致。
2009-08-05 astro-ph.CO
Amplitudes of thermal and kinetic Sunyaev-Zel'dovich signals from small-scale CMB anisotropies
弧分尺度的宇宙微波背景（CMB）各向异性是由于次级效应，点源占主导地位的总各向异性功率谱。在高频率下，点源主要是以尘埃的形式，恒星形成的星系。Herschel和Planck最近测量了由尘埃、恒星形成星系产生的宇宙红外背景（CIB）的各向异性功率谱，从度到亚弧分角标度，包括这些星系在3000到6000多极的非线性成团，与CMB次级各向异性研究有关。我们将CIB角功率谱缩放到CMB频率，并解释WMAP-7年和角分规模的阿塔卡马宇宙学望远镜（ACT）和南极望远镜（SPT）的组合功率谱测量，以限制Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应。允许的CIB集群振幅变化，我们限制在150 GHz的热和动力学SZ功率谱的振幅。
2012-02-29 astro-ph.CO
Sachs-Wolfe at second order: the CMB bispectrum on large angular scales
在不考虑原初非高斯性的情况下，我们计算了大角度尺度下的宇宙微波背景各向异性双谱，并在二阶条件下推广了经典的Sachs-Wolfe结果δ T/T = Φ/3.计算是在泊松规范下进行的。除了在最后散射计算的本征贡献外，还必须考虑积分效应。这些都与透镜，和时间依赖性的潜力（里斯-Sciama）和矢量和张量分量的度量在二阶。双谱是在平天近似下显式计算的。它在尺度不变极限中的尺度为l ^（-4），其各种贡献的形状依赖性在3d图中表示。虽然对双谱的所有贡献在参数上具有相同的阶数，但全双谱由透镜效应主导。在压缩极限下，它对应于f_NL ^local =-1/6-cos（2 θ），其中θ是短模和长模之间的角度;角度相关的贡献来自透镜效应。在等边极限中，它对应于f_NL ^equil~3.13。
2009-09-16 astro-ph.CO
Impact of Scale Dependent Bias and Nonlinear Structure Growth on the ISW Effect: Angular Power Spectra
我们研究了LCDM模型中引力势的非线性演化对积分萨克斯-沃尔夫（ISW）对CMB温度功率谱的贡献，以及对CMB和一组有偏质量示踪剂的互功率谱的影响。我们使用的N体模拟合奏直接遵循的潜力和微扰理论（PT）的结果进行比较。对于k<0.2 h/Mpc，PT的预测结果与结果相匹配。我们计算了角功率谱的非线性修正，发现它们小于线性理论的10%，对于<100. These corrections are swamped by cosmic variance. On scales l>1100，偏离更显著，但是CMB信号在这个尺度上大了10^3倍以上。因此，对于l<1500，非线性ISW效应对CMB功率谱的整形没有作用。我们分析CMB-密度示踪交叉频谱使用模拟和重整化偏置PT，并找到很好的协议。通常的假设是，非线性演化增强了结构的增长，并抵消了小尺度上的线性ISW，导致在小尺度上的CMB-LSS互谱的符号的变化。然而，PT分析表明，当对数生长速率f（a）=dlnD/dlna<0.5或om_m（a）<0.3时，这种趋势在后期逆转。数值结果证实了这些预期，我们没有发现在低红移的ISW-LSS交叉功率的符号变化。对于l<100，由于偏置的非线性和尺度依赖性引起的校正被发现<10%，因此低于当前和未来测量的S/N。最后，我们估计CMB-晕互相关系数，并表明它可以匹配CMB-…
2009-05-17 astro-ph.CO
Partial CMB maps: bias removal and optimal binning of the angular power spectrum
我们提出了一种半解析方法来研究系统的影响和统计不确定性的计算角功率谱时，使用不完整的球面地图。计算出的功率谱尤其会损失角频率分辨率，可表示为δ_l ~ π/γ_max，其中γ_max是部分球面映射的有效最大范围。我们提出了一个校正算法，以减少系统的影响，估计C_l，从部分地图投影球谐Ylm（1，m）的基础上获得。我们已经推导出接近最佳的频带和加权函数在l-空间的功率谱计算使用小地图，和一个校正算法的部分掩盖球面地图，包含信息的角度相关的所有尺度。
2010-10-04 astro-ph.CO astro-ph.IM
A Foreground Model Independent Estimation of Joint Posterior of CMB E mode Polarization over Large Angular Scales
自从宇宙微波背景（CMB）信号被基于各种卫星的观测测量以来，随着实验精度的提高，对CMB重建技术的需求也相应增加，该技术可以提供CMB信号和理论角功率谱的精确估计以及与它们相关联的可靠的统计误差估计。本文利用下一代COrE卫星的模拟极化观测数据，估计了大角度尺度下CMB E模式信号（S）和相应的理论角功率谱（C^E_l）的联合后验。为了从联合分布生成样本，我们采用ILC技术与由Gibbs抽样技术增强的CMB E模式协方差矩阵的先验信息。我们使用全后验样本估计S和C^E_l的边缘密度。最佳拟合的清洁E模式图和相应的角功率谱与输入E模式图和天空功率谱吻合良好，这意味着使用类似COrE的观测进行精确重建。利用所有Gibbs链的样本C^E_l，我们估计了似然函数P（C^E_l| D）的任意C^E_l的估计，给出了COrE任务的模拟观测图（D）。似然函数可以无缝集成到宇宙学参数估计方法。除了在大角度尺度上产生E模信号的精确估计外，我们的方法还在大角度尺度上使用CMB E模观测建立了分量重建和可靠的宇宙学参数估计之间的联系。整个方法不假设用于E模式前景分量的任何显式模型以便去除它们，这是一个有吸引力的特性，因为前景建模不确定性在这种情况下不会构成挑战。
2020-04-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
An Unbiased Estimator of the Full-sky CMB Angular Power Spectrum at Large Scales using Neural Networks
Indian Institute of Science Education and Research Bhopal（印度博帕尔科学教育与研究学院）
精确估计宇宙微波背景（CMB）角功率谱是一个诱人的问题，因为它为精确宇宙学提供了前景。然而，银河系前景辐射污染了CMB信号，需要可靠地减去，以减少CMB温度估计的系统误差。通常，即使在执行了一些前景去除技术之后，区域中的明亮前景也会导致该区域中的温度估计的进一步不确定性，因此确定潜在的全天空角功率谱构成了挑战。我们探讨了利用人工神经网络的可行性预测的角功率谱的全天空CMB温度图从观测的角功率谱的部分天空，其中CMB温度在一些明亮的前景区域被掩盖。我们提出了我们的分析在大角度尺度上有两个不同的面具。我们产生无偏预测的全天空角功率谱和恢复的基本理论功率谱使用神经网络。我们的预测在很大程度上也是不相关的。我们进一步表明，多极空间的协方差的预测全天空光谱的人工神经网络是远远小于使用伪$C_\ell$方法获得的估计。
2021-09-23 astro-ph.CO cs.LG gr-qc
