The Global 21 cm Signal of a Network of Cosmic String Wakes
在以前的工作中，我们讨论了一个单一的宇宙弦尾的21厘米签名。然而，21厘米的亮度温度是由宇宙弦尾迹网络影响的，而不是一个单一的尾迹。在这项工作中，我们认为从网络的唤醒奠定了在物质时代的信号。我们还改进了以前的计算一个单一的唤醒签名。最后，我们计算了全球21厘米亮度温度的增强，由于网络的唤醒，并讨论了它的影响，在Wouthuysen-Field吸收槽测量的信号。我们估计，对于$10^{-8}$到$10^{-7}$之间的弦张力，信号将有10%到2倍的增强。
2021-09-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmic Filaments from Cosmic Strings
宇宙弦在粒子物理学的标准模型的许多扩展中被普遍预言。我们提出了一种新的途径，通过它们对宇宙网中的附属结构的影响来检测宇宙弦。使用宇宙学模拟的密度唤醒从宇宙弦，我们研究了各种灯丝结构探针。我们发现，宇宙弦的最大影响是在弦尾流周围的细丝分布的密度过大。来自高密度的信号在更高的红移下更强，并且在更宽的视场下更鲁棒。我们分析了空间分布的细丝从公开可用的目录中的细丝建立SDSS星系。利用现有的数据，我们没有发现弦张力参数$Gμ$高于$5\times 10^{-6}$的宇宙弦尾流存在的证据。然而，我们计划WFIRST将能够在红移$z=2$的$99\%$置信水平上检测到来自这种尾流的信号，具有显著更高的置信度和探测较低张力（$Gμ\sim 10^{-6}$）的可能性，在$z=10$。该方法的灵敏度与来自CMB的约束不具有竞争力。然而，它提供了一个独立的发现通道在低红移，这可能是一个吸烟枪的情况下，CMB绑定可以被削弱。
2020-08-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non Bunch Davies group coherent states, and their quantum signatures in CMB observables
我们接近的问题，找到广义状态的物质领域在德西特宇宙，移动从组理论的观点。这对暴胀期间的宇宙学扰动和其他CMB观测量有着深远的影响。在一个系统的推导中，我们发现所有允许的一般性，这样一个国家可能有，在相干态的要求。此外，我们还展示了它们与更熟悉的激发初态的关系，这些激发初态通常用于暴胀。
2020-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
High redshift signatures in the 21 cm forest due to cosmic string wakes
宇宙弦在早期宇宙中诱导微晕的形成。在宇宙微波背景（CMB）谱的背景下，所产生的弦状小晕团被唤醒并形成“21厘米森林”。这样一个21厘米的森林可以有助于沿视线积分的红移21厘米信号的角波动。我们计算的均方根振幅的21厘米的波动，由于字符串和这些波动可以占主导地位的信号，由于原始密度波动在高红移（$z \gtrsim 10$），即使弦张力低于目前的上限，$G μ< 1.5 \times 10^{-7}$。我们的研究结果还预测，平方公里阵列（SKA）可以潜在地检测到21厘米的波动，由于字符串与$G μ\approx 7.5 \times 10^{-8}$的单频带的情况下和$4.0 \times 10^{-8}$的多频带的情况下。
2013-10-15 astro-ph.CO hep-ph
A Hidden Microwave Background? -- signatures of photon-WISP oscillations in the CMB
本文综述了由光子-弱相互作用亚电子伏粒子振荡产生的遗迹背景的存在及其宇宙学特征。
2010-02-02 astro-ph.CO hep-ph
A Periodically Interacting Dark Sector: Signatures and Constraints from CMB and Cosmic Expansion Data
Universidade Federal Fluminense（弗鲁米嫩塞联邦大学）；Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；INFN Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；McGill University（麦吉尔大学）
该研究提出一种描述超哈勃涨落反作用的周期相互作用暗 sector 宇宙学模型，用CMB等数据约束后，发现振荡相互作用振幅显著，但未优于ΛCDM模型。
2026-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dipole Modulation in Tensor Modes: Signatures in CMB Polarization
在这项工作中，我们考虑了张量模的偶极不对称性，并研究这种不对称性对CMB的角功率谱的影响。我们推导出解析表达式的$C_{l}^{TT}$和$C_{l}^{BB}$中存在这样的偶极子调制的张量模式$l<100$。我们还讨论了调制项的幅度，并表明，$C_{l}^{BB}$是相当大的修改，由于这项。
2015-06-16 astro-ph.CO hep-th
Multiple Field Inflation and Signatures of Heavy Physics in the CMB
在这篇硕士论文中，我们研究了多场暴胀和超引力下暴胀模型的紫外敏感性。我们首先介绍暴胀及其目前的观测状况。然后，我们提供了一个多场暴胀的研究文献综述。我们翻译之间的不同符号和定义中使用的各种文件和研究不同的近似方案和它们的制度的有效性。最后，我们从最近的文献中的多场暴胀模型进行了数值研究。我们研究当前和未来的实验是否能够检测到这些模型中额外字段的存在。
2015-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Correlations between 21 cm Radiation and the CMB from Active Sources
中性氢无处不在，在宇宙历史的大部分时间里吸收和发射21厘米辐射。活跃的扰动源，如宇宙弦，会在中性氢的分布和复合产生的宇宙微波背景（CMB）辐射中同时产生扰动。移动的弦会产生尾流，导致21厘米的亮度波动，同时也会通过戈特-凯泽-斯特宾斯效应扰乱CMB光。这将导致21 cm和CMB各向异性之间的空间相关性。被动源，如暴胀扰动，在再电离开始之前没有预测交叉相关。因此，观测到宇宙微波背景辐射和黑暗时代21厘米辐射之间的任何交叉相关性，都将构成新物理学的证据。我们计算了宇宙弦引起的CMB和21 cm的关联，并评估了它们的可观测性。
2010-03-10 astro-ph.CO hep-th
The Wouthuysen Field Absorption Trough in Cosmic Strings Wakes
宇宙弦尾流中的重子密度增强导致这些弦尾流中的自旋温度与气体动力学温度的耦合比星系际介质（IGM）中的耦合更强。Wouthuysen场（WF）效应有可能增强这种耦合，以至于它可能导致目前计划中的射电望远镜项目中最强和最干净的宇宙弦签名。在这里，我们认为这种增强的假设下，X射线加热是不显着的。我们表明，这种效应在宇宙弦尾流的大小导致亮度温度至少两倍以上的负面比周围的IGM。如果SCI-HI [1，2]或EDGES [3，4]实验证实宇宙气体中存在WF吸收槽，那么在z = 10至30的21 cm红移测量中，宇宙弦尾流应该会清晰地出现。
2014-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Complementary signatures of $α-$attractor inflation in CMB and cosmic string Gravitational Waves
本研究探究α吸引子暴胀模型中宇宙弦e折叠数与CMB观测的关联，结合引力波探测给出谱指数约束，为暴胀物理提供互补检验途径。
2025-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The variance of the CMB temperature gradient: a new signature of a multiply connected Universe
在这项工作中，我们调查的标准偏差的宇宙微波背景（CMB）的温度梯度场作为一个多连通的宇宙性质的签名。在标准宇宙学模型的范例中，宇宙微波背景辐射对空间无限宇宙模型的模拟在任何角度尺度下都呈现非零的两点关联。这与在观测到的CMB图中，在高于$60^{\circ}$的尺度上相关性的极端抑制相矛盾。具有空间多重连接拓扑结构的宇宙模型通常包含具有特定波长截止的拉普拉斯算子的离散谱，从而导致在大角度尺度下抑制相关性，如在CMB中所观察到的（通常也可以有额外的连续谱）。其中最简单的例子是只具有离散谱的三维环面。到目前为止，具有非平凡拓扑结构的宇宙模型，如环形空间，是唯一具有两点关联函数的模型，其表现出与从观测到的普朗克CMB映射导出的模型相似的行为。在这项工作中，它示出的CMB温度梯度场的归一化标准偏差不分层检测的立方3-环面的大小的变化，如果宇宙的体积小于$\simeq 2.5 \cdot 10^3$ Gpc $^3$。它还表明，普朗克地图的温度梯度的方差是一致的标准宇宙学模型内的模拟的中值。所有平坦环面都是全局齐次的，但都是全局各向异性的。然而，这项研究还提出了一个测试，显示了一个水平的均匀性和各向同性的所有CMB地图合奏的不同的环面大小被认为是几乎在同一个弱水平的各向异性所揭示的CMB在标准宇宙学模型。
2021-11-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
CMB signature of a super-Hubble inhomogeneity in the gravitational field enclosing the present Hubble volume
基于WMAP数据对CMB的反复研究揭示了天球上温度波动分布的明显不对称性。研究表明，一个半球的温度波动幅度高于另一个半球。我们认为这种不对称性是否可能源于一个大尺度的不均匀性，在引力场包围目前的哈勃体积。我们研究的引力场的大小大于目前的哈勃半径的不均匀性的存在会对CMB的温度分布有什么影响，并开始引出其在CMB功率谱的观测签名。除了常规CMB温度各向异性功率谱的对角项之外，协方差函数还包含非对角项。我们发现，特定的非对角条目的协方差函数的不均匀性的强度是敏感的，而对角条目不。这些非对角项在均匀背景几何中不存在，它们是宇宙背景几何中大尺度不均匀性的观测特征。此外，我们发现，在超哈勃大小的引力势的不均匀性将产生一个功率不对称的CMB与最大的不对称的角度为90度的CMB偶极轴。最近Eriksen等人估计了CMB功率不对称的轴。位于与CMB偶极轴成83度和96度之间的角度，这与我们的模型的预测一致。这意味着宇宙微波背景辐射天空中观测到的功率不对称的位置可以由包含在哈勃体积内的引力场中的大尺度不均匀性来解释。
2010-01-05 astro-ph.CO gr-qc
CMB bounds on tensor-scalar-scalar inflationary correlations
在特定的暴胀模型中，一个引力子和两个标量之间的非线性相互作用被增强，这可能导致在宇宙微波背景（CMB）各向异性的双谱中可区分的签名。我们开发的工具来检查这样的双谱签名，并显示使用WMAP温度数据的第一个应用程序。我们考虑几个$\ell$ -范围，估计的$g_{tss}$振幅参数，通过所谓的可分离模态方法。我们没有发现任何证据的张量标量标量信号在任何尺度。我们对张量-标量-标量相关器的大小的最严格限制来自我们的测量，包括范围$ 2 \leq \ell \leq 500$中的所有多极子，并且它读作$g_{tss} = -48 \pm 28$（$68\%$ CL）。这是对原始张量-标量-标量相关性的第一个直接观测约束，将通过将同一管道应用于来自$Planck$和即将进行的CMB实验的高分辨率温度和偏振数据来进行交叉检查和改进。
2017-10-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spinning Guest Fields during Inflation: Leftover Signatures
我们考虑在膨胀过程中额外自旋粒子的可能性，重点是自旋2的情况。我们的分析依赖于著名的完全非线性制定相互作用自旋2理论。我们探索相应的通货膨胀拉格朗日的参数空间，并确定在即将到来的CMB探测范围内的区域表现出的签名。我们提供了一个彻底的研究，早期和晚期的动力学，确保稳定的条件下，在整个宇宙的演化。我们特别对引力波谱和三点函数进行了分析，发现了一个局域型的非高斯性，其振幅可能在LiteBIRD和CMB-S4实验的灵敏度范围内。
2021-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Sunyaev-Zeldovich signatures from non-thermal, relativistic electrons using CMB maps
本文利用公开 CMB 图与数据，对相对论性幂律非热电子分布的非热 $y$ 参数给出上限，并指出未来 CMB 实验可更严格约束或探测相关 SZ 特征。
2024-07-10 astro-ph.CO
Parity violation in the CMB bispectrum by a rolling pseudoscalar
本文研究了在一个暴胀模型中，一个滚动赝标产生大的等边张量非高斯性的宇宙微波背景（CMB）的温度和偏振双谱的宇称违反特征。基于全天空理论的具体计算表明，所得CMB双谱在奇偶偶$(\ell_1 + \ell_2 + \ell_3 = {\rm even})$和奇偶奇$(\ell_1 + \ell_2 + \ell_3 = {\rm odd})$空间中均具有非零信号，且与通常的标量模等边双谱几乎不相关.这些特征签名和偏振信息有助于检测这种张量非高斯性。温度和E-模式双谱的使用潜在地改进了$400\%$相对于单独使用温度双谱的分析的可检测性。考虑到B模式双谱，信噪比可能能够增加3个数量级。我们提出的$1σ$的不确定性的参数依赖于一个耦合常数和滚动条件的赝标量预计在${\it Planck}$和建议的PRISM实验。
2013-11-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB signatures of gravity-mediated dark radiation in $\mathbf{ΔN_{\rm eff}}$
University of Sussex（萨塞克斯大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)（高级研究大学院大学（SOKENDAI））；KEK（高能加速器研究机构）；The University of Tokyo（东京大学）
研究通过引力介导过程产生轻BSM粒子对CMB有效粒子数N_eff的影响，分析暗Higgs和暗光子等粒子的产生机制及约束参数空间。
2026-04-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial non-Gaussian signatures in CMB polarization
利用概率分布函数、Minkowski泛函和Betti数，研究了由$\fnl$参数化的CMB极化标量扰动的局域型原始非高斯性特征.结果表明，总偏振强度的概率密度函数的最低阶非高斯偏差为$(\fnlσ)^2$阶。我们从模拟的极化图计算Minkowski泛函和Betti数的非高斯偏差。我们发现，$E$模式的偏振提供了独立的和同样强的约束$\fnl$的温度波动。然而，总偏振强度中的非高斯信号要弱得多，并且具有相对大的宇宙方差，因此对于检测局部类型的非高斯性可能是无用的。
2014-11-19 astro-ph.CO
The pre-inflationary and inflationary fast-roll eras and their signatures in the low CMB multipoles
在给定的初始时刻，我们研究了一般初始条件下暴胀子和标度因子的整个耦合演化。一般的早期宇宙演化有三个阶段：减速的快速滚动，然后是暴胀的快速滚动，然后是暴胀的缓慢滚动。这种演化对所有规则暴胀子势都是有效的。此外，我们发现一个特殊的（极端）慢辊解决方案开始于t = -infty，其中快速滚动阶段缺席。在t = t_* 的某个时刻，时间上向后的一般演化达到一个数学奇点，在那里a（t）消失，哈勃变得奇异。我们发现奇点附近的一般行为。经典暴胀子描述对t-t_* > 10 t_{Planck}是有效的，在暴胀开始之前，量子圈效应可以忽略不计。在经典处理的有效区域中，奇点永远不会达到，因此它在这里不是一个真正的物理现象。计算波动的整个演化。Bunch-Davies初始条件（BDic）推广到本例。通过初始条件的传递函数D（k），功率谱在有限时间内受到快速滚动时代和BDic选择的影响而动态修改。D（0）= 0。D（k）在k ~ 2/eta_0（eta_0为共形初始时刻）出现第一个峰值，然后振幅衰减振荡，当k> infty时渐近消失。传递函数D（k）影响低CMB多极子C_1：对于l=1-5的变化Δ C_1/C_1被计算为波动的开始时刻t_0的函数。CMB四极杆观测给出了大量的补充资料，在这里得到了很好的再现（节略）
2010-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Evolution of magnetic fields in cosmic string wakes
研究了低电阻率等离子体中宇宙弦尾迹的磁场演化。尾流中的初始磁场是以宇宙弦周围粒子运动产生的磁场为模型的。等离子体的特征在于高β值。我们发现多个冲击状结构的发展，在字符串的唤醒。我们使用二维磁流体动力学模拟研究了形成的激波的详细结构和激波中磁场的演化。正如预期的那样，磁场的发展并不取决于$β$值。我们的结果表明，而不是一个单一的统一的冲击形成后，宇宙弦，我们有多个冲击形成后，在短时间间隔的字符串。多重冲击的存在肯定会影响宇宙弦尾迹的观测特征，因为这些特征取决于冲击产生的温度波动。我们还发现，当激波远离时，留下的残余磁场会重新连接并迅速消散。因此，弦周围的磁场非常局部化。我们发现宇宙弦尾流中存在磁场重联。这将导致激波后区域的磁场减小。
2022-10-21 astro-ph.CO
Breaking of the equivalence principle in the electromagnetic sector and its cosmological signatures
本文提出了一个系统的研究宇宙学签名的修改重力通过一个标量场的存在与乘法耦合的电磁拉格朗日。我们表明，在这个框架内，精细结构常数的变化，违反距离对偶关系，演变的宇宙微波背景（CMB）温度和CMB扭曲是密切和明确的联系。这使人们能够把非常严格的限制可能违反的距离对偶关系，对CMB温度的演变和容许CMB失真使用当前的精细结构常数的约束。或者，这提供了有趣的可能性，通过同时分析多个数据集来测试各种引力理论。我们讨论了使用当前数据获得的结果以及对未来数据集的一些预测，例如来自EUCLID或SKA的数据集。
2015-01-24 astro-ph.CO gr-qc
Signatures of graviton masses on the CMB
研究了质量不为零的引力子的存在对宇宙微波背景（CMB）B模的影响。我们还关注对引力波速度的假定修改。我们发现引力子速度的变化会使CMB的声学峰发生移动，从而很容易被束缚。对于大质量引力的情况下，我们分析了如何B模式的来源的方式不同的无质量的情况下，导致在低$l$在CMB频谱的高原。我们还研究了当有一个以上的引力子的情况下，当压力不稳定性存在。后者将发生在辐射时代的双重耦合双引力中。我们专注于的情况下，一个无质量的引力子成为快子在辐射时代，而一个大质量的保持稳定。由于不稳定模式在辐射时代从物质中分离出来，我们发现，只要不稳定引力子不生长到非线性区域，不稳定性的影响在很大程度上减少了。在所有的情况下，当无质量和有质量的引力子都存在时，我们发现，B模式CMB谱的特点是低$l$平台连同移动的位置为前几个峰相比，一个纯粹的大质量引力子谱，移动依赖于引力子之间的混合在他们的耦合到物质，可以作为一个提示，有利于多个引力子的存在。
2017-12-19 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Magnetism in CMB B-modes
由于法拉第旋转（FR）引起的宇宙微波背景（CMB）极化B模的频率依赖性和在小尺度上的弱阻尼，可以提供原始磁场的独特特征。FR还导致E和B型偏振之间以及温度和B模式之间的模式耦合相关性。这些额外的相关性可以进一步帮助区分磁场与其他B模式源。我们审查FR引起的CMB签名，并提出了原始磁性的限制，可以预期从即将到来的CMB实验。我们的研究结果表明，宇宙微波背景辐射将是一种很有前途的原始磁场探测器。
2012-10-19 astro-ph.CO gr-qc
The Glow of Axion Quark Nugget Dark Matter: (IV) CMB Spectral and Anisotropy Signatures
University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
研究轴子夸克团暗物质通过湮灭产生高能光子，影响CMB谱和各向异性特征。
2026-07-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Tail of the Stripped Gas that Cooled: HI, Halpha and X-ray Observational Signatures of Ram Pressure Stripping
星系团中的星系团在穿过团内介质（ICM）时，会因冲压压力剥离而失去气体。这些被剥离的气体在星系后面形成了一条可能被观测到的尾巴。在本文中，我们进行流体动力学模拟的星系进行剥离的重点是气体的性质，在尾流和他们的观测签名。我们包括辐射冷却的自适应流体动力学代码，以调查的clusterous，多相星际介质的影响。我们发现，包括冷却的结果在一个非常不同的形态的气体在尾部，具有更广泛的温度和密度范围。尾部是显着狭窄的运行与辐射冷却，与观察到的尾流。此外，我们对尾流的H I、H α和X射线发射进行了详细的预测，表明我们通常期望可探测到H I和H α特征，但没有可观测到的X射线发射（至少对于我们选择的冲压压力强度和ICM条件）。我们发现，Halalpha诊断的相对强度在某种程度上取决于我们采用的最低温度下限（低于该下限，我们将冷却设置为零，以模拟模拟中不包括的物理过程）。
2009-09-17 astro-ph.CO
Distinct signatures of spinning PBH domination and evaporation: doubly peaked gravitational waves, dark relics and CMB complementarity
本文扩展了旋转超低质量原初黑洞（PBH）的研究，探讨其蒸发产生的暗辐射与暗物质特征，发现诱导引力波背景与CMB测量存在互补性，未来实验可借此约束PBH参数空间并揭示早期宇宙膨胀历史。
2023-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Signatures of Self-Interacting Dark Matter in the Matter Power Spectrum and the CMB
我们考虑一个自相互作用的暗物质模型，在这个模型中，介导自相互作用的大质量暗光子衰变为亮暗费米子，以避免宇宙的过度封闭。我们发现，如果该模型被约束，以解释暗物质晕推断的螺旋星系和星系团同时，有一个强有力的迹象表明，暗物质产生不对称的早期宇宙。这也意味着暗辐射的存在，后期动力学解耦的暗物质，和抑制的线性功率谱由于暗声阻尼。Lyman- $α$森林功率谱测量对阻尼尺度提出了一个很强的上限，模型几乎没有减少卫星星系丰度的空间。未来在物质功率谱和宇宙微波背景中的观测，再加上星系晕中自相互作用的影响，使得即使在传统的暗物质搜索信号不存在的情况下，也有可能测量暗扇区粒子的规范耦合和质量。
2018-07-02 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
CMB statistics in noncommutative inflation
考虑到量子引力的一般效应，非对易几何可以在很短的距离上提供有效的物理描述。暴胀将早期宇宙中微小的量子涨落放大到宏观尺度，因此可能在宇宙学扰动中留下高能物理特征，这些特征可以在CMB中检测到。它在这里示出，这可能会引起奇偶违反调制的原始频谱和奇非高斯签名。宇宙微波背景辐射的旋转不变性的破坏提供了对非对易性尺度的限制，这与现有的非宇宙学边界是竞争性的，并且可以解释在天空中观察到的奇怪的半球不对称性。这也引入了具有特殊形状和尺度依赖性的非高斯性，这在原则上允许在暴胀时对非交换性的存在进行独立的交叉检查。
2010-11-09 astro-ph.CO hep-th
Missing dust signature in the cosmic microwave background
我检查了一个可能的光谱失真的宇宙微波背景（CMB）由于其吸收星系和星系际尘埃。我表明，即使是微妙的星系际不透明度$1 \times 10^{-7}\, \mathrm{mag}\, h\, \mathrm{Gpc}^{-1}$的CMB波长在本地宇宙中的CMB吸收和CMB强度的下降，因为不透明度急剧增加红移的原因不可忽略。宇宙微波背景辐射即使在由红移$z < 10$定义的宇宙时期也应该是扭曲的。对于这个时期，CMB的最大光谱失真至少为300 GHz处的$20 \times 10^{-22} \,\mathrm{Wm}^{-2}\, \mathrm{Hz}^{-1}\, \mathrm{sr}^{-1}$，远高于COBE/FIRAS、WMAP或普朗克通量测量的灵敏度。如果尘埃质量被认为是红移依赖的，在红移2-4处有明显的尘埃丰度，预测的CMB失真甚至更高。在完全透明的宇宙中，由于星系中的尘埃，宇宙微波背景辐射也会发生畸变，但这种效应比星系际不透明度低一个数量级。宇宙微波背景辐射被尘埃扭曲的现象并没有被观测到，这一事实很有趣，它对不透明度和消光定律的测量以及当前宇宙模型的有效性提出了质疑。
2017-06-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Oscillating scalar fields and the Hubble tension: a resolution with novel signatures
我们提出了一个次主导振荡标量场（“早期暗能量”，EDE）的背景下，解决哈勃紧张的详细调查。与早期的工作相一致，但不依赖于流体近似，我们发现，标量场冻结由于哈勃摩擦，直到${\rm log}_{10}(z_c)\sim3.5$，达到$ρ_{\rm EDE}(z_c)/ρ_{\rm tot}\sim10$ %，稀释速度比物质之后可以带来宇宙微波背景（CMB），重子声波振荡，超新星光度距离，和后期估计的哈勃常数从SH 0 ES合作到协议。在68%的置信水平下，优选缩放为具有最小值附近的$2\lesssim n\lesssim 3.4$的$V(ϕ) \propto ϕ^{2n}$的标量场势，并且{ \em Planck}极化对标量场中的扰动动力学施加了额外的约束。特别是，数据更倾向于在大的场位移下的势能。模拟数据的MCMC分析表明，下一代CMB观测（即，CMB-S4）可以非常高的显著性明确地检测EDE的存在。这种预计的灵敏度的EDE动力学主要是由改进的测量的$E$模式偏振。我们还探索了EDE标量场动力学的新观测特征：（i）我们发现，根据张量与标量比的强度，EDE的存在可能意味着CMB中等曲率扰动的存在。(ii)我们发现，一个惊人的快速，规模依赖的EDE场扰动的增长可以导致由$n\approx 2$的非谐振荡场驱动的参数共振。这种不稳定性和随之而来的潜在的非线性，空间不均匀，动态可能提供这种…
2019-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Signatures of Primordial Energy Injection from Axion Strings
本研究通过解析论证和宇宙学模拟发现轴子弦会将部分能量沉积为高能标准模型辐射，被原初等离子体吸收后产生新特征，从而利用CMB功率谱数据对低质量轴子弦的衰变常数给出了约束。
2023-08-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Using CMB data to constrain non-isotropic Planck-scale modifications to Electrodynamics
我们开发了一种方法来约束非各向同性功能的宇宙微波背景（CMB）的偏振，预计会出现在一些模型描述光传播的量子引力的影响。我们描述了这种异常光在CMB光子上传播的预期特征，表明它将产生非各向同性双折射效应，即CMB偏振方向的旋转，其观测量以特殊的方式依赖于观测方向。我们还表明，预期的灵敏度水平的CMB偏振研究的\emph{Planck}卫星是足够的测试这些影响，如果在量子引力文献中假设，其大小是由分钟普朗克长度。
2011-06-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Resonant Signatures of Heavy Scalar Fields in the Cosmic Microwave Background
研究了在暴胀过程中，质量超过哈勃尺度的重标量场通过其背景振荡与暴胀子涨落之间的参量共振，在宇宙微波背景（CMB）温度各向异性功率谱中留下不可忽略的信号的可能性.通过假设重标量场与暴胀子导数耦合，我们证明了共振可以是有效的，而不会破坏慢卷暴胀。由共振调制的原始功率谱在特定尺度上具有尖锐的峰值，并且可能是在CMB的角功率谱中观察到的异常的起源。在某些参数值下，调制谱比简单的幂律谱能更好地拟合观测数据，但拟合的改善程度不够大，因此还需要其它观测（如非高斯性）来证实CMB异常是由重标量场的共振效应引起的。共振签名可以提供一个机会来观察暴胀过程中的重自由度，并提高我们对暴胀背后的物理学的理解。
2012-06-11 astro-ph.CO hep-th
CMB $V$ modes from photon-photon forward scattering revisited
最近的文献表明，由欧拉-海森堡相互作用介导的光子-光子前向散射可以在宇宙微波背景（CMB）光子中产生一定量的圆偏振（$V$模式）。然而，在不同的参考文献中关于这种圆偏振的幅度的预测水平存在明显的矛盾。在这项工作中，我们将解决这个矛盾表明，与量子玻尔兹曼方程形式主义，我们获得了相同数量的圆偏振使用的几何方法，是基于宇宙介质的折射率。我们将表明，$V$模式的预期振幅预计将是$\approx$ 8个数量级小于$E$的振幅-偏振模式，我们实际上在CMB中观察到，从而确认，这将是具有挑战性的观察这样的签名。在整个论文中，我们还开发了一个通用的方法来研究产生的$V$模式从光子和光子自旋1-自旋粒子的前向散射，而不依赖于一个特定的相互作用，从而代表了可能的新的签名物理超越标准模型。
2020-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB signature of non-thermal Dark Matter produced from self-interacting dark sector
本文提出在I型跷跷板模型中引入狄拉克费米子χ和复标量φ，通过长寿命φ在BBN至CMB期间的非热衰变产生暗物质并贡献额外中微子自由度，从而利用CMB实验中ΔNeff的精确测量间接探测该非热暗物质场景。
2023-06-07 astro-ph.CO hep-ph
Detectability of nGauss primordial magnetic fields in the B-mode polarization of CMB
宇宙中大尺度磁场的起源仍然是未知的。观测结果表明，在最后的散射表面存在n高斯原始磁场。这种场的存在将影响宇宙学扰动的演化，并可能在CMB各向异性上留下印记。在这里，我们表明，B-模式功率谱进行了明确的签名的随机原始磁场高达几个nGauss。具体地说，存在的nGauss原始磁场改变BB功率谱在所有尺度。在大尺度下，张量模式对B模式谱有贡献，而非零矢量模式在小尺度下有贡献。我们表明，B模式的CMB进行了独特的签名的原始磁场。为了验证我们的预测，我们使用BICEP 2和POLARBEAR数据，发现从实验中的B模式观测是一致的非零原始字段。我们还使用BICEP 2观测约束的原始磁场。我们提供了一个详细的分析与原始磁场的CMB的B-模式极化，并调查即将到来的CMB任务的影响。
2020-02-04 astro-ph.CO gr-qc
The local B-polarization of the CMB: a very sensitive probe of cosmic defects
我们提出了一个新的和特别强大的签名宇宙弦和其他拓扑或非拓扑缺陷的极化宇宙微波背景（CMB）。我们表明，即使缺陷贡献1%或更少的CMB温度各向异性谱，他们的签名在当地的$\tilde{B}$-偏振相关函数在角尺度的几十角分是远远大于由于引力波从通货膨胀，即使后者的贡献与$r\simeq 0.1$的温度各向异性的比例一样大。我们表明，当从非本地到本地的$\tilde{B}$极化，缺陷的信号与噪声的比率相对于通货膨胀值增加了约一个数量级。建议的B-偏振实验，具有良好的灵敏度弧分尺度，可以检测到的贡献，从拓扑缺陷后产生的通货膨胀或放置严格的限制。即使是普朗克也应该能够将目前对缺陷模型的约束改进至少一个数量级，达到$\ep <10^{-7}$的水平。未来的全天空实验，如CMBpol，具有$1μ$ K arcmin量级的偏振灵敏度，将能够根据缺陷模型将缺陷参数$\ep=Gv^2$限制为几个$\times10^{-9}$。
2010-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Search for X-Ray Reionization Signatures from Cross-Correlation of Wmap and ROSAT Rass Data
基于ROSAT全天巡天（RASS）和WMAP五年观测资料，对宇宙微波背景（CMB）偏振图和软X射线背景（SXRB）之间可能存在的相关性进行了观测研究。这是由以下事实激发的，即一些CMB偏振可能是由于在再电离时期由X射线加热源产生的自由电子引起的CMB光子的散射而产生的。探测到这种相关性，就可以研究X射线加热在再电离过程中的作用。然而，由ROSAT RASS和WMAP五年图构建的CMB偏振图和SXRB图的交叉角功率谱是一致的，没有相关性。我们将这种负检测归因于极弱的信号和大的仪器噪声。虽然未来的搜索是需要与高灵敏度的仪器为CMB偏振和软X射线光子，我们目前的研究结果仍然可以作为一个有用的约束X射线加热的影响，在再电离的时代。
2009-03-09 astro-ph.CO
Impacts of Dark Stars on Reionization and Signatures in the Cosmic Microwave Background
我们对暗恒星对宇宙再电离历史的可能影响及其在宇宙微波背景（CMB）中的特征进行了详细而系统的研究。我们计算了包括暗星在内的一系列恒星星族的氢再电离历史、CMB光学厚度和各向异性功率谱。如果暗星通过核散射捕获大量的暗物质，再电离可以被大大延迟，导致综合光学深度下降，最后散射和大规模的EE偏振功率谱的功率。利用WMAP7观测到的积分光学深度，在我们的正则再电离模型中，我们排除了具有高散射诱导捕获率的暗恒星占据了所有第一批恒星形成重子的90%以上，并且寿命超过2.5亿年的参数空间部分。当核散射只提供了适量的暗物质时，再电离可以稍微加速，适度增加CMB的光学深度。如果暗星没有通过核散射获得任何暗物质，那么对再电离和宇宙微波背景辐射的影响可以忽略不计。暗星对再电离及其CMB标记的影响可以通过改变再电离模型的现有参数来很大程度上模拟或补偿，这使得暗星难以从天体物理学的不确定性中解脱出来，但也拓宽了再电离模型中标准参数的范围，这些参数可以与观测结果保持一致。
2011-09-01 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
Searching for Signatures of Cosmic Superstrings in the CMB
因为宇宙超弦一般形成联结，而规范理论弦通常不形成联结，联结可以提供一个区分宇宙超弦和规范理论宇宙弦的签名。在宇宙微波背景各向异性图中，宇宙弦导致了明显的谱线不连续。弦连接导致这些线不连续的连接。进而，边缘检测算法（诸如Canny算法）可以用于在各向异性图中搜索字符串的签名。我们应用Canny算法模拟地图，其中包含宇宙字符串的影响，没有字符串连接。Canny算法产生边缘图。为了区分有和没有路口的字符串模拟的边缘图，我们检查边缘和边缘交叉的像素的密度分布。我们发现，在没有高斯噪声（如占主导地位的通货膨胀波动）的字符串模拟，我们的分析输出数据的Canny算法可以清楚地区分模拟和没有字符串结。在高斯噪声的存在下，从目前的宇宙弦的贡献的总功率谱的密度波动的界限预期的水平，模型之间的区别与不结是更困难的。然而，通过仔细分析数据，仍然可以区分模型。
2009-10-30 astro-ph.CO
The quest for CMB signatures of Conformal Cyclic Cosmology
本研究利用 Planck、WMAP 数据及 ResNet18 模型 HawkingNet 搜索 CCC 预测的 CMB 低方差圆环与 Hawking 点，发现剔除异常像素后均无统计显著证据。
2024-01-25 astro-ph.CO
Imaging parity-violation in the CMB
极化分量在坐标系中的相关性是在宇宙微波背景（CMB）中寻找宇称破坏模的自然基础。这一事实可以被利用来建立奇偶违反模式的估计是{ \sl本地}和鲁棒的部分天空覆盖或非均匀加权。作为基于这些想法的方法的一个示例应用，我们开发了一个峰值叠加工具，该工具隔离了违反宇称的模式的签名。我们将该工具应用于{ \sl普朗克}地图，并获得一个约束的偏振旋转角$α< 0.72$度在$95\%$我们还演示了如何使用该工具可以作为一个本地的方法重建地图的方向相关的旋转$α(\hat {n})$。
2016-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Small field models with gravitational wave signature supported by CMB data
研究了一类小的单场暴胀模型中宇宙微波背景（CMB）功率谱的尺度依赖性，这种暴胀模型导致了高的张量标量比。我们考虑的暴胀子势是5次多项式，我们精确地计算了它的功率谱，并提取了宇宙学参数：标量指数$n_s$，标量指数$n_{\mathrm{run}}$和张量标量比$r$的运行。我们发现，对于非零的$n_{\mathrm{run}}$和$r$小$r=0.001$，精确计算的值$n_s$和$n_{\mathrm{run}}$偏离标准分析处理预测显着。我们详细研究，并讨论可能的原因，这种偏差。因此，所有以前考虑的模型（这种）都是基于不准确的假设。我们扫描了宇宙学参数在观测允许范围内的势参数的可能值。对于高达0.001的$r$值，5参数类能够再现$n_s$和$n_{\mathrm{run}}$的所有允许值。随后，这项研究在一次驳斥以前这样的模型建立使用分析斯图尔特-莱斯长期，并恢复了小场品牌，通过建立模型，产生可观的$r$，同时符合已知的CMB观测。
2018-05-24 astro-ph.CO
Probing Lorentz-violating electrodynamics with CMB polarization
本文对宇宙微波背景（CMB）各向异性下电动力学中洛伦兹破坏的特征进行了全面的研究。在最小标准模型扩展（SME）的框架下，我们考虑了可重正化算子（CPT-奇和CPT-偶）产生的效应。这些操作员分别负责宇宙双折射和圆偏振。我们共同传播的影响，所有相关的洛伦兹破坏参数的CMB观测，并提供与最新的CMB数据集的约束。我们将CPT-偶系数与$k_{F,E+B} < 2.31 \times 10^{-31}$在95% CL下绑定。这将以前的CMB界限提高了一个数量级。我们得到的CPT奇数系数的限制，即$|k_{(V)00}^{(3)}| < 1.54 \times 10^{-44} \; {\rm GeV}$和$|\mathbf{k_{AF}}| < 0.74 \times 10^{-44} \; {\rm GeV}$在95\% CL，分别是一个和两个数量级强于以前的CMB为基础的限制，也取代了非CMB搜索的界限。该分析提供了迄今为止最强的约束CPT违反系数在最小的中小企业从CMB搜索。
2023-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Measuring primordial anisotropic correlators with CMB spectral distortions
我们发现，膨胀模型与破碎的旋转不变性产生可测试的非对角签名之间的相关性的$μ$型失真和温度波动的宇宙微波背景。更确切地说，通常由原始矢量场的波动产生的具有四极双谱不对称性的场景，当$|\ell_1-\ell_2|=2$时产生非零的$μ$相关。由于光谱畸变对极小尺度的原始波动很敏感，因此宇宙方差限制的光谱畸变实验可以以高的信噪比检测到这种效应。
2015-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Directly Probing Neutrino Interactions through CMB Phase Shift Measurements
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；University of Notre Dame（圣母大学）
研究通过CMB各向异性中的声学振荡相位移，探测中微子相互作用，发现相位移形式与自由流模型一致，仅幅度随相互作用强度变化，利用Planck等数据约束中微子脱耦红移。
2026-03-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
In the Wake of Dark Giants: New Signatures of Dark Matter Self Interactions in Equal Mass Mergers of Galaxy Clusters
合并的星系团被吹捧为限制自相互作用的暗物质的最佳探测器之一，但几乎没有模拟支持这一说法。我们模拟等质量合并的10 $^{15}$ M $_\odot$晕，像埃尔戈多和香肠集群，与宇宙学动机的晕和合并参数，并与速度无关的暗物质自相互作用。虽然合并星系团的标准知识是自相互作用导致星系和暗物质分布之间的大分离，我们发现，最大的星系-暗物质偏移量的$\lesssim~20$ ~kpc形式的自相互作用截面为$σ_\text{SI}/m_χ$ = 1 cm $^2$ /g。这是一个数量级小于所观察到的相等质量和接近相等质量的合并测量，并可能是更小的低质量系统。虽然竞争性的横截面的限制，因此不太可能出现的偏移，我们发现其他签名的自我相互作用，这是更有前途的。有趣的是，我们发现，在暗物质晕合并后，无碰撞星系（特别是Brilliant星团星系[BGC]）在100 kpc的稳定轨道上围绕合并残余物的中心振荡至少几个Gyr，$σ_\text{SI}/m_χ= 1$ ~cm $^2$ /g，在星系团松弛后很久。如果在增加气体物理、子结构、合并质量比（例如，10：1像子弹星系团），和复杂的宇宙学合并历史，观测到的BCG偏移可能限制$σ_\text{SI}/m_χ\lesssim$ 0.1 cm $^2$ /g--最严格的限制。
2016-08-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Disentangling patchy reionization signatures from primordial gravitational waves using CMB $E$-mode and $B$-mode polarization
本研究开发贝叶斯框架结合CMB $E$-模和$B$-模偏振，利用SCRIPT模型中的$EB$估计器分离斑驳再电离与原初引力波信号，证实CMB-S4和PICO实验能高置信度探测斑驳$B$-模并助力$r$的无偏测量。
2023-10-25 astro-ph.CO
The CMB Cold Spot under the lens II: Lensing signatures in polarization and cosmic texture footprints
Center for Cosmology and Computational Astrophysics, Institute for Advanced Study in Physics, Zhejiang University（浙江大学物理学院高等研究院宇宙学与计算天体物理中心）；Institute of Astronomy, School of Physics, Zhejiang University（浙江大学物理学院天文研究所）；Observatório do Valongo, Universidade Federal do Rio de Janeiro（里约热内卢联邦大学瓦隆戈天文台）；Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西物理研究中心）；North Hennepin Community College（北亨内平社区学院）
本文研究了通过透镜效应检测宇宙纹理足迹的可能性，利用偏振数据提高信噪比，实现亚10角秒范围内的局部透镜特征探测。
2026-05-07 astro-ph.CO
Cosmic Microwave Background Signatures from Current-carrying Cosmic Strings
本研究基于CVOS模型计算载流宇宙弦对CMB的影响，发现其约束与无电荷弦相近，但功率分布不同，未来高灵敏度实验可区分两类弦。
2024-07-22 astro-ph.CO
Eternal inflation bubble collision signature on CMB remote dipole and quadrupole fields
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道研究所）；Dunlap Institute for Astronomy and Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学邓普天文学与天体物理研究所）
研究通过远程二阶和四阶场探测永恒膨胀理论中的气泡碰撞，提出新的分析方法，发现RDF/RQF重建能有效约束气泡碰撞参数，且RQF重建可提升约束能力一个数量级。
2026-03-20 astro-ph.CO
Towards Searching for Entangled Photons in the CMB Sky
我们探讨了从宇宙微波背景或其他宇宙学源中探测来自两片天空的纠缠光子对的可能性。测量使用具有不同光子偏振器方向的两个探测器。当两个光子源相对于地球分开一个大的角度，使得每个探测器在其视场中只有一个光子源时，可以执行未纠缠光子的零测试。从理论上讲，偏离这种非纠缠背景就是光子纠缠的标志。为了确认这种偏离是否与纠缠光子一致，我们推导了一个光子偏振相关，与贝尔不等式测量中的结果进行了比较。然而，由于光子符合测量不能用于区分未纠缠的宇宙光子，因此不太可能仅通过相关期望值违反贝尔不等式来提供纠缠的签名。
2019-03-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The CMB flexes its BICEPs while walking the Planck
最近从BICEP 2实验中获得的微波极化测量结果可能揭示了长期以来一直在寻找的通货膨胀信号。然而，这些新结果似乎与普朗克卫星的最佳拟合模型不一致。我们提出了一个特别简单的想法来协调这些数据集，并解释宇宙微波天空中的各种现象。
2014-03-31 astro-ph.CO
