Test of cosmic isotropy in the Planck era
宇宙学的两个基本假设是,宇宙在大尺度上平均时是统计均匀的和各向同性的。鉴于这些假设的重大意义,已经进行了大量的统计测试来验证其有效性。自WMAP卫星首次发布高精度宇宙微波背景(CMB)数据以来,已经报道了许多挑战各向同性假设的异常,包括大角度尺度上的偶极功率不对称。在这次演讲中,我将简要总结我们在最新的WMAP和普朗克温度数据中进行的宇宙各向同性测试。
2014-09-03 astro-ph.CO
Large-Angle Correlations in the Cosmic Microwave Background
Copi et al(2009)最近提出,CMB温度场缺乏大的角相关性,这为标准的、统计各向同性的、暴胀的λ CDM宇宙学提供了强有力的证据。我们比较各种估计的温度关联函数,显示他们如何依赖于统计各向同性的假设,以及他们如何执行WMAP 5年ILC地图,并没有天空切割。我们表明,低多极谐波,确定温度关联函数的大规模功能,可以准确地重建,独立于任何假设有关的统计各向同性,从数据以外的天空削减。由重建结果计算的温度关联函数与由全天空计算的温度关联函数符合得很好。贝叶斯分析的大规模的相关性表明,数据不能排除标准的LambdaCDM模型。我们讨论了我们的结论和Copi等人之间的差异。
2009-11-28 astro-ph.CO
On the breaking of statistical isotropy through inflationary relics
在这次演讲中,我们阐述了一种机制,以产生本地贡献的曲率扰动孤立补丁的宇宙微波背景(CMB)。该机制,基于生成的一个不平衡的配置在波动的标量场的质量$m\sim H$在一个持续阶段的快速滚动的通货膨胀,最近已被证明是能够占一些最强大的大角度异常检测到的CMB。在这次演讲中,我们将详细展示如何将该机制嵌入到包括向量场的模型中,从而打破CMB孤立补丁中的统计各向同性。
2016-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Galaxy clusters as probes of cosmic isotropy
本综述探讨了利用星系团标度关系作为探针检验晚期宇宙各向同性的方法,分析了系统偏差及过往观测到的各向异性结果,并展望了多波段数据下的未来潜力。
2024-06-03 astro-ph.CO
CMB Isotropy Anomalies and the Local Kinetic Sunyaev-Zel'dovich Effect
几个异常已经确定,这可能意味着一个崩溃的统计各向同性的宇宙微波背景(CMB)。特别是,四极和八极的异常排列和半球形功率不对称的重要性随着数据的改善而增加。已经有几次尝试来解释这些观测,探索早期宇宙中的各向同性破裂机制,但很少有人注意到这些异常在局部宇宙中起源的可能性。我们探索这样一个机制,考虑动力学Sunyaev-Zel'dovich效应由于与银河系相关的气体晕。考虑到几个物理模型的各向异性自由电子光学深度的贡献这样的晕,我们发现,相关的屏蔽映射的原始各向异性有必要的取向,影响异常统计非常显着,但只有当柱密度的自由电子在晕中至少是一个数量级高于目前的观测结果。
2010-02-03 astro-ph.CO
Probing the statistical isotropy of the universe with Planck data of the cosmic microwave background
本研究利用Planck的四张前景清除CMB图,通过不依赖模型的方向性分析证实CMB天球存在置信度98%-99%的偏好轴,验证了南北不对称这一CMB反常现象的高统计显著性,支持了过往20年的相关研究结论。
2024-01-31 astro-ph.CO gr-qc
Direction dependence of the power spectrum and its effect on the Cosmic Microwave Background Radiation
我们研究了几个各向异性暴胀模型和它们的影响,观察到违反统计各向同性的CMBR数据。在其中两个模型中,各向异性在膨胀阶段衰减得非常快。我们明确地表明,这些模型导致违反各向同性只有低l CMBR模式。我们的主要目的是将观测到的l= 2,3多极子的排列与理论模型相吻合。我们使用两种措施,基于功率张量,其中包含有关每个多极子的对齐信息,量化数据中的各向异性。其中一个措施使用的权力张量的本征值的分散。我们还定义了另一种措施,测试两个不同的多极之间的整体相关性。我们微扰计算这些措施的各向异性和固定的理论参数,使一个最好的适合l= 2,3多极。我们发现,一些研究的模型能够一致地解释所观察到的违反统计各向同性。
2013-02-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Sparse Inpainting and Isotropy
稀疏修复技术作为宇宙学数据分析的工具越来越受欢迎,特别是用于处理呈现掩蔽区域和缺失观测的数据。在这里,我们调查稀疏修补技术使用球谐基础作为字典和宇宙学地图的各向同性属性之间的关系,例如那些所产生的宇宙微波背景(CMB)实验。特别是,我们调查的可能性,修复的地图可能会表现出各向异性的高阶角polyspectrum的行为。我们提供了分析计算和模拟的高斯各向同性模型的CMB数据的修补地图,这表明所得到的角三谱可能会表现出小,但不可忽略的各向同性的偏差。
2014-01-31 astro-ph.CO astro-ph.IM
On the (higher multipoles) variance asymmetry in the cosmic microwave background
本文通过沿偶极方向对CMB方差图进行分块分析,证实偶极显著性并发现高阶多极矩具有可比显著性,提示CMB天空可能存在异常斑块。
2024-08-08 astro-ph.CO
Probing statistical isotropy of cosmological radio sources using SKA
目前存在着许多与宇宙学原理不一致的观测。我们审查这些意见,特别强调那些相关的平方公里阵列(SKA)。特别是,几个不同的数据集表明一个优选的方向指向大约室女星系团。在宇宙微波背景辐射(CMBR)温度涨落中,我们也观察到半球各向异性。虽然这些不一致性可能归因于系统效应,但它们仍然有可能表明新的物理学和各种理论已经被提出来解释它们。我们在这篇评论中讨论的一种可能性是,在早期的前暴胀时期,宇宙可能不遵守宇宙学原理时,微扰模式的产生。更好的测量将为这些理论提供更好的约束。特别是,我们提出了测量偶极子的数量,天空亮度,极化流量和极化方向的无线电源。我们还建议测试作为其相对分离的函数的源的线性偏振的对齐。最后,我们建议测量半球各向异性或等效偶极子调制的无线电源。
2016-10-26 astro-ph.CO
Testing cosmic homogeneity and isotropy using galaxy correlations
尽管它在宇宙学中具有根本的重要性,但很少有直接的宇宙学原理测试。由于普朗克合作小组最近观测到的宇宙微波背景中存在半球不对称性,这样的测试特别及时。迄今为止,大多数测试都着眼于宇宙学参数的红移依赖性。这些都受到大的系统性影响,需要建模和偏差校正。与以前的测试不同,这里描述的测试比较了相同红移z下等体积的星系分布。这允许直接测试,并且z依赖的偏差不是问题。使用SDSS DR 7巡天中的~10^6个星系,我证明了相隔~2 Gpc的空间区域具有相同的平均星系相关半径、振幅和数密度,其范围约为2 Gpc。5%,与标准模型预期一致。
2014-05-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Statistical isotropy violation in WMAP CMB maps resulting from non-circular beams
宇宙微波背景(CMB)起伏的统计各向同性(SI)是验证宇宙学标准模型中宇宙学原理的重要观测检验。虽然SI破坏的检测将产生巨大的宇宙学后果,但重要的是要认识到它们可能起源于观测的系统效应。WMAP七年(WMAP-7)发布声称双极球谐(BipoSH)系数$A_{ll}^{20}$和$A_{l-2l}^{20}$与SI存在显著偏差。在这里,我们提出了第一个明确的再现WMAP-7中报告的测量,确认单独的光束系统学可以完全解释测量的SI违规。WMAP-7的论文本身和其他作者都提到了这种系统起源的可能性,但没有明确地解释它。我们使用实际的WMAP非圆波束和扫描策略来模拟CMB映射。我们从这些图中估计的BipoSH光谱与WMAP-7结果非常匹配。同样明显的是,只有非常仔细和足够详细的建模,如这里所进行的,才能最终确定整个信号来自非圆形光束效应。这一点很重要,因为宇宙SI违规信号预计是微妙的,并驳回了一个大的SI违规信号作为基于简单化的可解释性参数的观测伪影运行的严重风险“扔婴儿与洗澡水”。
2016-06-22 astro-ph.CO
Testing the statistical isotropy of large scale structure with multipole vectors
宇宙学的一个基本假设是统计各向同性-宇宙,平均而言,在天空的每个方向看起来都是一样的。最近,利用宇宙微波背景(CMB)数据对统计各向同性进行了严格的检验,在大角度尺度上得到了有趣的结果。在这里,我们将宇宙微波背景中使用的一些相同的技术应用于天空中星系的分布。利用多极矢量方法,其中每个多极在星系密度场的谐波分解描述的单位矢量和振幅,我们奠定了基本的形式主义,如何重建多极矢量和他们的统计星系巡天目录。我们将该算法应用于合成星系图,并研究了多极矢量重建精度对星系表图的密度、深度、天空覆盖率和像素化的敏感性。
2011-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A close examination of cosmic microwave background mirror-parity after Planck
先前声称的重要证据镜像宇称的大规模宇宙微波背景(CMB)数据从威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)的实验,最近在第一次研究的各向同性和统计的CMB数据从普朗克得到了回应。我们重新审视这些说法,仔细分析最新的数据。我们构建统计估计在谐波和像素空间,测试它们的模拟数据与镜像奇偶对称性,应用不同的银河掩模,并研究结果的依赖自由参数的任意选择。我们确认,这些数据显示出奇镜像奇偶性的证据,其显著性高达~ 99% C.L.,在某些情况下。然而,考虑到基于像素的统计中的固有偏差以及像素和谐波空间统计对银河掩蔽和其他后验选择的特定形式的依赖性,我们得出结论,这些结果与和谐宇宙学模型的预测没有显着的张力。
2014-10-17 astro-ph.CO
Exploring Statistical Isotropy in Planck Data Release 4: Angular Clustering and Cosmological Parameter Variations Across the Sky
本文利用普朗克PR4数据检验CMB统计各向同性,发现温度功率谱在200至2000多极矩范围存在显著方向聚类,并识别出原初功率谱振幅的偶极反常,其方向与已知半球功率不对称性对齐。
2025-04-08 astro-ph.CO
The cut-sky cosmic microwave background is not anomalous
观测到的宇宙微波背景的角关联函数以前曾被报道是异常的,特别是在未被银河辐射污染的天空区域测量时。Efstathiou等人最近的工作提出了各向同性理论的贝叶斯比较,对所谓的异常的重要性提出了质疑。我们将这种分析扩展到所有具有消失均值(= 0)的各向异性高斯理论<delta T>,使用更广泛的模型类别来确认异常不太可能指向新的物理。另一方面,如果有任何新的物理学需要收集,它来自于低亮度的排列,这将更好地通过全天空统计来量化。我们还考虑了二次极大似然功率谱估计,假设构造各向同性。因此,如果系综是各向异性的,则基本假设是错误的。尽管如此,我们证明,与观测到的天空兼容的理论,这些估计(虽然不再是最佳的)仍然在统计上优于伪C_1功率谱估计。
2010-05-20 astro-ph.CO
Probing the isotropy of cosmic acceleration traced by Type Ia supernovae
本文提出了一种方法来检验Ia型超新星(SNe Ia)的星等-红移关系的各向同性,并根据全天观测数据选出最不一致的方向(以信噪比计)。我们的技术占可能的方向变化的SNe Ia的修正,并产生任意角分辨率的最佳拟合宇宙学参数的全天空地图。为了展示其潜力,我们将我们的方法应用于最近的Union2.1编译,构建具有三种不同角分辨率的地图。我们使用蒙特卡罗方法估计的统计意义,我们可以拒绝的零假设,即星等红移关系是各向同性的基础上观察到的最不一致的方向的属性。我们发现,基于纯信号噪声参数,零假设不能被拒绝在任何有意义的置信水平。然而,如果我们还考虑到Union2.1样本中最强的偏差与宇宙微波背景的偶极温度各向异性密切相关,我们发现零假设应该在$95-99$ %置信水平下被拒绝,略微取决于研究的角分辨率。如果这一结果不是由于统计上的侥幸,它可能表明SN数据还没有从所有可能的系统学中清除,甚至指向新的物理学。最后,我们讨论了该领域的未来前景,以实现更大,更统一的数据集,这将大大提高结果的质量,并最佳地利用我们的方法。
2015-07-27 astro-ph.CO
Statistical anisotropy in galaxy ellipticity correlations
本文通过推广自旋加权多极球谐分解方法,系统研究了星系椭率关联函数在宇宙各向同性破缺下的畸变特征,并指出精确检验宇宙各向同性需放弃平面平行近似。
2023-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Examining statistical isotropy of CMB low multipoles from Planck PR4 data
本文利用Power tensor方法分析Planck PR4数据中CMB低多极子的统计各向同性,发现部分模式存在显著各向异性,但异常平面模式仅为各向异性子集,且多极子间存在特定的对齐现象。
2025-06-28 astro-ph.CO
Cosmic topology. Part IIIa. Microwave background parity violation without parity-violating microphysics
针对CMB观测中的宇称破坏异常,本文提出宇宙拓扑通过改变空间边界条件,在不引入底层微观物理宇称破坏的情况下,自然解释了CMB的偶奇宇称观测量相关性及EB相关性。
2024-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A New Probe of Gaussianity and Isotropy applied to the CMB Maps
我们引入了一种新的数学工具(方向相关探针)来分析球上各向同性高斯随机场的随机性。我们应用该探测器评估了{ \it Planck}合作项目(PR 2 2015和PR 3 2018)制作的全天空宇宙微波背景(CMB)温度图,特别注意了修补的地图。为了研究每个地图所表示的场的随机性,我们使用探测系数序列的自相关性(如果$z$轴取在探测方向上,则这些系数只是全天傅立叶系数$a_{\ell,0}$)。如果场是{各向同性和高斯},那么对于给定方向的探测系数应该是不相关的标量高斯随机变量的实现。我们引入一个特殊的功能的领域(称为\emph{AC discrepancy}),强调偏离高斯性和各向同性。我们发现,对于一些地图,有许多方向的偏离是显着的,特别是在银道面附近。我们还研究了改变用于计算AC差异的最高多极子从初始值$1500$到$2500$的影响。在指挥官2015的情况下,AC差异现在显示出远离银河平面的对跖“斑点”。最后,我们简要地看一下非修补普朗克地图,其中计算的AC差异地图有一个非常不同的字符,与功能,是全球性的,而不是本地。对于未修复的2018年\texttt{SEVEM}地图(具有可见的赤道污染)的特定情况,我们通过将各向同性高斯随机场添加到位于银河系中心附近的非随机针状结构来部分成功地模拟观察到的行为。
2020-06-26 astro-ph.CO
Too few spots in the cosmic microwave background
我们研究了WMAP-5温度图中大规模热点和冷点的丰度,并发现与基于LCDM最佳拟合模型的高斯模拟相比存在相当大的差异。在可靠观测到的宇宙微波背景(CMB)区域,即,在KQ 75面罩排除的前景污染部分之外。即使是从原始WMAP-5估计多极创建的模拟地图也包含比测量的CMB地图中可见的更多的斑点。对最低多极子的强抑制将导致更好的一致性。斑点的缺乏反映在几度(4到8)尺度上的低平均温度波动中,这仅由不到1%(0.16%-0.62%)的高斯LCDM模拟共享。去除四极后,概率变为2.5%-8.0%。这表明了极低的四极对于缺失点的统计意义的重要性。我们还分析了可能违反高斯性或统计各向同性(斑点在掩蔽区域内外的分布不同)。
2010-02-01 astro-ph.CO
Violation of statistical isotropy and homogeneity in the 21-cm power spectrum
大多数暴胀模型预测原始扰动是统计各向同性和均匀的。然而,宇宙微波背景(CMB)的观测表明,在大的角尺度上,偶极功率调制的形式可能偏离统计各向同性。除了最简单的单场慢滚模型之外,其他的暴胀模型可以产生一个小的功率不对称性,与这些观察结果一致。然而,对类星体聚集的观测显示,在小得多的角尺度上,这与统计各向同性是一致的。在这里,我们建议使用非对角分量的角功率谱的21厘米波动在黑暗时代来测试这种功率不对称性。我们预测结果计划SKA无线电阵列,未来的无线电阵列,和宇宙方差有限的情况下,作为理论证明的原则。我们的研究结果表明,21厘米线功率谱将使访问信息在非常小的尺度和在不同的红移切片,从而改善当前CMB的约束$\sim 2$数量级的偶极不对称和$\sim 1-3$数量级的四极不对称的情况下。
2016-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Test of the Statistical Isotropy of the Universe using Gravitational Waves
自WMAP和Planck以来,在宇宙微波背景(CMB)的大角度各向异性中出现了一些反常的特征,即所谓的反常。其中之一是半球功率不对称性,即以(l,b)=(221,-20)为中心的两个半球上的平均功率的差异,其显示出相对高的显著性水平。这种反常现象可能是大尺度上统计各向同性偏离的标志。在这里,我们调查的物理起源,这种异常使用宇宙引力波背景(CGWB)可检测的未来GW探测器。事实上,CGWB提供了一个独特的窗口来探索早期宇宙,我们表明,它可以与CMB数据结合使用,以揭示我们宇宙的统计各向同性。具体来说,我们研究了引力子的演化中存在的调制场的标量引力势占半球功率不对称,我们推断这个调制场的振幅通过最小方差估计利用约束和无约束的实现CGWB。我们表明,除了CGWB将允许改进的CMB功率不对称的物理起源的评估。考虑到LISA和BBO的预期表现,我们还表明,后者预计将在大规模上以信号为主,证明CGWB可能是评估这种异常的重要性的基石。
2022-10-05 astro-ph.CO gr-qc
Hemispherical asymmetry from an isotropy violating stochastic gravitational wave background
普朗克对宇宙微波背景温度的测量使得$Λ$ CDM模型受到非常严格的约束。然而,数据表明,在大角度尺度的偶极调制的温度波动的证据,这是超出了标准的统计各向同性(SI)$Λ$ CDM模型。普朗克测量的信号需要一个尺度依赖的调制幅度,这超出了普朗克考虑的唯象模型的范围。我们提出了一个具有混合调制场的唯象模型,用于描述影响大角尺度温度涨落的标量和张量扰动。因此,这个模型是一个可能的路线来解释调制场的尺度依赖性。该模型的突出预测是方向相关的张量标量比,导致各向异性的随机引力波背景(SGWB)。该特征可从普朗克和BICEP-2的$B$模式偏振图中潜在地测量,并导致调制强度的确定。对Planck模型和PRISM模型进行了SI违反极化场的可测性估计。极化场中信号的缺失会限制模型的可行性。
2015-03-05 astro-ph.CO gr-qc
Large-scale anomalies in the cosmic microwave background as signatures of non-Gaussianity
我们推导了在宇宙微波背景(CMB)中,如果原始涨落是非高斯的,并扩展到超视界尺度,观测偏离统计各向同性的概率的一般表达式。主要的动机是正确地描述的原始功率谱的偶极子和偶极子调制的超视界和亚视界扰动之间的耦合产生的。与以前的建议产生半球形的功率不对称,我们不假设功率不对称的结果从一个单一的大超视界模式。相反,我们将观测到的功率谱外推到超视界尺度,并计算在比可观测宇宙更大的尺度上特定实现非高斯扰动所导致的功率不对称。我们的研究包括许多的情况下,已提出可能的解释CMB半球功率不对称。我们确认我们的分析预测的概率,一个给定的功率不对称比较它们的数值实现的CMB地图。我们发现,非高斯性和尺度相关的局部非高斯性的非局部模型产生的功率谱的尺度相关的调制,从而可能产生单极和偶极功率调制的大规模。然后,我们提供了简单的例子,找到后验分布的参数的双谱从所观察到的偶极子和偶极子调制。
2016-01-25 astro-ph.CO
A search for cosmological anisotropy using the Lyman alpha forest from SDSS quasar spectra
宇宙学原理,宇宙学各向同性和均匀性的组合假设,支撑着大爆炸宇宙学的标准模型,我们用它来解释天文观测。本文提出了一种新的在红移范围$2<z<4$和大角度尺度上的天空各向同性的检验方法。我们使用中性氢的宇宙学分布,如探测到的Ly $α$森林对遥远的类星体。斯隆数字巡天提供了迄今为止最大的类星体光谱数据集。我们使用数据发布12和14的组合信息来选择最适合此目的的142,661个类星体样本。这些数据所涵盖的尺度超出了暴胀后的因果关系尺度,从而探索了早期宇宙的初始条件。我们确定了显着的空间相关的系统效应,可以模拟宇宙学各向异性。一旦这些系统性已经占,数据被发现是一致的各向同性,提供了一个重要的独立检查的标准模型,符合结果从宇宙微波背景数据。
2019-08-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Homology reveals significant anisotropy in the cosmic microwave background
该研究通过对宇宙微波背景温度图的同调分析检验统计各向同性,发现归一化方式影响结果,PR4和PR3数据集在北半球存在显著差异,为标准模型提供新的检验视角。
2025-04-17 astro-ph.CO math.AT
Litmus Test for Cosmic Hemispherical Asymmetry in the Cosmic Microwave Background B-mode polarization
最近对宇宙微波背景(CMB)温度场的测量为构成当代宇宙学基本原则的统计各向同性(SI)的破坏提供了诱人的证据。CMB空间任务、WMAP和Planck观测到了大角度尺度下SI温度场的$7\%$偏离。然而,由于在低多极时的宇宙方差更高,预计这一测量的意义不会从未来的任何CMB温度测量中得到改善。我们表明,弱透镜的CMB由于标量扰动产生相应的SI违反$B$模式的CMB偏振在较小的角度尺度。这种现象的可测量性取决于功率不对称存在的尺度($l$范围)。仅限于温度场中的$l<64$的功率不对称性不会导致从该新窗口的任何显著的可观察效果。然而,这种效应可以对标量扇区中存在的半球不对称尺度的空间范围施加独立的限制。
2016-06-02 astro-ph.CO gr-qc
Bianchi I Model: An Alternative Way To Model The Presentday Universe
虽然宇宙微波背景(CMB)辐射的高精度宇宙学新时代提高了我们对婴儿宇宙和现代宇宙的认识,但它也使我们对CMB精确各向同性的主要假设提出了质疑。有两个观测证据暗示不存在精确的各向同性。这些是第一,从CMB辐射的各向同性的小各向异性偏差的存在,第二,大角度异常的存在,虽然这些异常的存在是目前一个巨大的问题的辩论。这些提示是特别重要的,因为各向同性是哥白尼原理的两个主要假设之一,FRW模型就是建立在这个基础上的。这种几乎各向同性的CMB辐射意味着宇宙几乎是一个FRW宇宙,正如以前的研究所证明的那样。假设当物质和辐射同时发生涨落时,物质成分在CMB密度涨落中形成偏离各向同性的偏差,本文试图利用与标准FRW渐近等价的Bianchi I型(BI)各向异性模型,寻找FRW型尺度和哈勃参数的可能约束条件。为了获得对这种各向异性模型的约束,我们根据Maartens等人(1995 a,b)的模型无关剪切参数和理论一致性关系,从最近普朗克数据的各向异性上限中推导出平均和后期剪切值。这些约束使我们得到一个BI模式,它在时间上成为一个几乎FRW模式,这是符合最新的观测资料的CMB。
2014-05-13 astro-ph.CO gr-qc
Angular Spectra for non-Gaussian Isotropic Fields
宇宙微波背景辐射各向异性是多个科学领域的研究热点之一。本文从CMB的应用出发,对统计学的基本概念和理论进行了系统的阐述。本文的主要结果是非高斯光场按谱各向同性的充要条件。明确的公式,双,三,和多谱和双,三,和更高的顺序协方差。关键词:双谱,三谱,角多谱,宇宙微波背景辐射;高斯性;球面随机场
2013-12-27 astro-ph.CO math-ph math.MP
Anisotropic dark energy and ellipsoidal universe
分析了一个具有各向异性暗能量的宇宙学模型。暗能量的状态方程偏离各向同性的量,即偏度δ,产生了宇宙大尺度几何的各向异性,可以通过实际的切变δ_0来量化。要求在退耦时宇宙各向异性的水平是解决宇宙微波背景辐射的“四极问题”,我们发现,|δ| \sim 10^{-4}和|_0| \sim 10^{-5},与从Ia型超新星的星等-红移数据得出的现有限制兼容。
2011-06-27 astro-ph.CO
Testing the isotropy of cosmic acceleration with Pantheon+ and SH0ES: A cosmographic analysis
本研究利用Pantheon+SH0ES低红移Ia型超新星数据,通过宇宙学方法分析减速参数的方向依赖性,发现观测到的各向异性信号源于样本局限,支持宇宙各向同性假设。
2024-06-26 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Isotropic non-Gaussian $g_\mathrm{NL}$-like toy models that reproduce the cosmic microwave background anomalies
根据最近对宇宙微波背景(CMB)的观测,人们提出了CMB涨落特性中存在统计异常的说法。尽管异常的统计显著性仅保持在$\sim2-3σ$显著性水平,但存在许多不同异常的事实,其中一些异常支持可能偏离统计各向同性,这促使人们寻找提供生成它们的共同机制的模型。本文的目的是研究这些异常是否可能起源于非高斯宇宙学模型,并确定这些模型应该具有什么性质。我们提出了一个简单的各向同性,非高斯类玩具模型,可以重现六个最广泛研究的异常。我们比较了存在的异常,从玩具模型和从一个标准模型与高斯波动产生的模拟地图。我们证明了在普朗克数据中发现的以下异常通常发生在玩具模型地图中:(1)大尺度半球不对称(大尺度偶极调制),(2)小尺度半球不对称(CMB功率在所有尺度$\ell=[2,1500]$上的空间分布的对准),(3)强非高斯热点或冷点,(4)$\ell<30$的低功率谱幅度,具体包括(5)低四极和四极与八极之间的不寻常排列,以及(6)最低多极的宇称不对称。我们注意到,这类玩具模型类似于原始的非高斯模型,其特征在于强烈的尺度依赖的$g_{NL}$样三谱。
2019-05-06 astro-ph.CO
Direct measurement of the angular power spectrum of cosmic microwave background temperature anisotropies in the WMAP Data
宇宙微波背景(CMB)温度各向异性的角功率谱是研究宇宙几何和总密度等特征的重要内容之一。利用平天近似和傅立叶分析,我们估计的角功率谱从合奏的前景污染最小的正方形补丁从WMAP的W和V频带图。这种方法避免了前景清理和球谐分析中由于遮蔽明亮的银道面区域而破坏正交性的问题,从而呈现角功率谱的直接测量。我们测试并确认所选补丁的高斯统计特性,从功率谱的第一和第二声峰再现,第三峰是清晰可见的,虽然在尾部有一些噪声残留。
2011-08-30 astro-ph.CO
Multiple Cosmic Collisions and the Microwave Background Power Spectrum
不同真空的宇宙气泡之间的碰撞是假真空永恒膨胀场景的一般特征。虽然以前的研究集中在观察者过去的单一碰撞事件的后果,但我们在这里开始调查更一般的情况,允许许多“温和”的碰撞与我们过去的光锥相交(以及彼此)。我们讨论了多碰撞场景的一般特征,并考虑它们对宇宙微波背景(CMB)温度功率谱的影响,处理碰撞微扰。在一大类模型中,人们可以将多重碰撞情景近似为由几乎各向同性和尺度不变分布控制的单个碰撞事件的叠加,大多数似乎占据不到一半的天空。在这种情况下,预期的CMB温度谱的形状保持统计各向同性,并且通常具有相对于最佳拟合的$Λ$ CDM模型的功率在低多极中的显著增加的特征,该CDM模型特别与观察到的四极处于紧张状态。我们认为,这种预测的光谱在很大程度上与模型无关,并且可以用来概述与宇宙微波背景温度测量结果一致的碰撞气泡的潜在统计分布特征。
2012-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Measuring the Homogeneity of the Universe Using Polarization Drift
我们提出了一种方法来探测一般宇宙的均匀性,而不假设对称性。我们表明,各向同性可以测试在过去的光锥上的远程位置通过比较的视线和横向膨胀率,使用的宇宙微波背景光子,已被逆康普顿散射的热气体在大规模星系团的偏振的时间依赖性。这探测了度规膨胀率的远距离横向分量和平行分量的组合,我们可以使用径向重子声学振荡或宇宙钟来测量平行膨胀率。因此,我们可以测试遥远的各向同性,这是均匀宇宙的关键要求。我们提供明确的公式,连接可观的度量和属性。
2019-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing a direction-dependent primordial power spectrum with observations of the Cosmic Microwave Background
统计各向同性在宇宙学中经常被假设,并且应该根据观测数据进行严格的测试。我们构造简单的二次估计重建原始功率谱的不对称性,从CMB温度和极化数据,并验证其准确性,使用模拟与四极功率不对称。我们表明,普朗克任务,其数百万的信号占主导地位的模式的温度各向异性,应该能够限制任何球形多极的尺度不变的四极不对称的幅度在$0.01$水平($2σ$)。经过四次全天空观测,可以从$0.03$水平的偏振获得几乎独立的约束,提供了重要的一致性检验。如果不对称的幅度足够大,限制其尺度依赖性应该成为可能。在具有$1\%$不对称性的无标度四极模型中,与WMAP温度数据的当前限制(在对束流不对称性进行校正之后)一致,普朗克应该将幂律偏离不对称性的谱指数$q$约束为$Δq = 0.3$。最后,我们展示了如何约束模型与轴对称在同一框架。对于无标度四极模型,普朗克应该用一年的温度数据将不对称的方向限制在$1σ$的精确度上,大约为$2$度。
2014-05-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Exploring the cosmic microwave background dipole direction using gamma-ray bursts
本研究利用两类相关性对应的最新伽马射线暴星表开展全天半球扫描,搜寻哈勃常数偶极信号以探究哈勃张力,经模拟验证方法稳健性后未发现显著偶极证据,符合宇宙学各向同性预期。
2025-08-06 astro-ph.CO gr-qc
Inflation and type III seesaw mechanism in $ν$-gauge mediated supersymmetry breaking
我们讨论了在$ν$ -规范介导的超对称破缺情形中宇宙暴胀的实现,其中一组负责III型跷跷板机制的24维手征超场在规范介导中扮演信使场的角色.利用中微子振荡的数据,我们证明了该模型满足轻子味破坏、统一规范耦合的微扰性、观测到的暗物质丰度以及Higgs质量为125.1 GeV的约束条件.预测的宇宙微波背景辐射谱与观测结果符合得很好。我们还评论了证伪性的这种情况下,通过未来的实验。
2021-12-11 astro-ph.CO hep-ph
Testing the cosmological principle on gigaparsec scales
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院);CSST Science Center for the Guangdong-Hongkong-Macau Greater Bay Area,Sun Yat-sen University(中山大学粤港澳大湾区空间站科学中心)
本文通过随机框架检验宇宙学原理,利用Ia型超新星、强引力透镜时间延迟和引力波标准 sirens 等数据,在巨 parsec 尺度上验证统计同质性和各向同性。
2026-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph