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
Probing CMB Cold Spot through Local Minkowski Functionals
WMAP和普朗克任务都报告了CMB地图上以银河系坐标($l=209^{\circ}$,$b=-57^{\circ}$)为中心的极冷点(CS)。本文通过定义局部Minkowski函数来研究CS的局部非高斯性。我们发现第三类Minkowski函数$ν_2$对CS引起的非高斯性非常敏感。在$R\sim10^{\circ}$尺度下,WMAP CS与随机高斯模拟结果相比,偏离高斯性的置信度超过99%。同时,我们发现,宇宙纹理提供了一个很好的解释,这些异常相关的WMAP CS,这可以进一步检验未来的偏振数据。
2015-10-18 astro-ph.CO
Hot and cold spots counts as probes of non-Gaussianity in the CMB
我们引入CMB温度各向异性图的漂移集的热点和冷点的数量,$n_h$和$n_c$,作为可以区分不同非高斯模型的统计观测量。我们数值计算它们从非高斯CMB温度波动图的模拟。我们研究的第一类非高斯模型是局部型原始非高斯模型。第二类模型具有某种特定形式的概率分布函数,从中提取每个像素处的温度波动值,使用HEALPIX获得。我们发现$n_h$和$n_c$的特征非高斯偏差形状,这是不同的每一个模型考虑。我们进一步证明,$n_h$和$n_c$携带额外的信息相比,属,这只是他们的线性组合,使他们有价值的补充Minkowski泛函约束非高斯。
2012-06-03 astro-ph.CO
Can we detect Hot or Cold spots in the CMB with Minkowski Functionals?
在本文中,我们调查的效用闵可夫斯基泛函作为一个探针的冷/热盘状结构的CMB。为了构建一个准确的估计,我们解决了一个长期存在的问题,使用闵可夫斯基泛函作为探测器的CMB天空-即系统的差异(“残差”)时,数值和分析MF进行比较。我们表明,这种残差实际上是分仓的副产品,而不是像最初认为的那样由像素化或掩蔽引起的。然后,我们推导出一个独立于地图的估计,编码的影响分仓,适用于超越我们目前的工作。使用这个残差免费估计,我们表明,小磁盘样的影响(如Vielva等人所声称的)。只有当对这种映射的大样本进行平均时才能检测到。换句话说,我们的估计是噪声占主导地位的小磁盘大小在WMAP分辨率。为了证实我们的怀疑,我们将我们的估计量应用于WMAP 7数据以获得空结果。
2011-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Galaxy Counts on the CMB Cold Spot
宇宙微波背景上的冷点可能是由于低红移的超空通过积分的Sachs-Wolfe效应产生的。我们用加拿大-法国-夏威夷望远镜上的MegaCam对该区域进行了成像,并在光度红移箱中显示了星系计数。我们排除了在0.5<z<0.9时存在欠密度δ =-0.3的半径为100 Mpc的球形超空泡的可能性。这些数据与低红移的低密度一致,但波动在宇宙变化范围内,低密度区域在天空中并不连续。因此,我们没有找到强有力的证据来证明超虚。我们不能解决小于50 Mpc半径的空隙,但是,这些只能作出微小的贡献的CMB温度下降。
2010-04-09 astro-ph.CO
Excessive shift of the CMB acoustic peaks of the Cold Spot area
测量宇宙微波背景(CMB)温度各向异性的声峰,有助于确定宇宙的几何形状和内容。由于统计起伏的原因,在天空的不同部分,声峰的位置是不同的。我们提出了统计的峰值位置的小补丁从欧空局普朗克数据。我们发现,峰值位置具有显着高的方差相比,100 CMB模拟与最佳拟合的LambdaCDM模型与透镜和多普勒增强效应。通过检查单个斑块,我们发现了一个包含神秘的“冷点”的斑块,这是波江座附近的一个区域,其温度明显低于高斯理论预测,显示出峰值位置向较小多极数的同步偏移,其显著性低于1.11 x 10^{-4}。声学峰值的大同步偏移和冷点区域低于通常温度的组合导致了相对于LambdaCDM模型的4.73-sigma检测(显著性p~ 1.11 x 10^{-6})。Finelli等人(2016)已经报道,在WISE-2 MASS星系目录中z<0.3的冷点区域被半径约为15度的令人惊讶的大欠密区域所包围,这些区域被发现位于同一个正方形斑块中。因此,我们建议有一些额外的局部未知能量在冷点区域周围的横向方向上伸展空间,同时考虑冷点,声学峰的过度偏移和大的欠密度区域。
2018-06-29 astro-ph.CO
A redshift survey towards the CMB Cold Spot
我们利用VIMOS光谱仪对宇宙微波背景冷点进行了红移测量。冷斑的一个可能原因是在中等或低红移处由一个非常大的空隙(线性尺寸为数百Mpc)所压印的综合萨克斯-沃尔夫效应。如果<1 emission-line galaxies drawn from an I-band flux limited sample of galaxies in the direction of the cold spot shows no evidence of a gap on scales of Delta-z>在0.35<z<1处存在这样一个空洞,那么红移分布超过700 z 0.05。在较小尺度(Δ z ~0.01)上的红移分布中存在波谷,表明较小尺度的空洞可以连接朝向冷点分离几度的区域。将这种分布与从VVDS调查的宽间隔点中提取的类似大小的子样本所产生的分布进行比较,并不表明朝向冷点的红移分布是异常的,或者这些小间隙可以唯一地归因于真实的空洞。
2010-04-07 astro-ph.CO
Using CMB polarization to constrain the anomalous nature of the Cold Spot with an incomplete sky-coverage
欧空局普朗克卫星的最新结果证实了在宇宙微波背景(CMB)各向异性的统计分布中存在某些异常。最有趣的异常之一是冷点,它首先由Vielva等人(2004年)在WMAP数据中发现。在后来的一篇论文中,Vielva等人(2011)开发了一种方法,通过使用温度和CMB波动的偏振的互相关来探测冷点的异常性质。鉴于这项工作是建立在分析全天空数据的假设下,在本文中,我们扩展这种方法来处理现实的数据集与部分天空覆盖。特别是,我们利用温度点周围的径向和切向偏振模式。我们探索了该方法区分标准高斯CMB场景和替代场景的能力,其中冷点产生于不呈现相关偏振特征的物理过程(例如,拓扑缺陷),作为仪器噪声水平的函数。此外,我们考虑更详细的情况下,一个理想的无噪声实验和那些与预期的仪器噪声水平在QUIJOTE和普朗克实验。我们还提出了一个应用程序的9年WMAP数据,没有能够获得确切的结论,与32%的显着性水平。在理想情况下,替代方案可以在1%左右的显著性水平下被拒绝,而对于QUIJOTE和普朗克实验的预期噪声水平,相应的显著性水平分别为1.5%和7.4%。
2013-05-23 astro-ph.CO
To the center of cold spot with Planck
利用普朗克卫星观测资料,研究了Vielva等人首次探测到的宇宙微波背景(CMB)天区非高斯异常冷斑的结构。所获得的地图的程度的随机性(K图)的CMB的冷点,揭示了,最清楚地在100 GHz频段,壳型结构的中心与温度分布的最小值相一致。壳结构在4σ置信水平下是非高斯型。K图的这种行为支持冷点的空性质。所应用的方法可用于追踪红移测量中没有特征的空洞。
2014-11-21 astro-ph.CO gr-qc
The CMB cold spot under the lens: ruling out a supervoid interpretation
本研究通过分析Planck卫星CMB的引力透镜信号,计算证据比后以1:13(SMICA图)、1:20(NILC图)的优势比排除了大空洞导致CMB冷斑的假说,否定了其超级空洞起源的解释。
2023-06-14 astro-ph.CO
On the origin of the Cold Spot
在协调的$Λ$冷暗物质($Λ$ CDM)模型中,由局域宇宙线性扰动引起的大角度宇宙微波背景(CMB)温度各向异性是不可忽略的.我们探讨了一个欠密区域(空),可能会导致一个异常的冷点(CS)在CMB天空中的可能作用。虽然所观察到的异常冷区与周围的热环可以产生由一个欠密集的区域包围的一个巨大的墙壁,在CMB温度的下降在视线中被抑制,因为通过墙壁的CMB光子的蓝移。因此,欠补偿模型与过补偿或补偿模型相比,与观测数据有更好的一致性。我们发现,这是可能的,$\sim$ 90%的CMB波动是由于在最后的散射表面的undersense区域包围的过密区域产生的,和剩余的$\sim 10$ %是由于一个单一的球形undersense区域的半径$r\sim 6\times 10^2 h^{-1}$ Mpc和密度对比度$δ_m\sim -0.009$($2 σ$)在红移$z\sim 1$的视线CS。如果在$z\sim 1$处具有欠密区域的扰动是适度欠补偿的,则这两种结构的机会对准的概率为$\sim 0.7$ %。
2012-02-06 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Particle Production and Pairwise Hotspots on the CMB
质量远大于暴胀哈勃尺度$H_*$的重粒子,可以在暴胀过程中通过它们与暴胀子的耦合产生非对称配对。如果这样的耦合产生了重粒子的时间依赖质量,那么在它们产生之后,重粒子以时间依赖和尺度非不变的方式修改它们位置周围的曲率扰动。这导致曲率扰动的非平凡空间轮廓被保存在超视界尺度上,并最终在CMB上产生局部热点或冷点。我们探讨这一现象,通过研究的暴胀生产的重标量和推导出最终的温度分布的点上的CMB考虑到的subhorizon的演变,特别是集中在参数空间成对热点(PHS)出现。当重标量有一个$\mathcal{O}(1)$耦合的暴胀子,我们表明,对于一个理想化的情况下,占主导地位的背景PHS信号来自标准CMB波动本身,一个简单的位置空间搜索的基础上应用温度切割,可以敏感的重粒子质量$M_0/H_*\sim\mathcal{O}(100)$。相应的PHS信号也修改CMB功率谱和双谱,尽管校正低于(超出)电流测量(搜索)的灵敏度。
2021-07-19 astro-ph.CO hep-ph
The CMB Cold Spot as predicted by foregrounds around nearby galaxies
Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (IATE), CONICET-UNC(理论与实验天体物理研究所 (IATE),CONICET-UNC);Observatorio Astronómico de Córdoba (OAC), UNC(科尔多瓦天文台 (OAC),科尔多瓦大学);Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE)(国家航天活动委员会 (CONAE));Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo(奥斯陆大学理论天体物理研究所)
研究通过分析附近星系的观测数据,探讨星系邻近区域的温度下降是否能解释CMB冷斑现象,发现星系团的温度下降可能与HI缺乏区域有关,为冷斑的非高斯性提供证据。
2023-10-20 astro-ph.CO gr-qc
The inflationary origin of the Cold Spot anomaly
单场暴胀,可以说是宇宙起源的最简单和最令人信服的范式,得到了普朗克卫星和BICEP 2实验的最新结果的有力支持。然而,普朗克的结果也证实了宇宙微波背景(CMB)中存在许多异常,这些异常的起源在单场暴胀中变得有问题。在这些异常中,最突出和经过充分检验的是冷点,它构成了CMB中唯一与高斯性的显著偏差。普朗克在较小尺度上没有探测到原始非高斯性,这表明存在一种物理机制,只有在大角度尺度上才产生显著的非高斯性。在这封信中,我们解决这个问题,通过开发一个本地化版本的非均匀再加热的情况下,假设存在一个标量场能够修改的衰变暴胀的局部空间区域。我们证明,如果冷点是由于在最后的散射表面的过密度,本地化机制提供了一个可行的解释,从而提供了一个物理机制的本地化非高斯性的产生在CMB。相反,如果冷点是由一个新发现的超空(最近声称),我们认为,本地化机制,而管理,以提高欠密度,很可能揭示了罕见的发现超空。
2014-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Theory of a Spot
我们提出了一个简单的暴胀的情况下,可以产生任意大的球形欠密或过密区域嵌入在一个标准的λ冷暗物质的范例,我们称之为泡沫。我们分析了这种气泡对宇宙微波背景(CMB)的影响。对于最后一个散射面附近的超视界尺寸气泡,信号通过Sach-Wolfe效应和早期积分Sach-Wolfe(ISW)效应的组合被印到CMB上。在较低的红移下(在物质支配期间和之后),较小的亚视界大小的气泡可以通过里斯-夏玛,后期ISW和Ostriker-Vishniac效应在CMB上留下次级各向异性。我们的假设,以及可以说是最相似的暴胀模型,产生了潜在密度过高/过低的泡沫:在密度方面,这种泡沫的特征是具有明显的壁,内部保持在宇宙平均密度。我们表明,这样的模型可以潜在地,只有适度的微调,解释的\emph{cold spot},一个非高斯特征中确定的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)的数据由几个作者。然而,需要与资本市场管理局当前和未来的数据进行更详细的比较,以确认(或排除)这种情况。
2010-12-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A common explanation of the Hubble tension and anomalous cold spots in the CMB
标准宇宙学范式讲述了一个令人放心的故事,即宇宙目前由神秘的暗能量成分主导。令人不安的是,它的普遍解释能力最近受到了挑战,首先是哈勃常数值中的$\sim4σ$张力。另一个研究较少的异常是重复观察到的集成Sachs-Wolfe印记$\sim5\times$强于来自R>100 $Mpc/h$超结构的$Λ$ CDM模型中的预期。在这里,我们表明,非均匀的AvERA模型的新兴曲率是能够告诉一个看似合理的,但从根本上不同的故事,解释两个观测异常没有暗能量。我们证明,虽然在宇宙微波背景温度图中R>100 $Mpc/h$超空洞的堆叠印记可以区分AvERA和$Λ$ CDM模型,但使用替代空洞定义和堆叠方法可能会隐藏它们的特征差异。测试极端情况,我们还表明,CMB冷点可以合理地解释在AvERA模型作为一个ISW印记。AvERA图中的最冷点与多个低$z$超空洞对齐,R>100 $Mpc/h$和中心欠密度$δ_{0}\approx-0.3$,类似于在冷点区域观察到的大尺度星系密度场。因此,我们得出结论,超空的异常印记很可能是煤矿中的金丝雀,现有的观测证据暗能量应重新解释,以进一步测试替代模型。
2020-09-07 astro-ph.CO
Comment on "A Supervoid Imprinting the Cold Spot in the Cosmic Microwave Background"
最近,Finelli等人[http://arxiv.org/abs/1405.1555]在星系目录中发现了一个相对较近(z = 0.16)的空洞的证据,该空洞位于宇宙微波背景(CMB)冷斑的方向。使用微扰计算,他们还声称这样的空洞会产生与观测到的冷点相当的CMB衰减,主要是通过非线性里斯-夏玛效应。在这里,我计算这样一个空白的效果,使用一个完全广义相对论模型,并表明,相反,线性集成萨克斯-沃尔夫效应占主导地位,并产生一个大大弱于观察到的减量。
2014-08-19 astro-ph.CO
The spatial distribution of galaxies within the CMB cold spot in the Corona Borealis supercluster
我们研究了最近由甚小阵列(VSA; Genova-Santos et al. 2005,2008)探测到的北冕超星系团(CrB-SC)的宇宙微波背景(CMB)冷斑所覆盖区域内星系的空间分布和颜色。该斑点位于半径约为1度的区域的北部(在CrB-SC的红移处约为5 Mpc)包围着Abell 2056,2065,2059和2073星系团,其中星系的密度,不包括这些星系团的贡献,比CrB-SC的典型簇间区域的平均值高~2倍。(Abell 2056和2065)是CrB-SC的成员,而其他两个是在后台。这个高密度的星系团间区域是非常不均匀的,最显著的特征是大量的星系集中在一个从Abell 2065开始的窄丝状体中,长度约为35弧分(在CrB-SC的红移下约为3 Mpc),方向为西南-东北。这个星系团间的星系群可能是Abell 2065和2056星系团相互作用的结果。与CrB-SC星系团间区域内的典型值相比,VSA冷斑所包含的区域显示出过量的微弱(21<r<22)和红色(1.1<r-i<1.3)星系。星系的这种过密度表现出径向依赖性,并延伸到~15弧分。这可能是背景中先前未注意到的群集的签名。
2009-04-01 astro-ph.CO
Supervoids in the WISE-2MASS catalogue imprinting Cold Spots in the Cosmic Microwave Background
冷点(CS)是宇宙微波背景(CMB)中的一个明显特征;它可能是原始起源的,或者是由视线上的介入结构造成的。我们在最近建造的WISE-2 MASS全天空红外星系目录中发现了一个大的投影欠密度,该目录与$(l,b)\approx(209^\circ,-57^\circ)$的冷点方向一致。它的角度大小为几十度,中央有一个低密度的$\sim20\%$星系。此外,我们发现另一个大的欠密度投影WISE-2质量星系图在$(l,b)\approx(101^\circ,46^\circ)$(以下天龙座超空),也与CMB递减,虽然不太重要的CS方向。受这些发现的启发,我们开发了球对称的Lemaitre-Tolman-Bondi(LTB)补偿空洞模型来解释所观察到的CMB递减与这两个欠密度,或“超级空洞”。在我们的微扰处理的LTB空洞,我们发现,由于天龙座超空洞的综合Sachs-Wolfe和Riess-Sciama效应可以解释在同一方向上观察到的CMB减量。相反,在CS方向上极深的CMB衰减更难以解释的CS超空的存在。然而,CS和相应的超空之间的随机排列的概率是不利的,因此其作为二次各向异性的贡献不能被忽略。我们评论如何在本文中使用的近似,特别是假设球对称,可以改变定量我们的结论,并可能提供一个更好的解释CMB CS。
2015-09-03 astro-ph.CO
CMB Cold Spot in the Planck light
冷点是一个异常寒冷的区域,周围环绕着一个热环,是宇宙微波背景(CMB)天空中统计上显着的异常。在这项工作中,我们评估是否不同的多个子空洞的基础上的2dF-VST ATLAS冷点星系红移调查或崩溃的宇宙纹理可以产生这样的异常,通过同时搜索其引力红移和透镜签名的{ \it普朗克} CMB温度各向异性。我们使用半径为$R=10^\circ$和$R=20^\circ$的补丁来解释内部冷区以及外部热环。作为空模型,我们探索了两套$Λ$ LTB模板,其特征在于模型的自由参数的不同值,和一顶帽空模板。我们检测到高于预期的前两组,$\mathcal{A}_{\rm rs}=5.4\pm 1.4$和$\mathcal{A}_{\rm rs}=14.4\pm 3.8$的引力红移幅度,并低于预期的礼帽模型,$\mathcal{A}_{\rm rs}=0.3 \pm 0.1$。对于所有这些子空洞模型,透镜印记的振幅都与零一致。从引力红移测量的纹理印记的估计幅度意味着能量尺度的纹理,参数化的$ε$,是$ε= (7.6\pm2.0)\times 10^{-5}$,没有检测到的透镜痕迹。我们注意到,亚空振幅的偏差从统一和无法再现热环的纹理和一些空洞的轮廓表明理论上的不一致性,无论是在模型的建设或在假设的引力和宇宙学框架导致的印记的结构。
2021-01-06 astro-ph.CO
CMB polarization as a probe of the anomalous nature of the Cold Spot
对于Vielva等人2004年在WMAP数据中检测到的非高斯冷点,最有趣的解释之一是,它是由CMB辐射与宇宙结构的相互作用引起的(Cruz等人,2007 b)。在这种情况下,与与GIRF的大波动相关联的典型值相比,在光斑区域中预期缺乏偏振。此外,与引力场的非线性演化有关的其他物理过程也可能导致类似的情况。然而,这些替代方案中的一些(例如,在大尺度结构中的大空隙)已经被证明是非常不可能的。在这项工作中,我们在两个假设下,一个大的高斯点和一个异常的功能,例如,由宇宙纹理产生的偏振特性的冷点。我们提出了一种方法来区分它们,我们讨论了它的歧视权力作为一个函数的仪器噪声水平。特别是,我们解决的情况下,目前的实验,如WMAP和普朗克,和其他在开发中的QUIJOTE。我们发现,对于一个理想的实验,高斯假设可以拒绝在一个显着性水平优于0.8%。虽然WMAP在这方面远远不能提供有用的信息,但我们发现普朗克将能够达到7%左右的显著性;此外,我们还表明,地基实验QUIJOTE可以提供约1%的显著性。如果将这些结果与温度中CS的显著性水平相结合,QUIJOTE和Planck拒绝备择假设的能力分别为0.025%和0.124%。
2010-07-26 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
Searching for Extremal Spots in Planck Lensing Maps
在宇宙微波背景(CMB)温度图中,所谓的“冷点”引起了人们的极大关注。我们提出了一个类似的分析,在普朗克2018年数据发布的CMB透镜收敛和透镜势图中寻找极值点。我们使用墨西哥帽小波家族的前三个成员进行多尺度和多滤波器分析,以搜索不同形状和大小的极值特征。虽然初步分析似乎显示存在一些极值点的尺度低于约5度,我们的结论是,边缘化后的所有尺度和过滤器,没有显着的功能检测到的透镜地图。我们得出结论,在各种大小的最大值和最小值方面,透镜数据具有与高斯模拟相似的统计特性。
2020-09-14 astro-ph.CO
Statistical nature of non-Gaussianity from cubic order primordial perturbations: CMB map simulations and genus statistic
我们模拟CMB地图,包括非高斯性所产生的原始引力势的三阶扰动,其特征在于由非线性参数$g_{NL}$。该地图被用来研究所产生的非高斯温度波动的特性。我们测量的属,并调查它如何偏离高斯形状的函数$g_{NL}$和平滑尺度。我们发现非高斯亏格曲线与高斯亏格曲线的偏差具有反对称的正弦函数形状,这意味着$g_{NL}>0$的热点和冷点较多,而$g_{NL}<0$的热点和冷点较少。偏差随$g_{NL}$线性增加,并且随着平滑尺度的增加也表现出轻微的增加。我们进一步研究了来自属的其他统计量,即,热点的数量,冷点的数量,热点和冷点的组合数量和属曲线在平均温度波动的斜率。我们发现,这些可观携带签名的$g_{NL}$,显然不同于二次阶扰动,编码在参数$f_{NL}$。因此,它们不仅可以区分非高斯温度波动和高斯温度波动,而且可以区分$g_{NL}$和$f_{NL}$型非高斯性。
2009-08-12 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
Apparent evidence for Hawking points in the CMB Sky
本文提出了强有力的观测证据,许多以前未观察到的异常圆形斑点,显着提高温度,在CMB的天空。斑点具有在0.03和0.04弧度之间的角半径(即,在约3和4度之间的角直径)。在这个大小上有一个明显的截止点,表明每个异常点都起源于一个高能的点状源,位于暴胀的末端-或者在共形膨胀的大爆炸中,如果认为没有暴胀阶段。这些异常斑点的显著存在,最初是在普朗克70 GHz卫星数据中通过与1000个标准模拟进行比较而发现的,然后通过将比较扩展到10000个模拟来证实。这些异常点在WMAP数据中的相同位置被发现,它们的重要性通过与1000个WMAP模拟结果的比较得到了证实。普朗克和WMAP有非常不同的噪声特性,在两张图上观测到的相同方向的异常点似乎不太可能完全来自噪声。随后,通过与1000个FFP 8.1 MC模拟(使用$l \leq 1500$)进行比较,在普朗克数据中发现了进一步的确认。这种反常区域的存在,是由共形拉伸大爆炸中的点状源引起的,是共形循环宇宙学(CCC)的一个预测结果,这些源是共形循环宇宙学理论中的霍金点,是由在我们之前的宇宙宙中的超大质量黑洞的霍金辐射引起的。
2022-08-09 astro-ph.CO
Comment on the "Excess ellipticity of hot and cold spots WMAP data?" by Berntsen, E. and Hansen, F.K
Berntsen和Hansen最近发表的关于CMB映射中各向异性椭圆性分析的论文歪曲了以前研究的某些陈述,遗漏了相关论文,并对结果进行了肤浅的比较(部分定义、噪声的作用、角分辨率、模型参数)。
2012-12-12 astro-ph.CO
Local properties of the large-scale peaks of the CMB temperature
在目前的工作中,我们研究的最大结构的CMB温度测量普朗克在天空中,其中,特别是位于南银河半球的最突出的峰值。除了这些大尺度特征外,分析中还包括著名的冷点异常。所有这些峰值都将对某些CMB大尺度异常做出重要贡献,如宇称和半球不对称性,偶极调制,四极和八极之间的对齐,或者在冷点的情况下,场的非高斯性。峰的分析是通过使用它们的多极配置文件,其特征在于在方位角的离散傅立叶变换的峰值的局部形状。为了量化峰的局部各向异性,多极分布的相位的分布进行了研究,通过使用瑞利随机游走方法。最后,为了考虑到银河掩模的影响,对峰周围的二维场进行了直接分析。分析的结果得出结论,一旦中心处的峰值幅度及其一阶和二阶导数被调节,场的其余部分与标准模型兼容。特别是,它被观察到的冷点异常所造成的曲率在中心的大值。
2017-01-30 astro-ph.CO
Non-Gaussianity in WMAP 5-year CMB map seen through Needlets
我们假设宇宙微波背景辐射是高斯型的,这一假设与最近非常精确的测量结果是一致的。尽管如此,标准暴胀情景预测了少量的非高斯性,而更奇特的模型则表明了更高程度的非高斯性。严格限制CMB数据中的高斯性水平代表了理解物理学和宇宙起源的基本方法。通过针状物,一种新的再现小波,其特征在于在谐波和像素域的本地化的优良性能,我们能够检测到异常点在南半球负责大约50%的功率不对称,我们测量的CMB功率谱,并进行详细的分析针状物双谱。然后,我们将原始非高斯参数$f{\rm NL}=21\pm40$限制在68% c.f.,并发现双谱中的高度不对称性,特别是在等腰配置中。
2009-10-05 astro-ph.CO
Understanding the WMAP Cold Spot mystery
来自WMAP的第一年和第三年的数据提供了在银纬b=-57度和经度l= 209度的异常冷点(CS)的证据。我们已经详细地研究了CS的性质,以评估其宇宙学意义。我们已经进行了一个聚类分析的本地极值的CMB信号表明,CS实际上是与一个大组的极值,而不仅仅是一个。有鉴于此,我们重新研究了WMAP ILC的属性,并共同添加了“干净”的WCM地图,这些地图以前曾用于分析CS附近的信号属性。这两个地图有非常相似的属性等纬度环|b| > 30度,以及在CS附近。我们还检查了CMB信号具有非高斯尾部的想法,该尾部位于信号的低多极分量中。对于每个环,我们应用具有特征尺度R的线性滤波器,将CMB信号分成两部分:滤波部分,其特征尺度高于滤波器R的特征尺度,以及初始信号和滤波信号之间的差。使用滤波器尺度作为变量,我们可以最大化平滑信号的偏度和峰度,并最小化初始和滤波信号之间的差异的这些统计量。我们已经发现CS的形状主要由CMB信号的分量形成,这些分量由10<=L<=20之间的多极表示,对应的角标度约为5-10度。这个信号导致了整个CMB天空的调制,在ILC和WCM图中,在|b| > 30度处都可以清楚地看到,而不是一个单一的局部特征。在减去该调制之后,CMB信号的剩余部分看起来与统计均匀性和高斯性一致。
2011-01-29 astro-ph astro-ph.CO
The Cold Spot in the Cosmic Microwave Background: the Shadow of a Supervoid
标准暴胀热大爆炸宇宙学预言了具有各向同性高斯统计的宇宙微波背景(CMB)中的小涨落。所有的测量结果都支持标准理论,除了威尔金森微波各向异性探测器地图中发现的一些异常,最近被普朗克卫星证实。冷点是最重要的异常之一,对它的主要解释假定了一个巨大的空洞,通过线性积分萨克斯-沃尔夫(ISW)效应(由于引力势在宇宙时间内的衰减)或通过里斯-夏玛(RS)效应(由于晚期非线性演化)在这个极冷的区域留下了印记。尽管有几次针对冷点区域的观测活动,但迄今为止,在更高的红移$z > 0.3$没有发现合适的大空洞。在这里,我们报告检测到一个$R =(192 \pm 15) h^{-1}Mpc$大小的超空洞的深度$δ= -0.13 \pm 0.03$,并集中在红移$z = 0.22$。这个超级空洞,可能是有史以来发现的最大的,足够大,通过非线性RS效应显着影响CMB,如我们的Lemaitre-Tolman-Bondi框架。这一发现首次提出了对宇宙微波背景辐射物理异常的合理解释,并提出了局部大尺度结构也可能是其他异常的原因的可能性。
2014-06-15 astro-ph.CO
Observing low elevation sky and the CMB Cold Spot with BICEP3 at the South Pole
BICEP 3是一台位于南极的520 mm口径同轴折射望远镜,用于观测95 GHz的宇宙微波背景(CMB)偏振,以寻找暴胀引力波的B模信号。除了这一主要目标,我们还开发了一种低海拔观测策略,以扩大南极南部天空的覆盖范围,BICEP 3可以在大面积上快速实现度尺度的E模式测量。一个有趣的E模式测量是探测CMB冷点周围潜在的偏振异常。在2018 - 19年和2019 - 20年的夏季,BICEP 3用平面镜观察天空,将光束重定向到各种低海拔范围。初步的数据分析表明,度尺度E模式测量高信噪比。
2020-12-18 astro-ph.CO astro-ph.IM
Galaxy number-count dipole and superhorizon fluctuations
鉴于宇宙学远源的计数偶极各向异性与宇宙微波背景(CMB)之间日益紧张的关系,我们研究了由波长相当于或超过今天哈勃半径的原始扰动引起的计数偶极。首先,我们发现绝热和等曲率超视界模都不能产生内禀计数偶极子。然而,超视界等曲率模式确实会在CMB和(暗)物质静止坐标系之间产生相对速度,从而影响CMB偶极子。我们重新审视的可能性,它有一个内在的组件,由于这样的模式,从而使一致性与星系数计数偶极,如果后者实际上是运动学的起源。虽然这种情况不是特别自然,但可能与其他异常有关,它预测了一个可能在未来调查中测量的伴随星系数计数四极。我们还研究了小于哈勃半径的模式引起的计数偶极,发现受CMB约束,这是太小了,调和偶极张力。
2022-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Comment on cluster analysis of radio loops in CMB data
最近的一篇文章(Liu et al. 2014)在WMAP内部线性组合图(ILC)中寻找来自星系射电环路(称为Loop I)的未建模发射的证据。统计学上最强的结果来自聚类分析,该聚类分析测试环路I处的$20^\circ$瓣环内的“热点”是否优先位于瓣环中心线附近。根据该聚类分析,当考虑四个最高分组(75-87 $μ$ K)时,作者报告了0.018%的$p$值。我表明,报告的统计学意义被高估了。首先,该分析没有正确地选择模拟天空实现中的热点;其次,它对所使用的地图像素化敏感,特别是,所使用的像素大小与相关聚类距离相似。我已经运行了10,000个模拟的天空实现,以重现Liu等人的分析,并计算不正确的热点选择和像素化的影响。考虑到这两种效应,我发现在最高箱检验和四箱检验中,校正后的$p$值均为$\sim1\%$。最后,我注意到,即使假设循环I对ILC图贡献了显著的力量,观察到的聚类仍然是非常不可能的。因此,与统计各向同性不一致的结果不能自动成为检测到Loop I的有力证据。我建议进行额外的测试,以澄清聚类分析支持在CMB地图中检测到Loop I的程度。
2014-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on decaying dark matter from weak lensing and cluster counts
我们重新审视了暗物质在晚期衰变为暗辐射的宇宙学约束。在Enqvist et al.(2015)中,我们主要关注衰变暗物质(DDM)对宇宙微波背景(CMB)和非线性物质功率谱的影响。扩展我们以前的分析,在这里,我们使用N体模拟来研究DDM如何影响晕质量函数。这使我们能够将观察到的Sunyaev-Zel'dovich效应的集群计数研究的寿命上的DDM的约束。我们还分别用Planck 2015和KiDS 450的观测结果更新了CMB和宇宙剪切功率谱的数据。从这些宇宙学观测中,我们从普朗克2015结果(CMB+SZ簇计数)结合KiDS 450和最近的重子声学标度测量获得了寿命$Γ^{-1}\ge 175\,$ Gyr的下限。
2019-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The DES view of the Eridanus supervoid and the CMB Cold Spot
冷点是宇宙微波背景温度图中一个令人困惑的大尺度特征,其起源一直受到积极的争论。作为一个重要的前景结构在低红移,波江座超空最近被发现,但随后确定,假设标准的$Λ$ CDM模型,只有大约10-20 $\%$的观测到的温度下降可以通过其集成的萨克斯-沃尔夫印记。然而,天空中其他地方的$R\gtrsim100~h^{-1}\mathrm{Mpc}$超级空洞已经显示出ISW印记比$Λ$ CDM($A_{\mathrm{ISW}}=1$)强$A_{\mathrm{ISW}}\approx5.2\pm1.6$倍,这需要进一步检查。使用3年redMaGiC目录的发光的红色星系的暗能量调查,在这里,我们确认检测波江座超空作为一个显着的低密度冷点的方向在$z<0.2$。我们还表明,与$\mathrm{S/N}\gtrsim5$的意义,波江座supervoid出现在最突出的大规模的密度不足的暗物质质量图,我们重建DES年-3引力透镜数据。虽然我们没有报告显着的异常,一个有趣的方面是,从波江座超空冷点中心的透镜信号的振幅是约$30\%$低于预期的N体模拟中发现的类似的峰值,基于标准的$Λ$ CDM模型与参数$Ω_{\rm m} = 0.279$和$σ_8 = 0.82$。总的来说,我们的研究结果证实了宇宙网和CMB中这些个别罕见结构之间的因果关系,激发了未来在冷点地区进行更详细的调查。
2021-12-14 astro-ph.CO
The kinetic Sunyaev-Zel'dovich effect from the diffuse gas in the Local Group
由于星系本星系群(LG)相对于宇宙微波背景辐射(CMB)以整体速度运动,其气体晕中的自由电子通过动力学Sunyaev-Zel'dovich(kSZ)效应在CMB中留下了大尺度的非原始温度变化。通过模拟LG晕中气体的分布,并利用其相对于CMB的推断速度,我们计算出从扩散LG介质产生的kSZ信号。我们发现它是由一个热点$\sim 10^\circ$的大小在M31的方向,其中的自由电子的光学深度是最大的。通过相关分析,我们没有发现统计证据表明LG晕模型的kSZ信号嵌入到普朗克卫星测量的CMB温度图中。我们通过限制热点周围的kSZ温度漂移小于普朗克地图中观察到的温度漂移来限制LG晕中的质量。我们发现最严格的限制模型的晕质量是高度集中的,与质量限制在大约$2.5-5\times 10^{12}$ M $_\odot$,但要注意的是,这样高浓度的晕是罕见的。
2014-01-28 astro-ph.CO
A possible common explanation for several cosmic microwave background (CMB) anomalies: A strong impact of nearby galaxies on observed large-scale CMB fluctuations
University of Oslo(奥斯陆大学);Instituto de Astronomía Teórica y Experimental, CONICET-UNC(理论与实验天文学研究所,阿根廷国家科学研究委员会-科尔多瓦国立大学);Observatorio Astronómico de Córdoba, UNC(科尔多瓦天文台,科尔多瓦国立大学)
研究探讨附近星系对CMB波动的影响,提出一种径向温度分布模型,发现其与Planck CMB地图高度相似,且与四极子、八极子等模式显著相关,可能影响大尺度宇宙参数。
2023-06-28 astro-ph.CO gr-qc
Fundamental Physics from Future Weak-Lensing Calibrated Sunyaev-Zel'dovich Galaxy Cluster Counts
未来对宇宙微波背景(CMB)的高分辨率测量将通过热Sunyaev-Zel'dovich(tSZ)效应产生数万个星系团的目录。我们预测如何以及不同的配置的CMB第4阶段的实验可以约束宇宙学参数,特别是振幅的结构作为红移的函数$σ_8(z)$,中微子质量之和$Σm_ν$,和暗能量状态方程$w(z)$。这项工作的一个关键因素是通过测量集群周围的透镜信号来校准tSZ的比例关系。我们研究如何从未来的光学调查,如大型天气调查(LSST)的质量校准相比,一个纯粹的内部校准使用透镜的CMB本身。我们发现,由于它的高红移杠杆,内部校准给出了宇宙学参数的约束,光学校准,并可以用来作为一个交叉检查的光学测量系统。我们还表明,在对比使用CMB透镜功率谱的约束,透镜校准的tSZ集群计数可以检测到一个最小的$Σm_ν$在3-5 $σ$水平,即使当释放的暗能量状态方程。
2017-12-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non Gaussian extrema counts for CMB maps
在弱非高斯CMB映射的几何分析的背景下,从各向同性随机场的联合概率分布、梯度和Hessian不变量的全矩展开导出了作为偏移集阈值的函数的二维微分极值计数.在非高斯修正中,给出了这些计数的二阶解析表达式,同时给出了计算它们到任意阶的Monte Carlo方法。匹配计数统计这些估计的基准非高斯“普朗克”数据。
2011-07-10 astro-ph.CO math-ph math.MP
Taller in the saddle: constraining CMB physics using saddle points
宇宙微波背景(CMB)温度(热点和冷点)极值点的统计在文献中已经得到了很好的探索,并已被用来约束早期宇宙的模型。在这里,我们将CMB中的临界点的研究扩展到去除极值后剩余的集合,即鞍点。我们执行堆栈的温度和偏振温度鞍点在CMB的模拟,以及从普朗克卫星的数据。然后,我们计算鞍点堆栈的理论配置文件,给定的基本功率谱的CMB。作为这样的堆栈的效用的一个例子,我们约束模型的宇宙双折射,并比较约束力的鞍点与极值点。我们发现,在双折射的具体例子中,我们可以在我们的分析中使用鞍点比使用极值更严格的约束。事实上,我们发现我们的鞍点分析产量接近最优约束,通过比较功率谱分析。因此,我们建议,在鞍点上的叠加,在一般情况下,是一个有用的方法来测试非标准的物理效应,改变CMB功率谱。
2019-03-04 astro-ph.CO
CMB Lensing Beyond the Power Spectrum: Cosmological Constraints from the One-Point PDF and Peak Counts
目前正在进行的和不久的将来进行的宇宙微波背景第三和第四阶段调查预计将提供前所未有的精确宇宙微波背景数据,这些调查将产生有效分辨率接近几弧分的重构宇宙微波背景透镜图。小尺度的CMB透镜涨落在晚期密度场的非线性结构中有不可忽略的贡献。传统的两点统计(如功率谱)并不能完全表征这些波动。在这里,我们使用$N$体射线跟踪模拟CMB透镜映射检查两个高阶统计:透镜收敛一点概率分布函数(PDF)和峰值计数。我们表明,这些统计数据包含了两点函数没有捕获的重要信息,并为正在进行的第三阶段先进阿塔卡马宇宙学望远镜(AdvACT)实验提供了具体的预测。仅考虑基于温度的重建估计器,我们用AdvACT预测了这些统计量的9个$σ$(PDF)和6个$σ$(峰值)检测。我们的仿真流水线充分考虑了透镜重构噪声的非高斯性,这是重要的,不能忽视。与单独使用功率谱相比,结合功率谱、PDF和AdvACT的峰值计数将使$Ω_m$ - $σ_8$平面中的宇宙学约束收紧$\approx 30\%$。
2016-11-01 astro-ph.CO
Calibrating Cluster Number Counts with CMB lensing
宇宙微波背景辐射第四阶段的实验将使引力透镜势的不确定性比目前的测量减少一个数量级,并将产生一个包含$\sim10^{5}$天体的Sunyaev-Zel'dovich(SZ)星团目录,比目前可用的高两个数量级。在本文中,我们建议结合这两个可观的,并表明,它是可能的校准的质量的完整的阶段-4集群目录内部由于高信号噪声测量的CMB透镜收敛场。我们发现,CMB第4阶段的实验将限制流体静力学偏差参数,以子百分之精度。我们还显示了一个非参数的$Y-M$的关系,可用于研究其质量和红移的演变的限制。最后,我们提出了一个联合的可能性热SZ(tSZ)的流量和质量测量,并表明,它可能会导致$\sim5σ$检测的正常层次($\sum m_ν=60 \textrm{meV}$)的中微子质量的总和的下限,一旦结合原始CMB和CMB透镜功率谱的测量。
2016-09-13 astro-ph.CO
Spatial Periodicity of Galaxy Number Counts, CMB Anisotropy, and SNIa Hubble Diagram Based on the Universe Accompanied by a Non-Minimally Coupled Scalar Field
我们已经成功地建立了一个具有非最小耦合标量场$ϕ$的宇宙学模型,它不仅可以解释星系$N$ - $z$的2dF巡天所表现出的空间周期性或{ \it栅栏结构},而且可以解释WMAP卫星观测到的宇宙微波背景辐射(CMB)温度各向异性的空间功率谱。我们模型的哈勃图也与Ia型超新星的观测结果相比较。我们的模型宇宙的标量场从核合成时期附近的极小值开始,保持在该状态足够长的时间,允许足够的时间形成CMB温度各向异性,然后在红移$z$为$\sim 1$时开始增长,随后是再现所观察到的$N$ - $z$关系的栅栏结构所需的阻尼振荡。为了实现标量场的这种行为,我们发现有必要引入一种新形式的势$V(ϕ)\propto ϕ^2\exp(-qϕ^2)$,其中$q$是常数。通过这个参数$q$,我们可以控制标量场开始增长的时期。
2008-04-26 astro-ph astro-ph.CO gr-qc
Measuring our velocity from fluctuations in number counts
我们相对于宇宙微波背景(CMB)的速度产生了一个由CMB背景辐射产生的偶极子,这是由COBE精确测量的。相对速度也调制和畸变的CMB波动,产生一个小的签名的统计各向同性违反协方差矩阵。这一特征首次由普朗克在2013年测量。星系巡天也同样受到多普勒效应的影响。在NVSS和TGSS无线电连续统巡天中,已经广泛讨论和测量了由数计数器产生的偶极子(精度很低)。对于第一次,我们提出了一个分析的多普勒印记的数量计数波动,使用双极球谐形式主义来量化这些影响。需要下一代具有高红移范围的广域巡天来探测计数波动中的小多普勒特征。我们表明,无线电连续调查与SKA应使检测在$\gtrsim 3 σ$在第2阶段,边缘检测可能在第1阶段。
2019-02-12 astro-ph.CO gr-qc
Motion induced second order temperature and y-type anisotropies after the subtraction of linear dipole in the CMB maps
宇宙微波背景的y型光谱畸变使我们能够探测星系团和星系群、热气丝和温暖炽热的星系际介质中的不均匀性。几个CMB实验(小面积的天空)和理论组(全天空)最近发表了y型失真图。我们建议在这样的y型图中寻找两个人造热点,这两个热点是由于不完全减去运动诱导偶极子对宇宙微波背景天空的影响而产生的。该偶极子在二阶引入了振幅为几μK的附加温度和y畸变各向异性,这可以通过普朗克HFI和Pixie实验来测量,并且可以用作CMB实验的交叉通道校准源。这种y型失真存在于每个像素中,并且不是平均整个天空的结果。如果需要,可以从最终的y型图中减去根据已知线性偶极子精确计算的这种失真。
2013-02-26 astro-ph.CO
Relationship between the CMB, SZ Cluster Counts, and Local Hubble Parameter Measurements in a Simple Void Model
根据Sunyaev-Zel'dovich(SZ)星系团数计数推断的物质波动幅度之间的差异,原始温度,以及普朗克卫星测量的宇宙微波背景(CMB)的偏振各向异性,如果局部宇宙嵌入在Lee,2014所示的欠致密区域中,则可以调和。在这里使用一个简单的空隙模型假设开放的Friedmann-Robertson-Walker几何和马尔可夫链蒙特卡罗技术,我们调查如何深入的局部欠密区域需要解决这个矛盾。如果存在这种局部空隙,则预测不同于全局哈勃常数的局部哈勃参数值。我们推导出后验分布的本地哈勃参数的普朗克CMB数据和SZ集群计数假设简单的空洞模型的联合拟合。我们发现,预测的本地哈勃参数值的$H_{\rm loc}=70.1\pm0.34~{\rm km\,s^{-1}Mpc^{-1}}$是在更好的协议与直接的本地哈勃参数测量,表明本地空洞模型可以提供一个一致的解决方案的集群数计数和哈勃参数的差异。
2016-01-06 astro-ph.CO
Faraday Rotation as a diagnostic of Galactic foreground contamination of CMB maps
来自前景残差的贡献可以对宇宙微波背景(CMB)的温度图产生显著影响。大多数情况下,焦点一直在银河平面上,当前景清理发生时。然而,在本文中,我们将调查可能的前景污染,从银河系以外的来源在CMB地图。我们将分析法拉第旋转图和CMB温度图之间的相关性。法拉第旋转图依赖于银河系的磁场,以及热电子密度,两者都可能有助于CMB温度。我们发现,平均互相关的标准差偏离模拟在99.9%的水平。此外,CMB温度极值和法拉第旋转的极值点之间的比较也被执行,显示两者之间的一般重叠。我们还发现CMB冷点位于一个强负相关的区域,这意味着它可以用银河系起源来解释。此外,我们调查附近的超新星遗迹在银河系中,跟踪银河无线电环路。这些超新星遗迹位于银河系的高纬度和低纬度,因此远远超出了银道面。我们发现法拉第旋转和CMB温度之间的一些相关性,在选择无线电环路。这表明,银河系前景可能会影响CMB,在银河系高纬度地区
2012-02-08 astro-ph.CO
The Universe is Brighter in the Direction of Our Motion: Galaxy Counts and Fluxes are Consistent with the CMB Dipole
一个相对于宇宙静止坐标系运动的观测者应该观测到星系在运动方向上的聚集和增亮,以及在相反方向上的扩散和变暗。如果星系相对于宇宙微波背景宇宙微波背景(CMB)静止坐标系平均处于静止状态,那么从这个偶极子推断的速度应该与CMB温度偶极子的速度相匹配。然而,最近的研究声称,与CMB的预期相比,太阳运动方向上的星系数量和通量增加了许多倍,这对标准宇宙学提出了质疑。本文证明了河外射电源的天空分布和亮度与宇宙微波背景偶极子在方向和速度上是一致的。我们使用的第一个历元的甚大阵列巡天与快速澳大利亚平方公里阵列探路者连续调查估计偶极子通过几种不同的方法,都显示出类似的结果。典型的拟合发现一个$331^{+161}_{-107}$公里秒$^{-1}$速度偶极子与顶点$(\ell,b) = (271^{+55}_{-58}, 56^{+13}_{-35})$在银河系坐标从源计数和$399^{+264}_{-199}$公里秒$^{-1}$对$(\ell,b) = (301^{+30}_{-30}, 43^{+19}_{-17})$从无线电通量。这些都是一致的CMB-太阳的速度,370公里秒$^{-1}$对$(\ell,b) = (264, 48)$,并显示星系平均静止相对于早期宇宙的静止帧,预测的规范宇宙学。
2022-05-13 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cosmological parameter forecasts by a joint 2D tomographic approach to CMB and galaxy clustering
宇宙微波背景(CMB)场与物质示踪剂之间的互相关携带着重要的宇宙学信息。在本文中,我们预测的信噪比分析中包含的信息的互相关的CMB各向异性领域与源计数未来的宇宙学观测及其对宇宙学参数的不确定性的影响,使用联合层析分析。我们包括温度,偏振和透镜的CMB领域和星系数计数的物质示踪剂。通过限制自己的准线性尺度,我们预测的Fisher矩阵形式主义的交叉相关的源计数与CMB在几个宇宙学模型的参数的约束的相对重要性。我们得到的CMB数计数互相关可以改善暗能量品质因数(FoM)最多的一个因素$\sim 2$为LiteBIRD+CMB-S4 $\times$ SKA 1相比,两个探头的不相关组合,并将使欧几里德测光调查,以达到最高的FoM在这里考虑的。我们还预测如何CMB星系集群的互相关可以增加中微子部门的FoM,也使一个统计上显着的($\gtrsim$ 3 $σ$ LiteBIRD+CMB-S4 $\times$ SPHEREx)检测的最小中微子质量允许在正常的层次结构中只使用准线性尺度。类似地,我们发现,在当地的原始非高斯的不确定性可以低至$σ(f_{\rm NL}) \sim 1.5-2$通过使用两点统计只有CMB和无线电调查,如EMU和SKA 1的组合。我们的研究结果突出了额外的约束力的CMB和星系团之间的互相关性,从未来的调查,这主要是基于准线性尺度,因此足够强大的非线性效应。
2021-06-09 astro-ph.CO
Improving cosmological constraints from galaxy cluster number counts with CMB-cluster-lensing data: Results from the SPT-SZ survey and forecasts for the future
我们显示了宇宙学约束的改善,从星系团调查的补充CMB集群透镜数据。我们探讨了从3.1 $σ$探测星系团宇宙微波背景(CMB)引力透镜的质量信息添加到Sunyaev-Zel 'dovich(SZ)选择的星系团样本从2500度$^2$ SPT-SZ调查和有针对性的光学和X射线后续数据的宇宙学意义。在$Λ$ CDM模式中,集团样本与普朗克功率谱测量的组合更倾向于$σ_8 \left(Ω_m/0.3 \right)^{0.5} = 0.831 \pm 0.020$。添加集群数据将该数量的不确定性降低了1.4倍,无论是否包括3.1 $σ$ CMB集群透镜测量,该不确定性都不变。然后,我们预测的CMB集群透镜测量与未来的集群目录的影响。将CMB-集群透镜测量添加到正在进行的SPT-3G调查的SZ集群目录中,预计将改善对暗能量状态方程$w$的预期约束,将其提高到$σ(w) = 0.19$的1.3倍。我们发现最大的改进,从CMB集群透镜测量是$σ_8$,其中添加CMB集群透镜数据的集群数量计数减少了预期的不确定性$σ_8$的因子分别为2.4和3.6的SPT-3G和CMB-S4。
2021-11-15 astro-ph.CO
Spectator stresses and CMB observables
分析了由旁观者各向异性应力引起的大尺度曲率扰动。假设各向异性应力与等离子体成分相关,该等离子体成分的能量密度在今天和光子退耦之前都是次主导的。动量约束的强制执行和与中微子各向异性应力的相互作用决定了爱因斯坦-玻尔兹曼体系的正则初始条件。宇宙微波背景观测量的形状和相位既不同于传统的绝热模观测量,也不同于非绝热模观测量。
2009-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multiscale analysis of the CMB temperature derivatives
我们研究了普朗克CMB温度在不同尺度下,通过其衍生物的二阶,这使得一个本地的形状和各向同性的字段的特征。在计算和统计特性的衍生物中有一个不完整的天空的问题是解决的文件。分析证实了在大尺度下CMB存在低方差,这在衍生品中也是显而易见的。此外,偏离标准模型的梯度,曲率和偏心张量的极值的数据进行了研究。正如所预期的,冷点被检测为曲率方面最突出的峰值之一,但是另外,当温度信息及其拉普拉斯算子相结合时,还观察到在$10^\circ$尺度上具有类似概率的另一特征。然而,当参考从理论基准模型计算的方差时,这两个偏差的$p$ -值增加到高于$6\%$,表明这些偏差可能与低方差异常相关。最后,介绍了旋量的方向各向异性的一个估计,它适用于由场导数导出的旋量。在偏心张量中检测概率为$<1\%$的各向异性方向。
2017-01-30 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