没有证据表明天空中有异常低方差的圆圈

在平坦宇宙中的可观测的天空圆圈

Observable circles-in-the-sky in flat universes

一个重要的，潜在的可检测的，对宇宙的非平凡拓扑结构的签名是所谓的圆在天空中的宇宙微波背景（CMB）的存在。然而，最近的搜索，仅限于对跖和近对跖圈，未能发现任何。这一结果，加上最近的理论结果有关的可检测性非常接近平坦的宇宙，足以排除一个可检测的非平凡的宇宙拓扑结构的大多数观察者在暴胀极限（$0< |Ω_{tot}-1| \lesssim 10^{-5}$）。在最近的一篇论文中，我们研究了如果宇宙像通常假设的那样是完全平坦的（$Ω_{tot} = 1 $），这些寻找圆的结果。更具体地说，我们推导出了所有多连通平坦可定向$3$ -流形的最短闭测地线对应的匹配圆对的对跖性可能的最大偏差角。这些偏离对跖性的上限表明，在一个平坦宇宙中，对于某些拓扑类型，仍然有相当一部分观测者的匹配圆的偏离对跖性远大于零，这意味着迄今为止对天空中圆的搜索不足以排除可检测的非平凡平坦拓扑的可能性。在这里，我们简要回顾这些结果，并讨论它们在寻找圆在天空中的一个平坦的宇宙的后果。

在CMB天空中CCC预测的同心低方差圆

On CCC-predicted concentric low-variance circles in the CMB sky

使用WMAP数据对CMB进行的一项新分析支持较早的低温变化同心圆非高斯特征的迹象。共形循环宇宙学（CCC）从宇宙大爆炸之前的一个亿万年中遇到的超大质量黑洞中预测了这些特征。个别低方差圆的真实数据的意义一直存在争议，但最近的独立分析证实了CCC的预期，CMB圆有一个非高斯温度分布。在这里，我们研究同心套低方差圆环的WMAP数据，发现一个高度非各向同性的分布。一个新的“天空扭曲”程序，直接分析WMAP数据，没有呼吁模拟，表明这些同心集的流行取决于环是圆形的，而不是甚至稍微椭圆形，数字急剧下降，随着椭圆度的增加。这与CCC的预期是一致的;同样重要的事实是，尽管发现一些环的半径达到了$15^\circ$左右，但没有一个超过$20^\circ$。同心集合的非各向同性分布可以与先前已知的异常和非高斯CMB特征相关联。

Limits of the circles-in-the-sky searches in the determination of cosmic topology of nearly flat universes

[Abridged] An observable signature of a detectable nontrivial spatial topology of the Universe is the circles-in-the-sky in the CMB sky. In the most general search, pairs of circles with deviation from antipodality $0^\circ \leq θ\leq 169^\circ$ and radii $10^\circ \leq λ\leq 90^\circ$ were investigated, but no matching circles were found. Assuming this negative result, we examine the question as to whether there are nearly flat universes with compact topology that would give rise to circles whose observable parameters $λ$ and $θ$ fall o outside the ranges covered by this search. We derive the…

对天空中一对圆圈的探测能告诉我们宇宙的几何和拓扑结构吗？

What can the detection of a single pair of circles-in-the-sky tell us about the geometry and topology of the Universe ?

在一个具有可检测的非平凡空间拓扑的宇宙中，最后一个散射表面包含成对的匹配圆，它们具有相同的温度波动分布，即所谓的天空中的圆。在宇宙微波背景图中，对这种几乎对极的圆对进行的测量迄今为止还没有成功。以前，我们已经证明，这种搜索的否定结果，如果得到证实，原则上应该足以排除一个可检测的非平凡的空间拓扑结构，对于大多数观察者在非常接近平坦（$0<\midΩ_{\text{tot}}-1\mid \lesssim10^{-5}$）（弯曲）的宇宙。然而，最近我们已经证明，如果宇宙是{ \it exactly}平坦的，那么这幅图景就会发生根本性的改变。在这种情况下，存在许多潜在的圆对，它们与对映性有很大的偏差，这些圆对尚未被现有的搜索所探测。在这里，我们研究在什么条件下的检测一对圆在天空中可以用来唯一指定的拓扑结构和宇宙的空间部分的几何形状。我们表明，从检测的一对匹配的圆\emph{single}可以推断是否空间几何是平坦的或不，如果是这样，我们展示了如何确定的拓扑结构（除了一种情况下）的宇宙使用这些信息。我们的研究结果的一个重要的额外结果是，在搜索匹配的圆对的天空中的圆的参数空间，需要跨越的维度从六个自由度减少到五个自由度，在必要的计算时间显着减少。

WMAP数据中的同心圆可能提供了大爆炸前剧烈活动的证据

Concentric circles in WMAP data may provide evidence of violent pre-Big-Bang activity

共形循环宇宙学（CCC）假定在我们的大爆炸“B”之前存在一个永世，其共形无穷大“I”与“B”共形地相同，现在被视为类空3面。在宇宙微波背景辐射的天空中，黑洞与束缚星系团的相遇会产生一种可观测到的效应，即温度变化极低的同心圆族，每个同心圆族的中心代表星系团会聚的“I”点。这些中心在我们的CMB天空中表现为相当随机分布的固定点。威尔金森微波背景探测器（WMAP）的宇宙微波背景7年图的分析确实揭示了这样的同心圆，高达6σ的意义。当将相同的分析应用于BOOMERanG98数据时，这一点得到了证实，消除了影响的仪器原因的可能性。CCC的这些观测预言在标准的暴胀宇宙学中是不容易解释的。

CMB-S4 and the Hemispherical Variance Anomaly

Cosmic Microwave Background (CMB) full-sky temperature data show a hemispherical asymmetry in power nearly aligned with the Ecliptic. In real space, this anomaly can be quantified by the temperature variance in the northern and southern Ecliptic hemispheres. In this context, the northern hemisphere displays an anomalously low variance while the southern hemisphere appears unremarkable (consistent with expectations from the best-fitting theory, $Λ$CDM). While this is a well established result in temperature, the low signal-to-noise ratio in current polarization data prevents a similar compariso…

在CMB天空和LCDM中CCC预测的低方差圆

CCC-predicted low-variance circles in CMB sky and LCDM

新的分析证实了我们早先的说法[1]，[7]在宇宙微波背景（CMB）中，在WMAP数据中可以辨别出明显的低温度变化的圆，通常是同心圆。它们的真实性可以被解释为在前一个世代中遇到超大质量黑洞的证据，正如共形循环宇宙学（CCC）所预测的那样[2]。相反的论点[4-6]指出，这样的圆圈出现，在类似的频率，也在模拟数据使用WMAP的CMB功率谱，加上随机输入。我们回应[7]，如果这样的圆有助于CMB，这会影响功率谱，增强模拟中的这样的圆。我们在这里证实了这一点，但表明，如果理论LCDM功率谱，而不是使用，那么低方差的圆圈消失。这表明LCDM模型对CMB的解释是不完整的，缺少关键信息，而这些信息是由CCC的低方差圆提供的。理论LCDM和观察到的功率谱之间的良好协议，即使对于相当大的l值，并没有揭示这种差异，相关性仅在较大的l值，协议是弱的。我们指出了各种非随机方面的圆圈，看到在真实的数据和WMAP功率谱的模拟，但不是与理论LCDM频谱。我们还表明，同心圆集的空间分布是非常非随机的真实WMAP数据（也许是由于大规模的质量不均匀性扭曲CCC的圆形），在完全相反的模拟与WMAP功率谱，这样的圆集是稀疏和接近平均温度。这些特征与CCC完全一致（并且与早期的分析[8]一致，即CMB中的随机高斯分量在总CMB信号中仅为0.2左右），但不容易适应标准通货膨胀的随机初始波动。

天空中的圆圈搜索和平坦宇宙中可观测的宇宙拓扑

Circles-in-the-sky searches and observable cosmic topology in a flat Universe

在一个具有可检测的非平凡空间拓扑的宇宙中，最后一个散射表面包含成对的匹配圆，它们具有相同的温度波动分布-所谓的天空中的圆。在宇宙微波背景图中寻找近对极圆的方法至今没有成功。这个否定的结果，以及最近的理论结果，关于近平坦紧凑拓扑的可检测性，足以排除一个可检测的非平凡拓扑的大多数观察者在非常近平坦的积极和消极弯曲的宇宙（$0<|Ω_{tot}-1| \lesssim 10^{-5}$）。在这里，我们调查的后果，这些可观察的非平凡拓扑结构的搜索，如果宇宙原来是完全平坦的（$Ω_{tot}=1$）。我们证明，在这种情况下，从这种搜索推导出的结论可以是根本不同的。我们表明，对于所有的多连通定向平坦流形，它是可以直接研究的作用的holonomies，以获得一个一般的上限的角度，其特征在于偏离对的匹配圆与最短的封闭测地线。这个界对所有观测者和紧化长度参数的所有可能值都是有效的。我们还表明，在一个平坦的宇宙中，有观察者的圆圈在天空中的搜索已经进行不足以排除一个可检测的非平凡的空间拓扑的可能性。值得注意的是，宇宙空间曲率的如此微小的变化，在几何上实际上是无法区分的，如何能对宇宙拓扑的可探测性产生如此剧烈的影响。

CMB天空中的巨环

Giant Rings in the CMB Sky

我们发现一个独特的方向，在CMB的天空中，巨环周围有一个异常的平均温度分布。该方向与前面测量的异常大的整体流动方向非常接近。使用蒙特卡罗模拟，我们估计的意义的巨大的环在$3σ$水平和对齐与散装流在$2.5σ$。我们认为，由暴胀前粒子播种的宇宙缺陷可以解释巨大的环，大体积流和它们的排列。

Anomalies of Cosmic Anisotropy from Holographic Universality of Great-Circle Variance

We examine all-sky cosmic microwave background (CMB) temperature maps on large angular scales to compare their consistency with two scenarios: the standard inflationary quantum picture, and a distribution constrained to have a universal variance of primordial curvature perturbations on great circles. The latter symmetry is not a property of standard quantum inflation, but may be a symmetry of holographic models with causal quantum coherence on null surfaces. Since the variation of great-circle variance is dominated by the largest angular scale modes, in the latter case the amplitude and direct…

暗能量状态方程与宇宙拓扑

Dark energy equation of state and cosmic topology

宇宙的非平凡空间拓扑的直接观测结果是，观测者可能会探测到辐射源的多个图像。特别是，一个非平凡的拓扑结构将产生成对的相关圆的温度波动的各向异性地图的宇宙微波背景（CMB），所谓的圆在天空中。通过这种方式，可检测的非平凡空间拓扑可以被视为可观察的属性，可以通过所有局部均匀和各向同性宇宙的天空中的圆圈进行探测，而无需对宇宙学暗能量（DE）状态方程（EOS）参数进行假设。我们表明，通过在天空中的圆圈的空间拓扑结构的知识提供了一种有效的方法，减少退化的DE EOS参数。作为一个例子，我们通过假设Poincaré十二面体空间拓扑，并重新分析Ia型超新星、重子声学振荡和CMB加上统计拓扑贡献对特定状态方程参数的约束，具体说明了拓扑作用.

对暗能量和宇宙拓扑的约束

Constraints on dark energy and cosmic topology

宇宙的非平凡空间拓扑是一个潜在的可观测属性，它可以通过所有局部均匀和各向同性宇宙的天空中的圆圈进行探测，而无需对宇宙学参数进行假设。我们展示了如何使用一个可能的圆在天空中的全球均匀宇宙的空间拓扑结构的检测设置约束的暗能量状态方程参数。

天空的光谱变化：对交替宇宙的限制

Spectral Variations of the Sky: Constraints on Alternate Universes

复制我们今天的宇宙所需的参数微调表明，我们的宇宙可能只是一个永远膨胀的超级区域中的一个区域。在我们可观测的宇宙之外，还存在着许多其他区域，每个区域都由一组不同的物理参数控制。这些区域之间的碰撞，如果发生的话，应该会在宇宙微波背景（CMB）中留下各向异性的特征，但还没有被看到。我们分析了从普朗克数据集构建的100和545 GHz之间的掩蔽，前景清洁的地图的光谱特性。与CMB冷点相关的四个不同的$\sim2-4\arcdeg$区域显示出非常强的143 GHz发射，但在100或217 GHz没有相应的强发射。该143 GHz残余发射的信噪比处于$\gtrsim$ 6 $σ$水平，其在减去剩余的同步加速器/自由前景之后降低到$3.2-5.4σ$。我们评估了这种残余排放的不同机制，并得出结论，虽然有30%的概率，噪声波动可能会导致前景落在3 $σ$的过量，有不到0.5%的概率，前景可以解释所有的过量。一个合理的解释是，我们的宇宙与另一个重子光子比比我们大$\sim$ 4500倍的宇宙的碰撞，可能会在复合时期产生增强的氢帕邢系列发射。未来的光谱测绘和更深入的观测，在100和217千兆赫需要减轻系统所产生的未知的银河前景，并确认这一不寻常的假设。

用WMAP9数据约束早期宇宙的各向异性模型

Constraining anisotropic models of the early Universe with WMAP9 data

我们约束几个模型的早期宇宙预测的统计各向异性的宇宙微波背景（CMB）的天空。我们利用WMAP 9地图与光束不对称性去卷积。与以前发布的WMAP数据相比，它们没有表现出统计各向异性的巨大四极矩。这允许加强在文献中建立的模型的参数的限制。特别地，特殊四极的幅度被约束为：|g_*|<0.072（95% C.L.）（-0.046<g_*<0.048在68% C.L.）独立于天空中的优选方向。在麦克斯韦项与暴胀子非最小耦合的各向异性暴胀中，得到了e折叠总数的上限，即在95% C. L时，N_{tot} < N_{CMB} +82。（68% C.L.时+14）对于N_{CMB} =60。我们还约束模型的（伪）共形宇宙。最强的约束条件是观众场景，包括保形滚转后的长阶段视界下演化，在95% C. L时h^2 < 0.006，根据相关参数。类似的约束在动力学模型中要弱得多，例如，伽利略起源。

从7年WMAP CMB数据导出的宇宙拓扑的约束和使用CMB偏振图约束拓扑的前景

Constraints on the topology of the Universe derived from the 7-year WMAP CMB data and prospects of constraining the topology using CMB polarisation maps

我们施加约束的宇宙拓扑结构确定从搜索匹配的圆圈在宇宙微波背景（CMB）的温度各向异性模式的7年WMAP数据。我们特别注意该方法对天空图的残留前景污染的敏感性。在更高分辨率的WMAP W波段图中搜索匹配的背靠背圆对，可以对拓扑结构施加更严格的约束。我们的研究结果排除了具有拓扑结构的宇宙，这些拓扑结构预测了半径大于约10度的成对圆。这使得一个平坦宇宙的基本域的大小下限约为27.9 Gpc。我们还研究了约束宇宙的拓扑结构的可能性，通过匹配的圆统计适用于极化CMB各向异性地图。与迄今为止简单分析温度数据相比，在拓扑研究中使用CMB偏振图的优势得到了清楚的证明。它被发现，普朗克和下一代CMB实验数据的噪声水平不再是令人望而却步，应该足够低，使这些研究的偏振图的使用。

单头和双头奇无线电圈在LOFAR调查中的发现

Single- and double-headed odd radio circles in the LOFAR surveys

本文通过LOFAR调查发现更多奇无线电圈，分析其特征并确认其与大椭圆星系的关联，揭示其物理尺寸与频谱指数的关系。

宇宙拓扑学. 第一部分. 基于圆搜索的可定向欧几里得流形限制

Cosmic topology. Part I. Limits on orientable Euclidean manifolds from circle searches

该研究利用宇宙微波背景圆对特征，基于WMAP和Planck数据得出宇宙最短不可收缩回路的限制，转化为可定向欧几里得拓扑流形参数约束，发现观测允许的流形范围更广。

The ISW effect and the lack of large-angle CMB temperature correlations

It is by now well established that the magnitude of the two-point angular-correlation function of the cosmic microwave background temperature anisotropies is anomalously low for angular separations greater than about 60 degrees. Physics explanations of this anomaly typically focus on the properties of the Universe at the surface of last scattering, relying on the fact that large-angle temperature fluctuations are dominated by the Sachs-Wolfe effect (SW). However, these fluctuations also receive important contributions from the integrated Sachs-Wolfe effect (ISW) at both early (eISW) and late (…

宇宙拓扑学。第Ic部分：基于圆搜索对透镜空间的限制

Cosmic topology. Part Ic. Limits on lens spaces from circle searches

本文利用CMB天空圆搜索缺失，对透镜空间拓扑的$p$和$q$参数给出比以往更强的限制，并展示曲率越小允许的最大$p$越大。