The Temperature of the Cosmic Microwave Background
使用WMAP数据独立地重新校准FIRAS数据,以获得2.7260 +/- 0.0013的CMB温度。本文评述了宇宙微波背景温度的测量。根据文献中的测量结果确定宇宙微波背景温度为2.72548 +/- 0.00057 K。
2009-11-10 astro-ph.CO
Joint tomographic measurement of thermal Sunyaev Zeldovich and the cosmic infrared background
University of Oxford(牛津大学);University of Waterloo(滑铁卢大学)
本文提出了一种联合测量热Sunyaev-Zeldovich效应与宇宙远红外背景的方法,用于重建宇宙中电子压力和恒星形成率密度的演化,结果与模拟预测一致。
2026-03-04 astro-ph.CO
Inferring the Redshift Distribution of the Cosmic Infrared Background
利用普朗克高频仪(Planck High Frequency Instrument,HFI)图像和斯隆数字巡天(Sloan Digital Sky Survey,SDSS)DR 7类星体图像的互相关,估算了红移0 < z <5范围内宇宙红外背景(Cosmic Infrared Background,CIB)的强度分布。545和353 GHz信道,我们在217 GHz获得的上限与预期一致。在所有的频率与可检测的信号,我们推断红移分布峰值约z ~ 1.2,并发现恢复的光谱是一致的恒星形成星系所产生的排放。通过假设简单的修改黑体和Kennicutt关系,我们估计尘埃和恒星形成率密度作为红移的函数,发现结果与早期的多波长测量在宇宙历史的很大一部分。然而,我们注意到,由于缺乏中红外覆盖,我们无法准确确定造成CIB的尘埃的平均温度。我们的研究结果表明,基于聚类的红移推断是一个有价值的工具,从一个单一的和均匀的数据集测量宇宙恒星形成率的整个演化历史。
2014-12-04 astro-ph.CO
Dark Before Light: Testing the Cosmic Expansion History through the Cosmic Microwave Background
宇宙膨胀的历史从广义上说是从辐射主导的时代到物质主导的时代再到加速的、暗能量主导的时代。我们研究在早期宇宙中是否可能存在间歇性的加速周期--在大爆炸核合成(BBN)和重组之间以及更远的地方。我们确定标准图像是非常可靠的:宇宙微波背景中各向异性的观测排除了1 \leq z \lesssim 10 ^5(对应于5 \times 10 ^{-4}\{\rm eV} \leq T \lesssim 25\{\rm eV})之间任何额外的加速膨胀期。
2010-09-17 astro-ph.CO
The Cosmic Microwave Background: a strange characteristic
宇宙中散射粒子的自引力能量密度与宇宙微波背景(CMB)中散射光子的能量密度之比在任何空间体积中都是相同的。这两个能量密度在辐射温度为当前CMB温度的量级时相等。
2009-10-01 astro-ph.CO
Cosmic dipole tensions: confronting the cosmic microwave background with infrared and radio populations of cosmological sources
研究通过分析不同数据集间的偶极子张力,发现Planck与CatWISE存在显著矛盾,而RACS与两者存在系统差异,需约10^6个无线电源才能达到5σ显著性。
2026-05-01 astro-ph.CO
Dynamical Test of Cosmic Acceleration: $k$-nearest Neighbor Cross Correlation of Cosmic Microwave Background and Cosmic Infrared Background
Seoul National University(首尔大学);Institute for Data Innovation in Science, Seoul National University(首尔大学数据创新科学研究所);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);School of Physics, Korea Institute for Advanced Study(韩国高等科学研究院物理学院);Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA)(中央研究院天文及天文物理研究所);SNU Astronomy Research Center, Seoul National University(首尔大学天体物理学研究中心)
研究宇宙加速的物理起源,通过测量宇宙微波背景与宇宙红外背景的k近邻交叉相关性进行动力学测试,发现正相关证据,量化幅度,该分析比两点相关函数提高检测显著性,还探索演化暗能量,结果与ΛCDM一致。
2026-07-23 astro-ph.CO
Determination of the cosmic far-infrared background level with the ISOPHOT instrument
宇宙红外背景(CIRB)主要由遥远星系的积分光组成。在远红外波段,目前对其表面亮度的估计是基于COBE卫星的测量。这些结果还需要其他仪器的独立确认。在本文中,我们得出的远红外CIRB使用的ISO卫星上的ISOPHOT仪器进行测量的估计。这些结果被用来进一步确认各个小组使用COBE数据得出的CIRB水平。我们研究了三个非常低的卷云发射区。用ISOPHOT仪器在90、150和180 μ m处观测到的表面亮度与来自Effelsberg射电望远镜的氢21 cm线数据相关。外推到零氢柱密度给出了河外信号加上黄道光的总和的估计。黄道光是用较短波长的ISOPHOT数据减去的。因此,所得到的远红外CIRB的估计值仅基于ISO测量。在150 - 180 μ m范围内,我们得到的CIRB值为1.08+-0.32+-0.30 MJy/sr,分别引用统计误差和系统误差。在90微米波段,我们得到一个2 σ上限为2.3兆焦耳/锶。来自ISOPHOT远红外地图的估计是一致的,与早期的COBE结果。
2009-04-20 astro-ph.CO
Can decaying particle explain cosmic infrared background excess?
最近,CIBER实验测量了漫宇宙红外背景(CIB)通量,并声称与星系的综合辐射相比过量。我们证明了CIB谱可以用新粒子衰变产生的额外光子来拟合。然而,它也对CIB的各向异性贡献太大,这与CIBER和哈勃太空望远镜的各向异性测量相矛盾。
2017-06-15 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Lensing of the Cosmic Neutrino Background
我们研究宇宙中微子背景的引力透镜。在可预见的未来,这种信号是无法检测到的,但有丰富的信息可用。至少有一些来自早期宇宙的中微子在今天将是非相对论性的,具有更近的最后散射表面(与宇宙微波背景相比)和更大的偏转角度。大质量中微子的透镜效应是强色性的:透镜效应的振幅和势能穿越的宇宙时间都依赖于中微子动量,原则上可以访问我们的整个因果体积,而不限于光锥。作为一个具体的例子,我们着重讨论了宇宙中微子背景在穿过星系团和星系晕时会发生强透镜效应的情况。我们计算了宇宙中微子的爱因斯坦半径,并研究了中微子质量的影响。
2020-05-08 astro-ph.CO
Modelling the correlation between the thermal Sunyaev Zel'dovich effect and the cosmic infrared background
我们展示了如何从星系团的热Sunyaev Zel'dovich效应(tSZ)和宇宙红外背景(CIB)源的尘埃排放之间的相关性,可以计算在晕模型框架。使用最近的tSZ和CIB模型,我们发现,在150 GHz的tSZ × CIB的互相关的大小约为20%。在e 11 =3000时,角功率谱对总角功率谱的贡献为-2 μK^2量级,然而,这个值的不确定性是2 ~ 3倍,主要是因为CIB源模型的不确定性。我们预计该分量的巨大不确定性会降低运动学Sunyaev Zel'dovich效应(kSZ)的上限,因为在当前宇宙微波背景任务探测的频率范围内,tSZ x CIB和kSZ的频率依赖性相似。我们还发现,tSZ x CIB的相关程度是更高的毫米x亚毫米光谱比毫米x毫米,因为更多的亚毫米CIB起源于较低的红移(z<2),其中大多数tSZ集群被发现。
2012-11-08 astro-ph.CO
Physics of the Cosmic Microwave Background Radiation
宇宙微波背景(CMB)辐射提供了一个观察早期宇宙的窗口,揭示了它的组成和结构。在这些讲座中,我们回顾和讨论的物理基础的主要特点的CMB。
2015-04-23 astro-ph.CO
Effect of Cosmic UV Background on Star Formation in High Redshift Galaxies
利用高分辨率宇宙学模拟研究了宇宙紫外背景对高红移星系恒星形成的影响。模拟包括恒星形成,三维辐射转移,和一个非常详细的ISM模型,并达到足够的空间分辨率,以解决分子云的形成网站。在模拟中,恒星形成分子云周围的莱曼-维尔纳带中的局部辐射场在宇宙紫外线背景中占主导地位,其系数为100,类似于银河系和少数高红移星系中的星际辐射场。因此,宇宙紫外线背景与正常星系中的恒星形成基本上无关。
2010-06-09 astro-ph.CO
Robustness of cosmic neutrino background detection in the cosmic microwave background
宇宙中微子背景的存在可以通过CMB实验间接探测,不仅可以通过测量宇宙中辐射的背景密度,还可以通过寻找温度和偏振功率谱中自由流物质波动的典型特征。之前的研究已经提出了这些波动的相当通用的参数化,这可能有助于区分普通自由流中微子的特征或更奇异的暗辐射模型的特征。目前的数据与这些参数的标准值是一致的,这似乎为宇宙中微子背景的存在提供了进一步的证据。在这项工作中,我们调查的鲁棒性,这一结论在各种假设。我们概括的有效声速和粘性速度的定义的情况下,大量的中微子或其他暗辐射组件经历非相对论性的过渡。我们表明,这些有效参数的当前界限不显着变化时,考虑任意值的粒子质量,或扩展的宇宙学模型与自由有效中微子数,动态暗能量或运行的原始光谱倾斜。我们的结论是,这是可能的,使一个强大的声明宇宙中微子背景的CMB实验的检测。
2015-02-16 astro-ph.CO
Signatures of Modified Dispersion Relation of Graviton in the Cosmic Microwave Background
引力子的色散关系是引力基础物理中的一个基本问题。本文研究了引力子色散关系的修正对宇宙微波背景(CMB)功率谱的影响,特别是对B模偏振的影响。我们的结果将有助于检验引力子在$10^{-29}$ eV附近的色散关系。
2017-12-21 astro-ph.CO
Probing the statistic in the cosmic microwave background
本文用柯尔莫哥洛夫统计量分析了宇宙微波背景信号的扰动特性。我们获得了WMAP的W和V波段温度数据的Kolmogorov随机参数的地图,这是不同的银河系盘辐射的影响,然后我们用各种统计量的扰动数据集建模。分析表明,由于污染辐射和宇宙微波背景的统计特性不同,Kolmogorov参数可以作为分离它们的有效工具。
2009-03-13 astro-ph.CO
The Stochastic Gravitational Wave Background Generated by Cosmic String Networks: the Small-Loop Regime
我们考虑一种替代的方法来计算的随机引力波背景产生的小循环产生的宇宙弦网络的宇宙学演化,并使用它来推导出相应的功率谱的解析近似。我们表明,这种近似产生了一个很好的适合更详细的结果,使用速度依赖的单尺度模型来描述宇宙弦网络动力学,在很宽的频率范围内,在小环制度。
2014-03-11 astro-ph.CO
A minimal empirical model for the cosmic far-infrared background anisotropies
宇宙远红外背景(CFIRB)探测宇宙时间内未解决的尘埃恒星形成星系,并补充星系演化的紫外和光学观测。在这项工作中,我们解释所观察到的CFIRB各向异性使用经验模型的基础上解决星系在紫外和光学调查。我们的模型包括恒星质量函数,恒星形成的主要序列,和尘埃衰减。我们发现,通常使用的线性Kennicutt红外光度和恒星形成率之间的关系overproduces所观察到的CFIRB振幅。观测到的CFIRB要求低质量星系的红外光度比Kennicutt关系预期的要低,这意味着低质量星系的尘埃含量更低,尘埃衰减更弱。我们的研究结果表明,CFIRB不仅提供了一个严格的一致性检查星系演化模型,但也限制了低质量星系的尘埃含量。
2017-03-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic X-ray surveys of Active Galactic Nuclei: synergy between X-ray and infrared observations
我们简要回顾了宇宙X射线巡天中探测到的活动星系核(AGN)的X射线和红外观测之间的协同作用,主要是XMM-牛顿,钱德拉和NuSTAR。我们专注于这种X射线-红外协同作用的两个互补方面(1)最严重的模糊活动星系核的识别和(2)恒星形成和活动星系核活动之间的联系。我们还简要讨论了未来十年的X射线-红外研究的前景。
2016-11-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Relaxation leptogenesis, isocurvature perturbations, and the cosmic infrared background
宇宙红外背景辐射的观测在小角尺度上表现出显著的波动。已经提出了一些解释,但目前对这些大幅度波动的起源没有达成共识。我们认为,小规模的波动,物质反物质的不对称性可能会导致变化的恒星形成率负责的CIB波动的可能性。我们表明,最近提出的希格斯弛豫leptogenesis机制可以产生这样的小尺度重子等曲率扰动,可以解释所观察到的过剩的CIB波动。
2017-01-30 astro-ph.CO hep-ph
Search for Radiative Decays of Cosmic Background Neutrino using Cosmic Infrared Background Energy Spectrum
我们建议通过将宇宙红外背景的光子能谱拟合到中微子辐射衰变和连续谱的光子能谱之和来寻找中微子辐射衰变。通过将AKARI和Spitzer观测到的宇宙红外背景能谱与中微子辐射衰变的光子能谱用极大似然方法进行比较,我们获得了$3.1 \times 10^{12}$至$3.8 \times 10^{12}$年的寿命下限为95%第三代中微子$ν_3$在$ν_3$质量范围50 \mmev和150 \mmev之间的置信水平中微子振荡测量。在左右对称模型中,对于$m_3$为50 \mmev的$ν_3$,预测其最小寿命为$1.5 \times 10^{17}$年。通过测量宇宙红外背景的连续能谱,研究了观测寿命为$1.5 \times 10^{17}$年的中微子辐射衰变的可行性。
2011-12-20 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Interpreting the cosmic far-infrared background anisotropies using a gas regulator model
宇宙远红外背景辐射(CFIRB)是研究恒星形成速率(SFR)历史以及重子与暗物质之间联系的有力工具。在这项工作中,我们探讨在何种程度上CFIRB各向异性可以复制星系演化的一个简单的物理框架,气体调节器(浴缸)模型。这个模型基于气体、恒星和金属的连续性方程,考虑了宇宙气体吸积、恒星形成和气体喷射。我们的模型的大规模的星系偏差和小规模的散粒噪声自洽,我们约束我们的模型使用的CFIRB功率谱测量普朗克。由于物理模型的简单性,拟合的拟合优度有限。我们比较我们的模型预测与CFIRB和引力透镜,热红外光度函数,亚毫米源计数之间的相关性。CFIRB的强烈聚集表明了一个大的星系偏差,这对应于z=2时质量为$10^{12.5} M_\odot$的晕,高于与恒星形成效率峰值相关的质量。我们还发现$10^{12} M_\odot$以上晕的远红外光度比紫外和光学巡天观测到的SFR的预期值要高。
2018-01-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic infrared background excess from axion-like particles and implications for multi-messenger observations of blazars
CIBER实验中在0.8-1.7 $μ\rm{m}$处的漫射背景光谱的首次测量显示,与理论预期的光谱相比,宇宙红外背景辐射(CIB)明显过量。我们重新审视的假设,类轴子粒子(ALP)的衰变可以解释这种过剩,扩展以前的分析的情况下,一个温暖的遗物人口。我们表明,这样的情况是不排除各向异性测量,也不是恒星冷却参数。此外,我们发现,增加的河外背景光(EBL)并不矛盾的观测耀变体光谱。此外,EBL的增加衰减的扩散TeV的伽马射线通量和探测到的中微子和伽马射线通量之间的紧张局势。
2019-01-03 astro-ph.CO hep-ph
Detecting Cosmic Gravitational-wave Background from Super-heavy Cosmic Strings with LISA
虽然宇宙弦说不适合于星系形成,但它在宇宙引力波背景的产生方面具有重要意义。本研究旨在开发一种从LISA数据流中提取宇宙弦产生的宇宙引力波背景的算法,并将该算法应用于包含不同强度宇宙弦产生的背景的模拟数据流中,研究该源的探测阈值。对于1年的观测,发现在标准情景下Gμ的探测阈值为3.12 \times 10^-16。在p和ε可调的情况下,参数空间中的可检测区域定义为(Gμ)^2/3 ε^-1/3 / p> 4.6 \times 10-11。
2012-02-16 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic Infrared Background Tomography and a Census of Cosmic Dust and Star Formation
本研究通过将多频段远红外强度图与SDSS光谱数据进行层析交叉相关,探测了0<z<4的宇宙远红外背景频谱,揭示了尘埃温度演化与密度变化,并精确量化了被尘埃遮蔽的恒星形成历史。
2025-08-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic Near-infrared Background Tomography with SPHEREx Using Galaxy Cross-correlations
河外背景光(EBL)由宇宙历史上所有发射源的综合光组成。在近红外波段,EBL主要是由恒星的辐射跨越宇宙时间;然而,光谱和红移信息的发射源纠缠,不能直接测量绝对测光或波动测量。交叉相关的近红外地图与已知的红移示踪剂,使EBL红移层析成像,因为EBL发射将只与外部示踪剂从相同的红移。在这里,我们预测的灵敏度探测EBL光谱能量分布的函数的红移交叉相关即将到来的近红外光谱成像调查,SPHEREx,与几个当前和未来的星系红移调查。利用一个模型星系光度函数,我们估计了大尺度上的互功率谱聚类幅度,并预测了近红外EBL光谱在$z\sim 6$外可以被层析成像探测到。我们还预测了小尺度互功率谱到$z\sim 10$的高显著性测量($\sim 10^2$ - $10^4σ$)。大尺度互功率谱的振幅可以通过连续谱和线发射来约束恒星合成过程的宇宙演化,而在非线性和泊松噪声尺度上,高灵敏度测量可以探测与示踪粒子数相关的平均谱。
2021-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Improved Models for Cosmic Infrared Background Anisotropies: New Constraints on the IR Galaxy Population
在整个宇宙恒星形成历史中,宇宙红外背景(CIB)功率谱对恒星形成和暗物质晕之间的联系非常敏感。在这里,我们开发了一个模型,关联恒星形成星系的暗物质晕和他们的subhalos。该模型是基于尘埃处理的红外光度和(子)晕质量之间的参数化关系。通过调整3个自由参数,我们试图同时拟合CIB各向异性功率谱的普朗克测量的4个频带。为了拟合这些数据,我们发现恒星形成效率必须在晕质量标度约为5 × 10^12太阳质量时达到峰值,并且单位质量的红外光度必须随着红移迅速增加。通过比较我们的预测与一个良好的校准的现象学模型的散粒噪声,并与源计数的直接观察,我们表明,基本的红外源的平均占空比必须接近统一,这表明CIB是由长寿命的静止恒星形成,而不是间歇性的短“恒星爆发”。尽管我们的模型的灵活性有所提高,最好的同时适合所有四个普朗克通道仍然相对较差。我们讨论了可能的进一步扩展,以减轻与数据的剩余紧张局势。我们的模型提出了一个理论框架,未来联合分析的背景各向异性和源计数测量。
2011-09-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic star-formation history from a non-parametric inversion of infrared galaxy counts
[摘要]本文旨在从中红外和远红外数据的经验模型中为宇宙恒星形成历史提供新的保守约束。我们同时在15,24,70,160和850微米处对星系计数进行非参数反演。这是一个“盲”搜索(不需要红移信息)的所有可能的演化的红外光度函数的星系,从恒星形成率密度的演化及其不确定性的推导。宇宙红外背景(CIRB)测量被用于后验收紧的解决方案的范围。这种反演只依赖于两个假设:(1)光度函数在红移和光度上都是光滑的;(2)必须假设星系的红外光谱能量分布。我们得到的恒星形成历史的范围是很好的约束和一致的红移为基础的测量深调查。计数的红移分解也被成功地恢复。因此,多波长计数和CIRB(两者都是投影观测)似乎包含了足够的信息来恢复宇宙恒星形成历史,但存在可量化的误差。SFRD在z~2处的峰是优选的,尽管不排除更高的红移。我们还发现,观测到的恒星质量密度的演化与我们的模型预测之间有很好的一致性。最后,反演无法完美地同时模拟所有的多波长红外计数(特别是在160微米处,在20 mJ左右可以看到过量的红外计数),这意味着(i)存在较冷星系的子种群,(ii)局部星系之间的尘埃温度比预期的分散度更大,(iii)或星系的红外SED的红移演化。
2009-07-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Cosmic Neutrino Background Anisotropy - Linear Theory
通过求解玻尔兹曼方程,计算了大质量中微子态的宇宙中微子背景各向异性。弱引力透镜的影响,包括林伯近似,也推导出了大质量粒子,并随后应用于大质量中微子的情况。
2009-10-26 astro-ph.CO hep-ph
Diffuse Boosted Cosmic Neutrino Background
本文计算了宇宙射线散射产生的高能加速遗迹中微子的弥散通量,并指出当前实验未观测到该通量,从而排除了宇宙学距离上平均中微子背景超密度大于约$10^{4}$的情况,同时探讨了其未来可探测性。
2025-03-05 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Waves and Nambu-Goldstone Bosons from Infrared-Finite Cosmic Strings
The University of Tokyo(东京大学);The University of Chicago(芝加哥大学);Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术院);The University of Tokyo Institutes for Advanced Study, The University of Tokyo(东京大学国际高等研究所)
本文研究红外有限宇宙弦(如Skyrmion线和半局部弦)的引力波信号,指出其NGB发射受抑制,信号可与局部弦相比。
2026-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Lower Bound on the Cosmic TeV Gamma-ray Background Radiation
费米伽马射线太空望远镜彻底改变了我们对GeV波段宇宙伽马射线背景辐射的理解。然而,对宇宙TeV γ射线背景辐射的研究仍然很少。在这里,我们报告的宇宙TeV的伽马射线背景光谱的下限放置的个人检测到的河外TeV源,包括耀变体,射电星系,和星暴星系的累积通量。目前,在0.1 TeV以上的宇宙TeV伽马射线背景的极限是$2.8\times10^{-8} (E/100~{\rm GeV})^{-0.55} \exp(-E/2100~{\rm GeV})~{\rm [GeV/cm^2/s/sr]} < E^2dN/dE < 1.1\times10^{-7} (E/100~{\rm GeV})^{-0.49}~{\rm [GeV/cm^2/s/sr]}$,其中上限是根据要求设定的,即来自宇宙TeV伽马射线背景辐射的级联通量不能超过测量的宇宙GeV伽马射线背景光谱(Inoue和Ioka,2012年)。附近的两个耀变体,Mrk 421和Mrk 501,解释了0.8-4 TeV的累积背景通量的约70%,而极端耀变体在更高的能量下开始占主导地位。我们还提供了累积的背景通量从每个人口,即耀变体,射电星系和星暴星系,这将是他们的宇宙TeV的伽马射线背景辐射的贡献的最低要求。
2016-01-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Cosmic Neutrino Background
本文介绍宇宙中微子背景,指出其虽难以直接探测,但若能被探测到将在多个方面具有重要科学意义。
2024-02-26 astro-ph.CO hep-ph
The Cosmic Infrared Background Experiment (CIBER): A Sounding Rocket Payload to Study the Near Infrared Extragalactic Background Light
宇宙红外背景实验(CIBER)是一套由四个仪器组成的仪器,旨在研究来自地球大气层上方的近红外(IR)背景光。该仪器包包括两个成像望远镜,旨在表征空间各向异性在河外红外背景所造成的宇宙学结构在再电离时期,一个低分辨率光谱仪测量河外红外背景的绝对光谱,和一个窄带光谱仪优化测量的绝对亮度的黄道光前景。在本文中,我们描述的CIBER有效载荷的设计和表征。详细的机械,低温和电气设计的系统,包括所有系统组件的四个仪器。我们提出的方法和设备,用于表征的仪器之前和之后的飞行,并给出了CIBER的飞行剖面和配置的详细描述。CIBER被设计为可回收的,已经飞行了两次,通过对第一次飞行数据的分析,对有效载荷进行了修改。在第二次飞行中,所有四台仪器的性能都符合规格,目前正在分析这次飞行的科学数据。
2011-12-06 astro-ph.CO astro-ph.IM
Effects of Dark Matter Annihilation on the Cosmic Microwave Background
我们研究了暗物质湮灭过程中和宇宙复合时期后的宇宙微波背景各向异性的影响,考虑到详细的能量沉积的湮灭产品。据发现,一个相当严格的约束的湮灭截面施加TeV尺度的暗物质质量从WMAP观测。
2009-07-23 astro-ph.CO hep-ph
The Cosmic Infrared Background Experiment (CIBER): The Low Resolution Spectrometer
1 μm ~ 2 μm漫辐射的绝对分光光度测量对于我们理解宇宙自再电离时代以来核合成的辐射含量、太阳系黄道尘埃云的组成和结构以及星际尘埃散射星光产生的银河漫光至关重要。星载宇宙红外背景实验(CIBER)中的低分辨率光谱仪(LRS)是一台λ/ Δλ \sim 15-30绝对分光光度计,用于精确测量0.75 μm < λ< 2.1 μm的绝对近红外天空亮度。本文介绍了LRS的光学、机械和电子设计,以及飞行前为验证其性能而进行的地面测试、表征和校准测量。LRS的工作规范,实现必要的光学和灵敏度性能。我们描述我们的理解和控制的系统误差的来源,绝对测光的近红外河外背景光。
2011-12-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
Impact of uncertainties on the cosmic optical and infrared backgrounds on the propagation of astroparticles
Ruhr-Universität Bochum(波鸿鲁尔大学);Université Paris Cité(巴黎西岱大学);Bergische Universität Wuppertal(伍珀塔尔山岳大学);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Institut Universitaire de France (IUF)(法国高等研究院)
本文研究宇宙光学和红外背景不确定性对甚高能伽马射线及超高能宇宙射线传播的影响,发现当前背景光知识已非低红移宇宙天体粒子现象学的主要不确定性来源,为下一代测量提供稳健推断。
2026-09-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Large-scale Maps of the Cosmic Infrared Background from Planck
宇宙红外背景(CIB)是一个强有力的探测器的大尺度结构在一个非常大的红移范围内,并由未解决的红移红外辐射尘埃星系。它可以用来研究星系的天体物理学,宇宙的恒星形成历史,以及暗物质和发光物质之间的联系。此外,它还可以用作大尺度结构的示踪剂,从而有助于宇宙微波背景的去透镜化。使用它的主要困难在于获得准确和无偏见的大规模CIB图像,这些图像被银河尘埃污染。我们使用最近发布的HI4 PI调查中的中性原子氢数据来创建银河系尘埃的模板地图,使我们能够从普朗克强度地图中删除大约$25\%$的353至857 GHz的成分。这允许我们将CIB功率谱限制到$\ell\gtrsim 70$。我们提出了这些CIB地图和各种处理和验证步骤,我们已经执行,以确保其质量,以及与以前的研究进行比较。我们所有的数据产品都可以在https://doi.org/10.7910/DVN/8A1SR3上公开获取,从而使社区能够调查与宇宙大尺度结构相关的广泛问题。
2019-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational-Wave Stochastic Background from Kinks and Cusps on Cosmic Strings
计算了宇宙弦环上的扭结对引力波随机背景的贡献,发现扭结对引力波随机背景的贡献与尖点的贡献是同量级的。讨论了扭结和尖点对当前和计划中的引力波探测器,以及对大爆炸核合成(BBN)、宇宙微波背景(CMB)、和脉冲星时间限制。与尖点的情况一样,我们发现来自干涉测量引力波探测器(例如LIGO)的当前数据对宇宙弦模型的参数空间区域敏感,该模型与脉冲星、BBN和CMB边界的参数空间区域互补。
2010-04-14 astro-ph.CO hep-th
Determination of the Cosmic Infrared Background from COBE/FIRAS and Planck HFI Observations
给出了普朗克HFI波段100 ~ 857 GHz宇宙红外背景亮度的新测定结果。普朗克并不是用来测量天空亮度的零水平分量的,所以2015年HFI地图与COBE/FIRAS数据的互相关被用来重新校准HFI地图的零水平。对于HFI 545和857 GHz映射,亮度标度也被重新校准。重新校准的HFI地图与银河系H I和H α数据的线性组合的相关性用于分离银河系前景发射,并确定每个HFI波段中的宇宙红外背景亮度。在100、143、217、353、545和857 GHz处,我们得到的CIB值分别为0.007 ± 0.014、0.010 ± 0.019、0.060 ± 0.023、0.149 ± 0.017、0.371 ± 0.018和0.576 ± 0.034 MJy/sr。估计的不确定性为353至857 GHz频段的约3至6倍,小于以前的直接CIB确定在这些频率。我们的研究结果进行了比较,从最近选定的亚毫米波和毫米波波长成像调查的综合源亮度结果。
2019-05-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing the rest-frame of the Universe with near-IR cosmic infrared background
虽然宇宙微波背景(CMB)偶极子在很大程度上被假定完全是运动学的,但似乎有证据表明它的一部分是原始的。这种可能性出现在暗示倾斜的模型中,被解释为穿过可观测宇宙的暗流。整个宇宙微波背景辐射偶极子的运动学性质可以用最后一次散射后星系宇宙背景的偶极子来探测。近红外宇宙红外背景(CIB)光谱能量分布导致放大的偶极子相比,CMB。CIB偶极是受星系团,减少与暗淡,更遥远的星系,和太阳系的排放和银河系的尘埃,占主导地位的净CIB宇宙学偶极在光学/近红外。我们提出了一种技术,使运动学近红外CIB偶极的准确测量。CIB,实际上是综合星系光,将在即将进行的涵盖0.9至2.5微米四个波段的空间大范围巡天中从已分辨的星系中重建。这些星系将从确定的星等范围中进行子选择,其中星系团的偶极分量低于预期的运动学偶极。利用这种技术,可以在统计信噪比S/N>50- 100的每个波段中测量偶极子,并利用即将进行的欧几里德和罗马巡天,分离CMB偶极子的运动学性质。
2022-06-01 astro-ph.CO gr-qc
Lorentz invariance violation in the neutrino sector: a joint analysis from big bang nucleosynthesis and the cosmic microwave background
本文通过对大爆炸核合成和宇宙微波背景的联合分析,研究了中微子区洛伦兹不变性破坏的约束条件。在大爆炸核合成时期的洛伦兹不变性破坏的影响改变了预测的氦-4丰度,这影响了在重组时期的宇宙微波背景的功率谱。结合原始氦-4丰度的最新测量,普朗克2015年的宇宙微波背景各向异性数据对变形参数给出了强约束,因为增加原始氦测量打破了变形参数和物理暗物质密度之间的简并性。
2017-06-14 astro-ph.CO hep-ph
Is Patience a Virtue? Cosmic Censorship of Infrared Effects in de Sitter
当暴胀过程中长波长模的积累对时空的大尺度结构造成严重破坏时,它们的存在是否能被任何局部观测者观测到的问题也导致了相当大的混乱。虽然人们普遍认为,红外效应是不可见的一个单一的亚地平线观察者在晚些时候,我们认为,这个问题是不那么微不足道的\emph{patient observer}谁已经活了足够长的时间,有一个记录的状态之前,软模式被创建。虽然经典的是没有障碍,局部测量这种效果,我们给出了几个迹象表明,量子力学的不确定性审查的效果,使长期模式的观察最终被禁止。
2017-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evidence for cosmic neutrino background form CMB circular polarization
宇宙微波背景的原始各向异性通过康普顿散射被线性极化。另一方面,观测上并不排除宇宙微波背景的原始圆偏振度。在这项工作中,我们讨论的产生的圆偏振的CMB通过它们的散射宇宙中微子背景下,自时代的重组。结果表明,光子-中微子相互作用可以通过$γ+ν\rightarrowγ+ν$过程将平面极化转变为圆极化,CMB的Stokes-V参数与波长呈线性关系,与宇宙中微子背景的平均压强和剪应力扰动呈平方关系,并估计了$C^V$的最大值在几个纳开尔文平方范围内.
2014-08-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Importance of intracluster scattering and relativistic corrections from tSZ effect with Cosmic Infrared Background
本文重新研究了CIB在星系团中的散射效应,发现考虑团内散射和相对论性温度修正后,全天CIB畸变被低估约1.5倍,且单星系团信号存在可用于宇宙学分析的红移依赖性。
2023-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Particle Physics and the Cosmic Microwave Background
微波天空中的温度和偏振变化包括早期宇宙中量子波动的指纹。他们可能很快就会揭示前所未有的能量尺度的物理学。
2018-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anisotropies in the gravitational wave background as a probe of the cosmic string network
脉冲星计时阵列是通过寻找引力波背景来检验宇宙弦是否存在的有力工具之一。背景的振幅与宇宙弦的信息有关,例如张力和弦网络的性质。此外,通过测量引力波(GW)背景中的各向异性,人们可能能够提取更多关于宇宙弦性质的信息。在本文中,我们提供的各向异性水平的估计,预计在GW背景产生的尖点宇宙弦。我们发现,各向异性水平强烈依赖于初始环的大小$α$,因此,我们可能能够把约束$α$通过测量GW背景的各向异性。我们还发现,某些区域的参数空间可以通过移动观测频率的GWs进行探测。
2017-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The presence of Primordial Gravitational Waves in the Cosmic Microwave Background
广义相对论肯定任何场都是引力场的源,因此,应该肯定原初引力波是由宇宙微波背景(CMB)的能量产生的。本文证明了无量纲振幅$\sim 10^{-5}$和大波长$\sim 10$兆秒差距的引力波使CMB辐射的温度移动约$10^{5}$的一部分。
2012-05-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Cosmological Backgrounds of Gravitational Waves and eLISA/NGO: Phase Transitions, Cosmic Strings and Other Sources
我们回顾了几个宇宙学背景的引力波可直接检测实验,特别强调这些背景由于一阶相变和网络的宇宙(超)弦。对于这两个特殊的源,我们详细地回顾了引力波背景的计算,并改进了文献中以前工作的结果。我们应用我们的研究结果,以确定欧空局的非政府组织/eLISA任务的宇宙学背景的可探测性的科学潜力。
2012-06-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effects of the Cosmic Neutrino Background Capture on Astrophysical Objects
本文提出中子星和行星可俘获宇宙中微子背景中的低能中微子并释放MeV电子,且中子星温度随红移的演化可作为未来引力波天文台探测宇宙中微子背景的新途径。
2025-03-10 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.HE