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
Assessing the robustness of sound horizon-free determinations of the Hubble constant
哈勃张力可以通过在复合之前修改声音视界($r_s$)来解决,引发对无$r_s$的早期宇宙估计的兴趣,即哈勃常数,$H_0$。最近有报道称,在LCDM内对全形状BOSS星系功率谱进行的无$r_s$分析对$H_0$的限制,并用于评论LCDM之外物理学的可行性。在这里,我们证明了$r_s$ -免费分析与当前的数据依赖于模型和先验宇宙学参数,这样LCDM分析不能被用作证据或反对新的物理。我们发现,超越LCDM模型,引入额外的能量密度与显着的压力支持,如早期暗能量(EDE)或额外的中微子能量密度($ΔN_{\rm eff}$),导致更大的$H_0$值。另一方面,只影响复合时间的模型,如变化的电子质量($Δm_e$),产生类似于LCDM的$H_0$约束。利用BOSS数据、来自轻元素丰度的约束、宇宙微波背景(CMB)透镜效应、基于CMB的标量振幅先验($A_s$)、光谱指数($n_s$)和Pantheon+超新星数据集的$Ω_m$,我们发现在LCDM中,$H_0=64.9\pm 2.2$ km/s/Mpc; EDE中,$H_0=68.7^{+3}_{-3.9}$ ; $ΔN_{\rm eff}$中,$H_0=68.1^{+2.7}_{-3.8}$ ; $Δm_e$中,$H_0=64.7^{+1.9}_{-2.3}$。使用来自投影声水平线的未校准BAO和CMB测量的$Ω_m$上的先验,这些值变为L…
2022-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Modified Gravity with Integrated Sachs-Wolfe CMB and Galaxy Cross-correlations
利用积分萨克斯-沃尔夫(ISW)效应在宇宙微波背景(CMB)、温度各向异性和星系涨落中的互相关功率谱,探讨了宇宙晚期加速的物理机制.为此,我们专注于三个模型的暗能量,属于一个子类的Horndeski理论与重力的速度相当于光:伽利略幽灵凝聚(GGC),广义立方协变伽利略(GCCG),和K-mouflage。在GGC和GCCG模型中,由于存在n阶标量自相互作用,有可能实现负的ISW-星系互相关,而K-模型预测的是与$Λ$ -冷暗物质(LCDM)模型相似的正相关。在我们的分析中,我们将每个模型的参数固定到它们的最佳拟合值,这些最佳拟合值来自于CMB、重子声学振荡和Ia型超新星的观测数据的基线似然分析。然后,我们将这些最佳拟合模型拟合到从光度红移测量集合中提取的ISW-星系互相关功率谱。我们发现GGC和GCCG最佳拟合模型与LCDM最佳拟合模型相比降低了对ISW-星系互相关数据的拟合。这是由于这样一个事实,即,对于他们的最佳拟合值约束的基线似然,的三阶标量自相互作用引起抑制ISW尾巴相对于$Λ$ CDM。K-mouflage最佳拟合模型与LCDM最佳拟合模型在很大程度上退化,并且具有接近LCDM的正相关ISW星系功率。
2022-09-06 astro-ph.CO
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。
2010-11-16 astro-ph.CO gr-qc
Supernova, baryon acoustic oscillations, and CMB surface distance constraints on f(G) higher order gravity models
我们考虑最近提出的高阶引力模型,其中的作用量是由爱因斯坦-希尔伯特作用量加上高斯-邦纳不变量的函数f(G)建立的。这些模型先前被证明通过了物理可接受性条件以及太阳能系统测试。在本文中,我们比较模型的超新星,重子声学振荡,并从CMB表面的最后散射的约束组合数据集。我们发现,该模型提供了适合的数据接近的LCDM一致性模型。结果提供了一个通过这些测试的高阶重力模型池,需要与来自大尺度结构和完整CMB分析的约束进行比较。
2010-04-14 astro-ph.CO gr-qc
The high-redshift tail of stellar reionization in LCDM is beyond the reach of the low-$\ell$ CMB
第一代(Pop-III)星可以通过$z=15$电离宇宙的1-10%,而富金属(Pop-II)星对电离的贡献可以忽略不计。这种低电离尾部可能会在大尺度CMB E模式偏振上留下可检测的印记。然而,我们表明,再电离的物理模型不太可能被充分扩展到检测任何参数超过总的光学深度通过再电离。这一结果部分是由普朗克推断的总光学深度驱动的,表明$z=8$周围有一个再电离中点,这与再电离由$z\approx 5.5$完成的要求相结合,限制了扩展尾部的幅度。为了证明这一点,我们进行半解析计算的再电离,包括流行-III星形成的minihalos与莱曼-沃纳反馈。我们发现,标准的Pop-III模型需要产生非常广泛的再电离在$z>15$,以区分在2- $σ$从Pop-II-唯一的模型,假设宇宙方差有限的测量低- $\ell$ EE功率谱。然而,我们表明,除非有(1)一个晚时间淬灭机制,如从强X射线反馈或(2)一些其他极端的波普-III的情况下,结构的形成使得它相当具有挑战性,以产生足够高的汤姆逊散射光学深度的$z>15$,$τ(z>15)$,并仍然与其他观测约束的再电离。
2021-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
A neutrino model fit to the CMB power spectrum
标准宇宙学模型LCDM对宇宙微波背景(CMB)数据有很好的拟合。然而,该模型具有众所周知的问题。例如,宇宙学常数被微调到10^100分之一,而冷暗物质(CDM)粒子在实验室中还没有被检测到。Shanks之前研究了一个既不假设奇异粒子也不假设宇宙学常数的模型,而是假设一个低的哈勃常数(H_0),以允许重子密度与暴胀和零空间曲率相容。然而,最近的普朗克结果使它更难调和这样的模型与CMB功率谱。在这里,我们放松了先前的假设,以评估假设三个质量约为5eV的活跃中微子的影响。如果我们假设H_0较低,约为45 kms ^-1 Mpc ^-1,那么与之前的纯重子模型相比,我们发现普朗克功率谱的前3个峰值的拟合度有了显著提高。尽管如此,拟合优度仍然显著差于LCDM,并且需要对未知的系统效应进行上诉,才能将拟合视为可接受。另一个严重的问题是,波动的幅度很低(σ_8 ~0.2),这使得到目前为止很难形成星系。这可能需要种子,也许是来自原始磁场的种子,被调用来形成星系形成。这些问题和其他问题表明了LCDM以外的模型在拟合更精确的宇宙学数据时所面临的困难。
2014-10-02 astro-ph.CO
Breaking CMB degeneracy in dark energy through LSS
宇宙微波背景和大尺度结构是研究早期和晚期宇宙的互补探针。在当前完成了CMB测量的高精度之后,强调了伴随的来自LSS数据的精确宇宙学。我们研究的动力学暗能量模型,可以产生相同的CMB角功率谱的LCDM模型的精度低于百分之一级。如果采用使用所谓的Chevallier-Polarski-Linder(CPL)参数化的动态DE模型w = w0 + wa(1-a),则得到模型(w0,wa)=(-0.8,-0.767),(-0.9,-0.375),(-1.1,0.355),(-1.2,0.688),分别命名为M8,M9,M11和M12。不同的DE模型和LCDM模型之间的增长率,f,这是有关的红移空间失真(RSD)的差异是约0.2%,只有在z = 0。M8(M9,M11,M12)与LCDM模型之间的f差异在z~0.25处达到最大值,为-2.4(-1.2,1.2,2.5)%。这是一个与尺度无关的量。人们可以使用标准微扰理论研究每个模型的物质功率谱的单圈校正,以便探测准线性区域中的尺度依赖量({\it,即})。k <0.4h/Mpc)。在k = 0.4 h/Mpc尺度下,M8(M9,M11,M12)和LCDM模型之间的物质功率谱(包括单圈校正)的差异在z = 0时为1.8(0.9,1.2,3.0)%,在z = 0.5时为3.0(1.6,1.9,4.2)%,在z = 1.0时为3.2(1.7,2.0,…
2014-10-10 astro-ph.CO
Maps of CMB lensing deflection from N-body simulations in Coupled Dark Energy Cosmologies
为了模拟宇宙微波背景辐射的弱透镜效应,我们利用耦合暗能量宇宙学模拟(CoDECS)进行了射线追踪,得到了透镜势和偏转角图。构造的地图反映了N体宇宙结构的范围从角分到度尺度。我们调查的透镜图案的变化,由于DE动力学,其特征在于不同的背景和扰动行为作为DE场和CDM之间的相互作用的结果。我们研究了三个不同背景和扰动演化的模型的结果,目的是分离它们在透镜观测量中的印记。研究的方案包括一个参考LCDM宇宙学,一个标准的耦合DE(CDE)的情况下,和一个“弹跳”的CDE的情况下。对于标准的cDE的情况下,我们发现,在透镜势的差异,结果从两个影响:增强增长的线性CDM密度波动相对于LCDM的情况下,和修改的非线性动力学的塌陷结构引起的DE-CDM相互作用。因此,CMB透镜突出了宇宙膨胀中的DE影响,即使在退化的情况下,线性物质密度扰动的振幅,通过σ_8参数化,在标准cDE和LCDM宇宙学中是相同的。对于弹跳的情况下,我们发现,透镜密度对比度和物质丰度的两个相反的行为导致了一个反直觉的效果,使透镜信号的功率比LCDM方案低10%。此外,我们分别比较了CDM和重子在CoDECS中的行为,以隔离来自与DE分量耦合的影响。我们发现,在反弹的情况下,重子显示出相反的趋势,相对于CDM,由于耦合后者与DE组件。[删节]
2013-08-06 astro-ph.CO
CMB Polarization can constrain cosmology better than CMB temperature
我们表明,宇宙方差有限的实验,CMB E极化单独放置更强的约束宇宙学参数比CMB温度。例如,我们表明,EE可以约束参数比TT高达2.8倍时,被认为是一个多极范围为l=30-2500。我们揭示了这一显着的结果背后的物理效应,并研究它如何取决于分析中包括的多极范围。在大多数相关的情况下,TE或EE超过了基于TT的宇宙学约束。这一结果是重要的,因为小尺度天体物理前景预计将有一个大大减少对偏振的影响,从而打开了可能性,建设更清洁和更严格的LCDM模型的约束。这特别适用于拟议的未来CMB卫星任务,如CORE或PRISM,这些卫星被设计成在极化方面受到宇宙方差限制,直到非常大的多极。我们对类普朗克实验进行了同样的分析,并得出结论,即使在这种情况下,TE单独确定对$Ω_ch^2$的约束也应该比TT好15%,而确定$Ω_bh^2$、$n_s$和$θ$的精度相当。最后,我们探讨了几个经典的LCDM模型的扩展,并再次表明,CMB偏振单独提供更严格的约束比CMB温度的情况下,宇宙方差有限的实验。
2014-03-20 astro-ph.CO
LCDM: Triumphs, Puzzles and Remedies
在过去的十年中,LCDM与几何数据探针的一致性水平一直在随着时间的推移而增加。尽管取得了这些成功,但LCDM预测和动力学数据探测之间仍存在一些令人困惑的冲突(体流,低CMB多极子的排列和大小,类星体光学偏振矢量的排列,星系团晕轮廓)。大多数这些难题是与存在的首选各向异性轴,似乎是不太可能接近对方。简要讨论了几个预测宇宙学优先轴存在的模型。
2011-04-04 astro-ph.CO hep-ph
Updated observational constraints on spatially-flat and non-flat $Λ$CDM and XCDM cosmological models
本文利用CMB与非CMB观测数据,对包含非平坦几何与非常数透镜参数的 LCDM 和 XCDM 宇宙学模型进行了约束,发现不同数据间存在张力,且平坦 LCDM 模型仍是最简单一致的模型。
2024-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cross-correlation of Planck CMB Lensing and CFHTLenS Galaxy Weak Lensing Maps
我们使用普朗克2013年和2015年的数据和154度^2加拿大-法国-夏威夷望远镜透镜巡天(CFHTLenS)交叉关联了宇宙微波背景(CMB)透镜和星系弱透镜图。该测量探测了在CMB和CFHTLenS透镜内核的高和低红移峰之间的中间红移~0.9处的大尺度结构。使用这些数据集的噪声特性和标准普朗克2015 LCDM宇宙学参数,我们预测交叉相关的信噪比约为4.6。我们发现,我们的实际测量的噪声水平与此估计一致,但信号的幅度远低于理论预测。我们测量的互相关的最佳拟合幅度是分别使用2013年和2015年普朗克CMB透镜图的$A_{2013}=0.48\pm0.26$和$A_{2015}=0.44\pm0.22$,其中$A=1$对应于基准普朗克2015年LCDM预测。由于测得的振幅较低,检测显著性中等(~2 $σ$),数据与理论预测(~2- $2.5σ$)存在张力。与使用WMAP 9参数的预测相比,张力有所降低,我们发现$A_{2013}=0.56\pm0.30$和$A_{2015}=0.52\pm0.26$。我们考虑了各种系统效应,发现光度红移的不确定性,内在排列的污染,以及普朗克2015 CMB透镜重建中星系团的掩蔽效应能够帮助解决显着水平的张力(每个约10%)。CFHTLenS剪切数据中的总体倍增偏倚也可能发挥作用,可以使用现有数据进行检验。我们关闭预测测量这种互相关使用正在进行的和未…
2015-10-01 astro-ph.CO
Missing completely of CMB quadrupole in WMAP data
在宇宙微波背景(CMB)实验中,由于多普勒偶极方向和微波辐射计旁瓣的不确定性,前景清理后的温度图仍会受到残余偶极的污染。为了获得可靠的CMB地图,必须小心地从观察到的数据中去除此类污染。我们以前已经建立了一个软件包的地图制作,残留的偶极子污染去除,和功率谱估计威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)的原始数据。这个软件现在已经有了很大的改进。用改进后的软件对WMAP的原始数据进行CMB四极杆探测,得到了负的结果,与WMAP 7年的原始数据比较,结果为-3.2+-3.5 uK^2。这一结果显然与标准宇宙学模型LCDM所预期的~1000 uK^2不一致。CMB四极子的完全缺失对标准模型提出了严峻的挑战,并对可能的宇宙学模型提出了强有力的限制。由于这一结果对于理解我们宇宙的起源和早期演化的重要性,我们使用的软件代码开放供公众检查。
2013-01-15 astro-ph.CO gr-qc
ISW effect as probe of features in the expansion history of the Universe
在本文中,使用和实现一个新的视线CMB代码,称为CMBAns [1],它允许我们修改H(z)的任何给定的功能在任何红移,我们研究的宇宙膨胀历史的变化对CMB功率谱的影响。受H(z)变化对ISW平台和CMB低多极子效应的详细解析计算的启发,我们利用WMAP数据并通过MCMC分析研究了膨胀历史的两种唯象参量形式。我们的MCMC分析表明,标准LCDM宇宙学模型与CMB数据是一致的,允许宇宙的膨胀历史在不同的红移围绕这个模型变化。然而,我们的分析也表明,在[2]中提出的衰变暗能量模型实际上比标准的宇宙学常数模型更适合CMB数据。我们的研究与以前的分析一致,表明重子声学振荡(BAO)和超新星数据(SN Ia)也倾向于这种衰减的暗能量模型,使这一发现有趣,值得进一步研究。
2013-10-11 astro-ph.CO
Universal distance modes from DESI BAO and Type Ia supernovae: what do cosmological rulers actually measure?
Institute for Advanced Study(高等研究院)
通过SVD分解DESI BAO和三种超新星数据的低红移距离测量,识别主导线性方向并定位与LCDM CMB预测的张力,发现主要方向测量Omega_m h^2,且张力主要集中于此。
2026-06-29 astro-ph.CO
On the concordance of cosmological data in the case of the generalized Chaplygin gas
广义Chaubergin气体宇宙学为一类统一的暗物质模型提供了一个很好的例子,它用一个单一的暗成分取代了标准宇宙学LCDM和谐模型的两个暗成分。广义Chaobergin气体的状态方程的特征在于由一个参数α,使得标准的LCDM模型恢复的情况下,α =0相对于背景动力学和宇宙微波背景(CMB)的统计。这允许调查不同宇宙学数据集相对于α的一致性。我们比较了超新星宇宙学计划的超新星数据,第三次斯隆数字巡天(SDSS-III)的重子振荡光谱巡天(BOSS)数据和普朗克2015年数据发布的CMB数据。BOSS莱曼α森林BAO测量的重要性进行了研究。据发现,这些数据集具有共同的重叠的置信域只有Chaobergin气体宇宙学非常接近的LCDM模型。
2017-11-24 astro-ph.CO
Searching for ring-like structures in the Cosmic Microwave Background
在这项研究中,我们提出了另一种方法来寻找环状结构在天空中异常大的温度梯度,即霍金点(HP),在宇宙微波背景(CMB),这是可能的观测效果与共形循环宇宙学(CCC)。为了评估我们的方法的性能,我们构建了一个人工的数据集的HP,根据CCC,我们能够检索$95 \%$的环状异常。此外,我们扫描了\textit{Planck} CMB的天空地图,并将其与模拟根据$ΛCDM$,我们应用强大的统计测试,以评估HP的存在。即使没有观察到显着的环状结构,我们报告的最大过剩的HP候选人发现在$α= $ 1\ %的显着性水平的分析天空地图(CMB在70 GHz,SEVEM,SMICA,和指挥官统治者),我们强调需要继续在这个方向上的理论和实验研究。
2023-01-06 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cosmological Parameters from the QUaD CMB polarization experiment
本文利用QUaD实验对第二、三季的偏振和温度功率谱进行了参数估计分析。QUaD首次在E模式偏振光谱中检测到多个具有高度显著性的声学峰。虽然QUaD的参数约束与以前的标准6参数LCDM宇宙学的结果没有竞争力,但它们确实首次允许有意义的仅偏振参数分析。在一个标准的6参数LCDM分析中,我们发现QUaD TT功率谱与以前的结果吻合得很好。然而,QUaD偏振数据显示出与LCDM的一些张力。这个1到2西格玛张力的起源仍然不清楚,可能指向新的物理学,剩余系统学或简单的随机机会。我们还将QUaD与五年WMAP数据集和SDSS Luminous Red Galerkin第四次数据发布功率谱相结合,并扩展我们的分析以约束单个等曲率模分数,约束冷暗物质密度,α(cdmi)<0.11(95% CL),中微子密度,α(ndi)<0.26(95% CL),中微子速度,α(nvi)<0.23(95% CL),modes.我们的分析为未来的极化实验设定了一个基准。
2009-01-07 astro-ph.CO
A Measurement of the Cosmic Microwave Background Damping Tail from the 2500-square-degree SPT-SZ survey
我们提出了一个测量的宇宙微波背景(CMB)温度功率谱的数据,最近完成的南极望远镜Sunyaev-Zel'dovich(SPT-SZ)的调查。这一测量是从观测2540度$^2$的天空与角分分辨率在$150\,$千兆赫,并改善了以前的测量使用SPT的三倍的天空面积。我们报告的CMB温度各向异性功率的多极范围$650<\ell<3000$。我们用六参数LCDM宇宙学模型拟合了SPT谱带功率,并结合Wilkinson微波各向异性探测器(WMAP 7)7年的观测数据,发现两个数据集是一致的,模型拟合得很好。添加SPT测量显著改善了LCDM参数约束;特别是,对$θ_s$的约束收紧了2.7倍。引力透镜的影响在$8.1\, σ$被探测到,这是迄今为止最重要的探测。SPT+ WMAP 7数据对低红移下大尺度结构透镜效应的敏感性使我们能够仅用CMB数据将可观测宇宙的平均曲率限制为$Ω_k=-0.003^{+0.014}_{-0.018}$。使用SPT+ WMAP 7数据,我们测量的标量波动的光谱指数是$n_s=0.9623 \pm 0.0097$在LCDM模型,一个$3.9\,σ$偏好的尺度依赖的光谱与$n_s<1$。CMB阻尼尾的SPT测量有助于打破大尺度CMB测量中张量标量比$r$和$n_s$之间存在的简并性,导致$r<0.18$的上限(95%,C.L.)在LCDM+ $r$模型中。在SPT+ W…
2013-12-09 astro-ph.CO
SPT-3G D1: CMB temperature and polarization power spectra and cosmology from 2019 and 2020 observations of the SPT-3G Main field
Sorbonne Université(索邦大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Institut d’Astrophysique de Paris(巴黎天体物理研究所);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);University of Chicago(芝加哥大学);Kavli Institute for Cosmological Physics(卡弗里宇宙学物理研究所);Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology(卡弗里粒子天体物理与宇宙学研究所);Stanford University(斯坦福大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
SPT-3G利用深空地图测量宇宙微波背景温度和E模偏振功率谱,结合之前结果确定LCDM模型参数,发现H0=66.66±0.60 km/s/Mpc,与本地测量存在显著差异,展示地面CMB实验的强大力量。
2026-04-01 astro-ph.CO
Evaluating extensions to LCDM: an application of Bayesian model averaging and selection
本文利用 BMA 结合 Planck、BAO 与 Bicep-KECK 数据评估多种 ΛCDM 扩展,发现基础模型总体仍占优,但仅 CMB 数据强烈支持谱指数跑动。
2024-07-05 astro-ph.CO
Cosmological Implications of the CMB Large-scale Structure
WMAP和普朗克可能已经在整个CMB天空中发现了几个异常,这些异常可能表明可能有新的物理学驱动早期宇宙密度波动的增长。这些包括在最大尺度下异常低的功率以及四极矩和八极矩的明显对齐。在LCDM中,四极矩和八极矩应该是统计独立的。这些低概率特征可能仅仅是由于从许多这样的可能效应中进行的后验选择。然而,如果不是这种情况,它们的组合统计显著性将等于它们各自显著性的乘积。忽略后验选择导致的偏倚,缺失的大角度相关性的概率低至~0.1%,低-l多极对齐不太可能在~4.9%水平;在最不利条件下,在标准模型背景下的同时观察可能仅在~0.005%水平。在本文中,我们探讨了这些特征确实是反常的可能性,并表明在R_h=ct宇宙中CMB多极排列的相应概率将是~7- 10%,这取决于大尺度Sachs-Wolfe诱导的涨落的数量。由于在最大空间尺度下的低功率在这种宇宙学中被再现,而不需要调用宇宙方差,因此在CMB中观察到这两个特征的总体可能性大于7%,比LCDM中的可能性大得多。造成这一差异的关键物理因素是,前者在重组时存在一个最大波动大小,而后者由于暴胀而不存在。
2014-09-27 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Strongly Coupled Dark Energy with Warm dark matter vs. LCDM
包括强耦合(SC)暗能量(DE)和暖暗物质(SCDEW)在内的宇宙学都是基于修正早期辐射膨胀的共形不变(CI)吸引子解。然后,除了辐射之外,动力场$Φ$和DM分量占总能量的固定部分$\sim 1\, \%$。大多数SCDEW的预测很难与LCDM区分开来,而SCDEW解释了相当多的LCDM概念问题,以及它难以满足平均星系尺度以下的数据。CI膨胀开始于暴胀结束,此时$Φ$(未来的DE)可能在再加热中起作用,并在希格斯尺度结束。之后,一些可行的选择是开放的,允许从CI膨胀过渡到现在的宇宙。在本文中:(i)我们展示了如何吸引子恢复时,自旋自由度减少。(ii)我们进行了详细的比较CMB各向异性和偏振光谱SCDEW和LCDM,包括张量分量,发现可以忽略不计的差异。(iii)线性光谱在大的$k$下表现出更大的参数依赖性,但对于合适的参数选择仍然与数据一致。(iv)我们还比较了以前的模拟结果与星系浓度的新数据。最后,(v)我们概述了在高$k$的数值困难。这激发了第二个相关的文件,这些问题是在一个定量的方式处理。
2017-10-11 astro-ph.CO
A Bayesian analysis of inflationary primordial spectrum models using Planck data
目前可获得的CMB数据表明,在大角度尺度(l < 40)下,CMB温度波动值非常低。最小LCDM模型无法解释这种能量的缺乏,文献中探讨的解决这个问题的可能机制之一是早期宇宙物理激发的原始功率谱(PPS)中存在的特征。本文利用普朗克合作组最新的宇宙微波背景(CMB)数据,采用贝叶斯模型比较的方法分析了一组截止暴胀PPS模型。我们的研究结果表明,标准的幂律参数化是首选的所有模型中考虑的分析,这激发了寻找替代的解释所观察到的缺乏权力的CMB各向异性谱。
2017-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Influence of Planck foreground masks in the large angular scale quadrant CMB asymmetry
实验测得的CMB角分布与LCDM模型有很好的一致性。然而,各向同性的违规报告在CMB温度图的WMAP和普朗克数据。我们调查的CMB角分布的分析中采用的不同的面具的影响,特别是在东南象限(SEQ)和东北象限(NEQ)的电力不足的权力过剩。我们比较了两点关联函数(TPCF)计算的CMB前景清洁的温度图的每个象限的1000模拟假设LCDM最佳拟合功率谱使用四个不同的面具。除了象限之外,我们还计算了图中存在功率过剩和功率不足的圆形区域的TPCF。我们还比较了TPCF计算中银河系切割的影响,与模拟结果相比。我们发现三个面具,即面具规则最小,U73和U66的一致结果。结果表明,在SEQ中的多余的功率趋于消失的天空被口罩覆盖的部分的增加和NEQ中的缺乏的功率几乎保持不变。当应用UT 78掩模时,NEQ变得不再异常,并且SEQ中的功率过剩成为掩模中最显著的一个。然而,SEQ和NEQ之间的不对称性与掩模无关,并且与具有至少95%C. L的各向同性模型不一致。我们发现UT78与其他分析的口罩不一致,特别是考虑到SEQ和NEQ单独分析。最重要的是,UT78的使用消除了NEQ中的异常。此外,与模拟相比,我们发现NEQ中未被UT 78掩蔽但被其他掩蔽的区域的峰度过多,这表明先前的结果可能是由于UT 78未去除残留前景。
2015-10-05 astro-ph.CO
Degree-scale anomalies in the CMB: localizing the first peak dip to a small patch of the north ecliptic sky
在CMB的角功率谱中发现了与基准LCDM宇宙学预测的显著偏差。除了大角度的异常,WMAP第一年的数据显示,在功率谱中的下降在l \sim 200,这似乎消失在第三年和随后的角功率谱。利用WMAP第1、3、5年的观测数据以及5年的叠加观测数据,我们研究了这一特征的强度和空间分布,以揭示其起源及其对宇宙学参数的影响。我们发现,在所有的WMAP数据发布有一个实质性的抑制在靠近黄道北极的区域的第一多普勒峰值。
2010-12-16 astro-ph.CO
Consistency of standard cosmologies using Bayesian model comparison and tension quantification
Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab(巴黎萨克雷大学);Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学物理与天文学系)
本文通过贝叶斯方法评估LCDM模型的一致性,发现曲率张力和暗能量演变的证据依赖于数据组合和处理方式,但整体上标准宇宙模型仍具有一致性。
2026-02-05 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
A combined measurement of cosmic growth and expansion from clusters of galaxies, the CMB and galaxy clustering
结合ROSAT全天巡天和钱德拉X射线天文台的星系团数据、威尔金森微波各向异性探测器的宇宙微波背景数据以及WiggleZ暗能量巡天、6度场星系巡天和斯隆数字巡天III的星系团数据,我们检验了广义相对论(GR)预言的宇宙结构增长的一致性以及由宇宙学常数加冷暗物质范式(LCDM)预言的宇宙膨胀历史。这三个独立的,充分研究的平均能量密度的演变和它的波动的测量的组合是能够打破模型参数之间的强退化。我们用物质功率谱σ_8和宇宙生长指数γ的归一化来模拟宇宙生长的关键特性,用平均物质密度Omega_m、哈勃常数H_0和一个与暗能量状态方程w相当的运动学参数来模拟宇宙膨胀的关键特性。对于空间平坦的几何形状,w=-1,并考虑系统的不确定性,我们得到sigma_8=0.785+-0.019和gamma=0.570+0.064-0.063(在68.3%的置信水平)。允许w和gamma变化,我们发现w=-0.950+0.069-0.070和gamma=0.533+-0.080。为了进一步加强对展开参数的限制,我们还包括超新星,造父变星和重子声学振荡数据。对于w=-1,我们有gamma=0.616+-0.061。对于具有自由w的最一般的模型,我们测得膨胀参数为Omega_m=0.278+0.012-0.011,H_0=70.0+-1.3 km s^-1 Mpc^-1,w=-0.987+0.054-0.053,…
2013-03-27 astro-ph.CO gr-qc
Hot pixel contamination in the CMB correlation function?
最近,有人提出,WMAP团队应用于时间排序的CMB数据的地图制作过程可能会因热像素而存在缺陷。由于卫星WMAP的差分测量过程,这可能导致与热像素具有大约141度角距离的像素中的偏差。这里,确认偏差,并且通过排除受影响的像素来重新评估温度两点关联函数C(θ)。结果表明,最显着的效果发生在C(θ)在最大的角度接近θ = 180度。此外,校正后的关联函数C(θ)被应用到宇宙的立方拓扑结构,它被发现,这样一个多连接的宇宙匹配的温度相关性比LCDM和谐模型更好,提供的立方长度尺度接近L=4测量的哈勃长度的单位。
2009-12-17 astro-ph.CO
The anomaly of the CMB power with the latest Planck data
本研究利用最新Planck PR3和PR4数据,通过可联合温度与极化信息的新型估计量分析CMB大尺度功率缺失异常,证实温度数据的异常显著性,并发现极化数据的加入会改变对ΛCDM模型符合性的判断。
2024-08-19 astro-ph.CO
Clustered unified dark sector cosmology: Background evolution and linear perturbations in light of observations
本文研究可成团统一暗区模型的背景演化与线性扰动,发现成团比例 f 趋近 1 时模型趋近 ΛCDM,并利用 CMB 次级各向异性和晚期宇宙数据将 f 约束在约 0.97–0.99,同时允许较高的哈勃常数。
2025-02-03 astro-ph.CO
Which Fundamental Constants for CMB and BAO?
我们使用胡等人的三尺度框架来说明宇宙微波背景各向异性谱如何依赖于基本常数。正如预期的那样,光谱只取决于常数的\emph{dimensionless}组合,我们强调的是,这使得宇宙学观测值普遍成立。我们的分析表明,CMB谱的形状主要是由$α^2m_e/m_p$和质子CDM粒子的质量比,$m_p/\mchi$。到最后一个散射表面的距离取决于$Gm_p\mchi/\hbar c$,因此已发表的CMB观测常数随时间变化的极限隐含地假设了这个量的时间无关性,以及假设一个平坦的\lcdm ~宇宙学模型。另一方面,低红移的BAO、$H_0$和重子质量分数的测量可以与CMB谱的\emph{shape}结合起来,得到的信息在很大程度上与这些假设无关。特别是,我们表明,预重组值的$G\mchi^2/\hbar c$,$m_p/\mchi$和$α^2m_e/m_p$是等于它们的当前值在一个精确度为$\sim15\%$。
2016-02-09 astro-ph.CO
Testing the hypothesis of a matter density discrepancy within LCDM model using multiple probes
本研究结合多种宇宙学探针和模型无关的直接测量数据,探讨 $H_0$ 和 $σ_8$ 差异是否暗示物质密度存在额外差异,发现结果或支持局部低物质密度差异,或表明 $Λ$CDM 模型面临更多挑战。
2023-10-19 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
A model-independent reconstruction of dark energy to very high redshift
我们提供了一个模型无关的重建暗能量从$z=0$到$ \gtrsim 10^5$。我们通过一系列物理上动机良好的能量密度箱的理想流体来参数化模型,使得状态方程总是$-1 \le w \le 1$。我们的方法是能够描述一系列的理论模型与平滑修改的膨胀历史。结合最新的CMB,BAO,SN和本地$H_0$测量,我们得到了一个很大的改善$Δχ^2=41.3$ LCDM,在33个额外的参数在拟合的费用,与暗能量之间的贡献显着$z \sim 10^4 - 10^5$,有趣的是与声速$c_s^2 \sim 1/3$。$Δχ^2$改进的一个重要部分来自\Planck \ + Atacama宇宙学望远镜(\textsc{Act})的数据,缓解了LCDM中它们之间的紧张关系。我们应用相关性之前惩罚模型不必要的自由度,并发现没有偏好LCDM在后期的偏差,但温和的贝叶斯证据早期暗能量(EDE)的组成部分。虽然该模型具有很大的自由度,但它无法将$S_8 \equiv σ_8 (Ω_\mathrm{c} / 0.3)^{0.5}$降低到\lcdm以下,以实现与大规模结构数据的完全一致。
2021-09-30 astro-ph.CO
Cosmological implications of baryon acoustic oscillation (BAO) measurements
结合宇宙微波背景(CMB)和Ia型超新星(SN)的观测数据,利用重子声学振荡(BAO)的测量结果导出了宇宙学参数的约束条件和暗能量模型的检验.我们利用高精度BAO测量星系团和Ly-alpha森林(LyaF)在SDSS-III的BOSS调查。单独的BAO数据产生了暗能量的高置信度检测,结合CMB角声学尺度,它们进一步暗示了一个近乎平坦的宇宙。将BAO和SN数据组合成“反距离阶梯”,得到$H_0=67.3 \pm1.1$ km/s/Mpc的1.7%测量值。这种测量假设标准的预复合物理,但对暗能量或空间曲率的假设不敏感,因此与基于CMB的估计,假设一个平坦的LCDM宇宙学的协议是这个最小宇宙学模型的重要佐证。对于开放LCDM,我们的BAO+SN+CMB组合产生$Ω_m=0.301 \pm 0.008$和曲率$Ω_k=-0.003 \pm 0.003$。当我们允许更一般形式的演化暗能量时,BAO+SN+CMB参数约束与平坦LCDM保持一致。虽然模型拟合的总体$χ^2$令人满意,但LyaF BAO测量值与模型预测值之间存在中度(2-2.5 sigma)张力。早期暗能量的模型,跟踪在高红移的主要能量成分仍然与我们的限制。仅膨胀历史就产生了中微子物质总质量的上限为0.56 eV,如果我们包括普朗克CMB透镜,则提高到0.26 eV。受我们数据约束的标准暗能量模型预测,与大多数(但不是所有)观测估…
2015-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Integrated Sachs-Wolfe map recovery from NVSS and WMAP 7yr data
本文给出了晚期积分Sachs Wolfe效应引起的宇宙微波背景(CMB)各向异性图。该地图是通过线性滤波器将WMAP 7年CMB数据和NRAO VLA巡天(NVSS)的信息相结合而构建的。这种组合提高了仅使用来自大尺度结构数据的信息获得的地图的质量。为了应用滤波器,需要假设一个给定的宇宙学模型。特别是,我们考虑标准的LCDM模型。作为一致性的测试,我们表明,重建的地图是agreemet与假设的模型,这也有利于对一个场景,其中没有相关性的CMB和NVSS目录被认为是。
2013-01-18 astro-ph.CO
Evidence for horizon-scale power from CMB polarization
宇宙微波背景辐射的温度功率谱提供了模糊的证据,证明在原始功率谱中存在视界尺度功率,这是由于空间曲率和宇宙加速物理学的不确定性以及观测到的低四极子。目前的极化数据从WMAP提供的证据,水平尺度的权力,是强大的这些不确定性。最大尺度上的极化主要来自于z<6的散射,当宇宙完全电离时,这使得证据在更高的红移下对电离历史的变化也很可靠。功率谱中的截止被偏振限制为C=k_C/10^{-4} Mpc^{-1}<5.2(95%CL),仅略弱于平坦LCDM中的联合温度和偏振约束(C<4.2)。普朗克应该将加速时期和电离历史的任何模型的极化极限提高到C<3.6,并提供前景和系统污染的测试。
2009-06-16 astro-ph.CO
A Comparison of Cosmological Parameters Determined from CMB Temperature Power Spectra from the South Pole Telescope and the Planck Satellite
普朗克宇宙微波背景(CMB)的温度数据是最适合与LCDM模型,是在温和的张力与其他宇宙学探测器的约束。南极望远镜(SPT)2540 $\text{deg}^2$ SPT-SZ巡天提供了亚度角标度(多极$650 \leq \ell \leq 2500$)的测量,其精度足以用作普朗克数据的独立检查。在这里,我们建立在最近的联合分析的SPT-SZ和普朗克数据在\citet{hou17}比较LCDM参数估计使用的温度功率谱从两个数据集在SPT-SZ调查区域。我们还限制了多极的范围内使用的参数拟合,专注于模式测量以及由SPT和普朗克,从而大大减少了样本方差作为参数差异的驱动程序,并创建一个严格的测试系统误差。我们从这些试验中没有发现系统误差的证据。当我们扩展所使用的SPT数据的最大多极时,我们看到声音视界的角度尺度以及物理重子和冷暗物质密度的低显著性变化,从而导致更高的哈勃常数。当我们比较SPT-SZ天空片上的SPT和普朗克数据与普朗克全天空数据时,但保持多极范围限制,我们发现参数$n_s$和$A_se^{-2τ}$的差异。我们进行了进一步的检查,调查工具的影响和建模假设,我们没有发现任何证据表明,调查的影响是负责任何参数的变化。总之,这些测试没有发现在重叠的天空覆盖范围和多极范围的SPT或普朗克数据的系统误差的证据,最多,弱的证据,故障的LCDM或系统误差的影响,无论是在SPT-SZ调查区…
2017-12-19 astro-ph.CO
The relevance of the cosmic microwave background for cosmology
Helmholtz Institute for Radiation and Nuclear Physics, University of Bonn(波恩大学赫尔霍兹辐射与核物理研究所);Astronomical Institute, Charles University(查理大学天文研究所);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education(教育部现代天体物理学与天文学重点实验室(南京大学));Department of Physics, University of Ottawa(渥太华大学物理系)
本文指出CMB功率谱并非唯一支持暗物质,米尔格罗姆引力模型也符合;并论证CMB谱是模型依赖的重建量,未扣除的河外前景(贡献≥1.4%)可能引入10^{-5}涨落。
2026-09-11 astro-ph.CO
Nine-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Final Maps and Results
我们介绍了WMAP任务的最终九年地图和基本结果。我们提供了新的九年全天空温度图,经过处理,以减少有效光束的不对称性。温度和偏振天空图检查,以分离CMB各向异性的前景发射,这两种类型的信号进行了详细的分析。WMAP的任务导致了一个高度约束的LCDM宇宙学模型与其他宇宙学测量主机协议的精确和准确的参数。当WMAP数据与更精细尺度的CMB、重子声学振荡和哈勃常数测量相结合时,我们发现大爆炸核合成得到了很好的支持,并且没有令人信服的证据表明中微子种类的非标准数量(3.84+/-0.40)。模型拟合还表明宇宙的年龄为13.772+/-0.059 Gyr,拟合的哈勃常数为H 0 = 69.32+/-0.80 km/s/Mpc。通货膨胀也得到支持:波动是绝热的,具有高斯随机相位; WMAP早先报告的标量光谱指数偏离1的检测现在具有很高的统计意义(n_s = 0.9608+/-0.0080);宇宙接近平坦/欧几里德,Ω_k = -0.0027(+0.0039/-0.0038)。总的来说,WMAP任务导致标准六参数LCDM模型的宇宙学参数体积减少了68,000倍,仅基于CMB数据。对于包含张量的模型,允许的七参数体积已减少了117,000倍。其他的宇宙学观测结果与CMB的预测一致,合并后的数据进一步减少了宇宙学参数的体积。基于WMAP观测数据的暴胀平坦LCDM模型及其精确的参数,由于没有显著的反常现…
2013-06-04 astro-ph.CO
Constraints on primordial isocurvature perturbations and spatial curvature by Bayesian model selection
我们提出了广义宇宙学模型的后验似然和贝叶斯模型选择分析,其中原始扰动包括相关的绝热和冷暗物质等曲率分量。我们进行嵌套采样与平面,并首次,弯曲的空间几何形状的宇宙,使用数据从宇宙微波背景(CMB)各向异性,联盟超新星(SN)的样品和综合测量的萨克斯-沃尔夫(ISW)的效果。在平坦和弯曲的情况下,单独的CMB有利于3%(正相关)的等曲率贡献。在弯曲情况下,在98%CL下,对所观察到的CMB温度变化的非绝热贡献为0 <α_T < 7%。在平坦的情况下,将CMB与SN数据相结合人为地使结果偏向于纯绝热LCDM一致性模型,而在弯曲的情况下,所有数据组合的非绝热性的有利水平保持在3%的水平。然而,贝叶斯因子的比率或Delta ln(证据)超过5个点,有利于平坦绝热LCDM模型,这表明当前数据不支持包含弯曲等曲率模型的5个额外参数。结果是非常敏感的CMB温度角功率的第二和第三声峰区域:因此,这些数据的仔细校准将需要得出决定性的结论,原始扰动的性质之前。最后,我们指出,与弯曲绝热模型相比,平坦非绝热模型的几率是1:3。这可能表明,扩展具有4个等曲率自由度的协调模型的动机并不比研究空间弯曲绝热模型的动机小得多。
2009-12-02 astro-ph.CO hep-ph
A measurement of gravitational lensing of the microwave background using South Pole Telescope data
我们使用南极望远镜从2008年和2009年的数据,以检测非高斯签名的宇宙微波背景(CMB)产生的引力透镜和测量的功率谱的投影引力势。我们约束的透镜信号的测量振幅的基准LCDM宇宙学模型中预期的比率为0.86 +/- 0.16,在6.3西格玛没有不利的透镜。在WMAP 7所允许的LCDM宇宙学模型上边缘化的结果是A_lens=0.90+/-0.19,表明CMB透镜探测的红移范围0.5 <~ z <~ 5的物质涨落幅度与预测吻合得很好。我们提出了几个一致性检查的结果。这些包括在经滤波以在傅立叶空间中没有重叠的CMB图中的透镜特征的清楚检测,以及与LCDM预期的信号一致的“卷曲”诊断。我们进行了详细的研究,由于噪声,前景和其他影响的测量偏差,并确定这些贡献是相对较小的统计测量中的不确定性相比。我们将这种透镜测量与WMAP 7的结果相结合,以改善对宇宙学参数的约束:我们发现宇宙空间曲率的测量改善了3.9倍,Omega_k=-0.0014+/-0.0172; LCDM内物质波动幅度提高10%,σ_8 =0.810+/ 0.026;暗能量状态方程提高5%,w=-1.04+/-0.40。当与WMAP 7和哈勃参数的外部约束相结合提供的w测量值相比时,增加透镜数据将w的测量值提高了15%,得到w=-1.087+/-0.096。
2012-02-02 astro-ph.CO
Probing the anisotropic local universe and beyond with SNe Ia data
利用Ia型超新星的Union 2星表(SNe Ia)研究了从我们的各向异性局部宇宙向全局各向同性转变的问题。我们构建了一个“残差”的统计敏感的系统在不同的方向上的亮度变化,并使用此搜索在不同的红移箱的首选方向上的天空中的超新星Ia是明亮或暗淡的“标准”LCDM宇宙学。在低红移(z<0.05),我们发现,一个各向同性的模型,如LCDM是勉强符合SNe Ia数据在2-3西格玛。对特殊速度的补充极大似然分析证实了这一发现--在z \sim 0.06处有大约260 km/sec的整体流,这与1-2 sigma处的LCDM不一致。由于沙普利浓度被认为是主要负责这种整体流动,我们做了一个详细的研究,落区:SNe Ia下降远离本集团向沙普利确实是显着暗淡比那些落向我们和沙普利。向宇宙微波背景静止坐标系的收敛必须发生在沙普利(z>0.06)之外,所以低红移的整体流可以系统地影响宇宙膨胀历史的重建。在高红移z>0.15时,Ia超新星数据与各向同性LCDM模型的一致性确实有所改善,然而,数据的稀疏性和低质量意味着LCDM不能单独作为首选的宇宙学模型。
2011-04-11 astro-ph.CO
Radial derivatives as a test of pre-Big-Bang events on the Planck data
虽然在宇宙学巡天中寻找方位角模式对于解释某些只依赖于标准模型中的角距离的效应是有用的,但它们被认为是某些奇异场景的关键区别特征,例如气泡碰撞或共形循环宇宙学(CCC)。特别是,CCC是一个非标准的框架,预测CMB强度波动的圆形图案。出于以前的一些作品,探索径向梯度的存在下,我们应用的径向导数的基础上,最新发布的\textit{Planck}数据的方法。新方法允许以$N_{\mathrm{side}} = 1024$的HEALPix分辨率在所有天空方向进行详尽的研究。具体而言,两个不同的分析进行集中在小(高达$5$度半径)和大规模的权重函数。我们将我们的结果与An et al.(2017)和An et al.(2018)的结果进行了比较。此外,一个可能的偏振对应这些圆形图案也分析了最有前途的情况下。考虑到表征结果的意义的局限性,包括遭受“别处看”效应的可能性,在小尺度或大尺度的\textit{Planck}数据中没有发现CCC预期的圆形模式的有力证据。
2020-09-17 astro-ph.CO
In Defense of an Accelerating Universe: Model Insensitivity of the Hubble Diagram
尼尔森、古凡蒂和萨卡尔最近发表的一篇论文认为,宇宙加速的证据是微不足道的,一个滑行的宇宙--米尔恩宇宙--几乎也符合哈勃图中相同的超新星数据。米尔恩宇宙具有负的空间曲率。尽管如此,我们确认米尔恩模型拟合数据以及LCDM。我们表明,这个意想不到的结果指出,在哈勃图的弱点,而不是在LCDM的缺陷。哈勃图似乎对空间曲率不敏感。在这里,我们以比例因子与宇宙学时间的关系图展示了数据和两个模型。这个图对空间曲率非常敏感,因为对于曲率0,+1,-1的每一个,都应用了三个独特的变换之一来从哈勃图进行变换。虽然米尔恩负曲率在哈勃图中并不重要,但在比例因子图中却至关重要。由于宇宙微波背景辐射的精确观测表明空间是平坦的,我们发现当SNe数据、LCDM模型和Milne模型被绘制成标度因子与宇宙学时间的关系时,两条曲线的分离度比噪声高2 σ--是哈勃图中噪声分离度的10倍。转换后的数据与LCDM模型的拟合在95%的置信水平上证实了宇宙正在加速,米尔恩惯性宇宙被排除在外。
2017-05-30 astro-ph.CO
Parameter Estimation from Improved Measurements of the CMB from QUaD
我们计算了宇宙微波背景(CMB)偏振谱对宇宙学参数约束的贡献。我们使用高质量的CMB偏振数据从地面QUaD实验产生宇宙学参数,并证明了大多数参数,有显着改善卫星CMB偏振数据获得的约束。我们将多实验CMB数据集分成温度和偏振子集,并表明LCDM 6参数宇宙学模型的最佳拟合置信区域彼此一致,并且偏振数据减少了所有参数的置信区域。我们从QUaD EE/BB偏振数据中提供了参数的最佳极限,并使用k_p=0.013 Mpc-1的最佳主尺度从多实验CMB数据集中找到了最佳拟合参数为{omch 2,ombh 2,H_0,A_s,n_s,tau}= {0.113,0.0224,70.6,2.29乘以10^-9,0.960,0.086}。
2010-05-27 astro-ph.CO
A New Test of Dynamical Dark Energy Models and Cosmic Tensions in Hořava Gravity
Horava引力是一个可重正化的、高阶导数的、Lorentz破坏的、不存在鬼问题的量子引力模型。在此之前,人们也提出了一个基于Horava引力的暗能量(HDE)动力学模型,将洛伦兹破坏项的所有额外(引力)贡献确定为爱因斯坦方程中的有效能量动量张量。我们认为一个完整的CMB,BAO,和SNe Ia数据测试的HDE模型,考虑一般扰动的背景完美的HDE流体。除了从BAO,我们得到的偏好的非平坦宇宙的所有其他数据集组合。我们得到了关于哈勃常数H0和宇宙剪切S8之间宇宙张力的肯定结果,因为我们得到了H0向更高值的移动,虽然不足以解决H0张力,但S8的值没有改变。这与在非平坦LCDM中H0相当减小但S8增加相反。对于所有其他参数,如Omega_m和Omega_Lambda,我们获得了与所有数据集的LCDM相当的结果,特别是BAO,因此我们的结果接近于数据集之间的宇宙一致性,与标准的非平坦LCDM相反。我们还获得了一些不理想的功能,如一个几乎为零的结果Omegak,这给回平坦的LCDM,如果我们不预先确定的标志Omegak,但我们提出了几个有前途的方法,通过推广我们的分析进行改进。
2023-01-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Measurement of the Damping Tail of the Cosmic Microwave Background Power Spectrum with the South Pole Telescope
利用南极望远镜(SPT)的观测数据,对宇宙微波背景(CMB)的角功率谱进行了测量。这些数据包括2008年和2009年期间在150 GHz观测到的790平方度的天空。在这里,我们提出了多极范围650 < ell < 3000的功率谱,其中它由主CMB各向异性主导。我们将这个功率谱与七年威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)数据发布的功率谱相结合,以约束宇宙学模型。我们发现,SPT和WMAP的数据是一致的,相互结合时,是很好的空间平坦,LCDM宇宙学模型拟合。标量涨落谱指数的SPT+WMAP约束为ns = 0.9663 +/- 0.0112。我们检测到,在~5-sigma的意义,引力透镜对CMB功率谱的影响,并发现它的振幅与LCDM宇宙学模型是一致的。我们探讨了一些扩展超出LCDM模型。每个扩展独立测试,虽然有一些扩展参数之间的退化。我们将张量-标量比约束为r < 0.21(95%CL),并将标量谱指数的运行约束为dns/dlnk = -0.024 +/-0.013。我们强烈地检测到原始氦和中微子对CMB的影响;没有氦的模型在7.7 σ时被拒绝,而没有中微子的模型在7.5 σ时被拒绝。原始氦丰度测量为Yp = 0.296 +/- 0.030,相对论性物质的有效数测量为Neff = 3.85 +/- 0.62。当CMB数据与哈勃常数和重子声学振荡特征的测量相结合时,对这些模型的约束得到加…
2011-09-30 astro-ph.CO
JWST early Universe observations and ΛCDM cosmology
Department of Physics, University of Ottawa(渥太华大学物理系);Department of Physics, Carleton University(卡尔顿大学物理系)
本文提出一种结合tired light概念的混合模型,以解释JWST观测结果并解决早期星系形成问题,无需引入原始黑洞种子或修改功率谱。
2023-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Hemispherical Variance Anomaly and Reionization Optical Depth
CMB全天空温度数据显示,功率的半球不对称性几乎与椭圆形一致。在真实空间中,这种异常可以通过北半球和南半球的温度变化来量化,北半球显示出异常低的变化,而南半球似乎与最佳拟合理论LCDM的预期一致。虽然这是一个在温度方面的公认结果,但电流极化数据中的低信噪比阻止了类似的比较。即使温度和偏振是相关的,由温度数据约束的偏振实现表明,预计偏振数据中不存在方差的缺乏。因此,测试温度结果是否是侥幸的一种自然方法是测量CMB偏振分量的方差。在未来的CMB实验,将允许高精度的大规模偏振测量的预期中,我们研究偏振的方差如何依赖于LCDM参数的不确定性预测偏振图与普朗克的MCMC链。我们发现,与温度方差,偏振方差是显着敏感的宇宙学参数的不确定性。这主要来自于当前对再电离光学深度τ的约束较差,以及τ在低多极驱动方差的事实。在这项工作中,我们展示了如何的偏振映射的方差一般依赖于宇宙学参数。我们演示了如何在普朗克的两个最新的数据发布之间看到的τ测量的改善结果在更严格的约束偏振方差的期望。最后,我们考虑更小的不确定性,以及如何更精确的测量τ可以驱动的期望接近宇宙方差有限分布的半球偏振方差。
2019-12-05 astro-ph.CO
Limits on the size of electron density fluctuations in the early universe and implications for the Hubble tension
University of California, Davis(加州大学戴维斯分校);University of Manchester(曼彻斯特大学);University of Edinburgh(爱丁堡大学)
本研究通过修改玻尔兹曼代码并分析CMB数据,首次限制早期宇宙小尺度电子密度涨落,发现无证据支持,且此类涨落无法有效解决哈勃常数张力问题。
2026-10-06 astro-ph.CO
Small Angular Scale Measurements of the CMB Temperature Power Spectrum from QUaD
本文介绍了QUaD望远镜第二和第三个观测季在多极区2000<ell<3000范围内对宇宙微波背景辐射温度各向异性的测量结果。在掩蔽最亮点源之后,我们的结果与单独的主要LCDM期望一致。我们估计剩余(未掩蔽)无线电点源的贡献,使用校准到我们自己的亮源观测模型,并充分模拟源查找和掩蔽过程。将这一贡献包括在内,可以略微改善卡方系数^[2]。我们还将标准SZ模板拟合到带功率,并且没有看到SZ贡献的强有力证据,这与σ_8约0.8的预期一致。
2009-06-30 astro-ph.CO