Count response model for the CMB spots
在暴胀膨胀的一个阶段中产生的曲率量子的统计数据被用来推导出一个计数响应模型的大尺度声子确定，在和谐的知识，温暖和冷却点的大尺度温度不均匀性。计数统计的多重性分布被证明是一般过度分散与传统的泊松回归。下面推导出的广义计数响应模型适应了高多重性范围内的过量相关性，并提示了对由高角分辨率和对每个像素的温度变化的高灵敏度的仪器收集的即将到来的数据的专门分析。
2010-10-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
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
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
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
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
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
Constraints from thermal Sunyaev-Zeldovich cluster counts and power spectrum combined with CMB
热Sunyaev-Zel'dovich效应是近年来宇宙学和大尺度结构研究的热点之一。我们更新约束的宇宙学参数从星系团观测到的普朗克卫星在第一次尝试结合集群数计数和热气体的功率谱，使用新的值的光学深度，并采样在同一时间的宇宙学和标度关系参数。我们发现，在$Λ$ CDM模型中，tSZ功率谱的添加仅提供了仅相对于数目计数的小的改进，导致$68\%$ c.l.约束$Ω_m = 0.32 \pm 0.02$、$σ_8 = 0.77\pm0.03 $和$σ_8 (Ω_m/0.3)^{1/3}= 0.78\pm0.03$，并将与CMB原发性各向异性结果的差异（使用$τ$的新值更新）降低至$σ_8$上的$\simeq 1.6\, σ$。我们分析了标准模型的扩展，考虑了大质量中微子的影响，并改变了暗能量的状态方程参数。在第一种情况下，我们发现，增加的tSZ功率谱有助于在强烈改善宇宙学的限制，相对于计数的结果，导致$95\%$上限$\sum m_ν< 1.53 \, \text{eV}$。对于变化的暗能量EoS场景，当添加tSZ功率谱时，我们再次发现没有重要的改进，但是tSZ探针的组合仍然能够提供约束，产生$w = -1.0\pm 0.2$。在所有宇宙学场景中，调和CMB和tSZ探针的质量偏差仍然很低：与弱透镜和X射线质量估计比较或数值模拟的估计相比，$(1-b)\lesssim 0.66$。
2018-03-13 astro-ph.CO
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
Improving CMB non-Gaussianity estimators using tracers of local structure
局域非高斯性导致大尺度扰动模式与小尺度功率之间的相关性。大尺度CMB信号具有来自集成Sachs Wolfe（ISW）效应的贡献，其与小尺度功率不相关。如果可以去除该ISW贡献，则对局部非高斯性的灵敏度得到改善。引力透镜和星系计数可以用来跟踪ISW的贡献，特别是我们表明，CMB透镜潜力是高度相关的ISW信号。我们构建了一个接近最优估计的局部非高斯参数$\fnl$和调查在何种程度上，我们可以使用这个来减少${\fnl}$的方差。我们发现，方差可以减少到$20\%$在普朗克灵敏度使用星系计数。CMB透镜是一个很好的偏差独立的ISW示踪剂，为未来更敏感的观测，虽然分数减少方差是小的，如果良好的偏振数据也可。
2010-09-08 astro-ph.CO
Non-Gaussian Minkowski functionals & extrema counts in redshift space
在即将到来的大尺度结构调查，如欧几里德的背景下，这是最重要的量化的几何探头上的特殊速度的影响。由此发展了在红移空间中计算轻度非高斯二维和三维宇宙场的几何和拓扑单点统计的形式。利用目标统计量的部分各向同性，场及其导数的联合概率分布的Gram-Charlier展开根据相应的各向异性变量重新表述。特别是，宇宙的非线性演化的闵可夫斯基泛函，连同极值的统计依次研究的3D目录和2D板。非高斯红移失真校正的幅度估计这些几何探头。在3D中，引力微扰理论在红移空间中实现，以预测所有相关的Gram-Charlier系数的宇宙演化。应用程序的宇宙参数西格玛（z）和β =f/b1从即将到来的调查的估计进行了讨论。这样的统计数据对宇宙学之外的各向异性场很有意义。
2014-02-12 astro-ph.CO
Statistical effects of the observer's peculiar velocity on source number counts
本文研究了观测者本动速度对源数计中相邻多极矩相关性的影响，提出了一种与观测者本动速度成正比的运动学偶极矩幅度无偏估计量，并计算了预期信噪比，表明未来实验可对太阳速度实现优于5%的约束。
2023-04-03 astro-ph.CO
Towards detection of relativistic effects in galaxy number counts using kSZ Tomography
计划在不久的将来对宇宙微波背景进行高分辨率、低噪声观测，这将使基于再散射宇宙微波背景光子-次级宇宙微波背景的新宇宙学探测成为可能。与此同时，巨大的星系调查将绘制出可观测宇宙的巨大体积。使用动力学Sunyaev Zel'dovich（kSZ）层析成像技术，这些新的探测器可以结合起来重建远程偶极场，从我们宇宙中不同的有利位置观察到的CMB偶极。未来星系巡天的体积足够大，必须考虑到对观测到的星系分布的广义相对论修正。这些修正本身就是对引力的有趣探索，但也可能掩盖原始非高斯性的潜在特征。在本文中，我们证明了重建的远程偶极场和观测到的星系数计数之间的相关性原则上可以用来检测广义相对论修正。我们发现，忽略广义相对论修正导致一个$\mathcal{O}(1)$偏见的推断振幅的原始非高斯，$f_{\rm NL}$。此外，我们证明了重建的远程偶极场可以提供有用的约束力的各种偏置参数出现在星系数计数，并可以显着减轻对齐偏差的影响。
2019-04-22 astro-ph.CO
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
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
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
The effects of lensing by local structures on the dipole of radio source counts
我们在均匀和各向同性宇宙中的特殊运动在宇宙微波背景（CMB）温度场中留下了偶极子的印记，同样地，在天空中河外射电源的分布中也留下了偶极子的印记。每一种效应都被测量过，但是每一种测量都给出了我们在宇宙中运动速度的不同结果：无线电偶极子测量发现我们的运动速度大约是宇宙微波背景辐射的三倍。在这里，我们展示了以前不受约束的透镜偶极子的影响，从而必然的本地结构（需要大角度透镜尺度）将扭曲的无线电源的分布在天空中。我们发现，包括这些影响并没有减少CMB和射电源偶极子测量之间的紧张关系，但是如果没有它们的列入未来的河外星系数计数可能会导致我们的特殊运动的不正确的推论。此外，我们可以在$2 σ$水平上将透镜偶极子的尺寸约束为$κ< 3 \cdot 10^{-2}$。
2021-12-13 astro-ph.CO
On the detection of point sources in CMB maps
利用Wilkinson微波各向异性探测器（WMAP 7）的7年数据，进一步探讨了点源探测技术在宇宙微波背景（CMB）辐射星图中的应用。采用Tegmark等提出的前景简化方法，以Kolmogorov参数作为描述子，对WMAP卫星CMB温度数据进行分析。部分探测点与其他方法已揭示的点源相吻合。然而，我们也发现了2个候选源，仍然没有对应的已知，并确定了7个点源在普朗克早期发布的紧凑源目录中作为高可靠性源。
2013-07-29 astro-ph.CO
Needlet estimation of cross-correlation between CMB lensing maps and LSS
在本文中，我们开发了一种新的基于针估计研究之间的互相关宇宙微波背景（CMB）透镜地图和大尺度结构（LSS）数据。我们比较这个估计与谐波对应，特别是，我们分析了不同形式的掩蔽的偏差效应。为了解决这种偏见，我们还实施了一个主样技术的针头的情况下。由此产生的估计结果是有一个非常好的信号噪声性能。我们的分析旨在扩展和优化CMB-LSS互相关研究的操作域，类似于CMB针数据分析。它的动机特别是下一代实验（如欧几里得），这将使我们能够通过CMB和LSS之间的互相关测量得到更严格的约束宇宙学和天体物理参数。
2016-11-27 astro-ph.CO
On the detection of point sources in Planck LFI 70 GHz CMB maps based on cleaned K-map
利用普朗克LFI 70 GHz数据，进一步探讨了宇宙微波背景（CMB）辐射天空图中点源探测技术。本文采用Tegmark等人提出的前景简化方法，以Kolmogorov参数为描述子，对普朗克卫星CMB温度资料进行了分析。大多数检测到的点与其他方法已经揭示的点源相吻合。然而，我们也发现了9个源候选人，仍然没有对应的已知。
2015-03-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Cluster counts: calibration issue or new physics?
近年来，在$Λ$ CDM模型中，人们发现从低红移探测器推断的物质涨落幅度一般低于从CMB观测得出的值。这种紧张关系已经被Sunyaev-Zel'dovich和X射线团簇计数所证明，当使用普朗克标准团簇质量校准时，产生的值为$σ_8$，明显低于基于最新普朗克CMB测量的估计值。在这项工作中，我们研究是否非最小中微子质量可以大大缓解这种紧张局势。我们使用的集群X射线温度分布函数来自本地X射线集群的通量有限的样本，结合普朗克CMB测量。这些数据集进行了比较，$Λ$ CDM预测的基础上，最近的质量函数，适应占大质量中微子的影响。将团簇质量校准视为自由参数，我们检查数据是否有利于中微子质量明显高于最小0.06 eV值。使用马尔可夫链蒙特卡罗方法，我们发现没有显着的相关性之间的质量校准的集群和中微子质量的总和，这意味着大质量的中微子不明显减轻上述普朗克CMB-集群紧张。其他数据集（BAO和Ly- $α$）的增加加强了这些结论。作为张力的另一种可能的解决方案，我们引入了一个简单的，唯象的重力修正，让增长指数$γ$变化作为一个额外的自由参数。我们发现，集群的质量校准与$γ$参数，不敏感的大规模中微子的存在下或/和额外的数据使用的鲁棒相关。我们的结论是，标准的普朗克质量校准的集群，如果巩固，将代表新的物理学的证据，超越$Λ$ CDM与大质量中微子。
2019-10-02 astro-ph.CO
Probing Cosmology through Higher-Order CMB Lensing Statistics
Columbia University（哥伦比亚大学）；Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学技术研究所）
通过高阶CMB透镜统计量，研究其在宇宙学约束中的补充作用，发现Minkowski函数和峰值计数显著降低Ωm、As和Mν的不确定性。
2026-03-12 astro-ph.CO
A Guide to Designing Future Ground-based CMB Experiments
在2013年高能物理社区夏季研究（HEP CSS 2013，a.k.a. Snowmass），我们探索未来的第四阶段宇宙微波背景偏振实验（CMB-S4）的科学能力，在探测器数量，分辨率和天空覆盖范围的各种假设下。我们使用Fisher矩阵技术来计算$νΛ$ CDM中宇宙学参数的预期不确定性，这些参数与基本相互作用的物理学特别相关，包括中微子质量、相对论物质的有效数、暗能量状态方程、暗物质湮灭和暴胀参数。为了进一步绘制未来宇宙学探测器的景观，我们包括预测结果的重子声振荡（BAO）信号测量DESI约束参数，将受益于低红移信息。我们发现以下最佳1-sigma约束：$σ$约束：$σ(M_ν)= 15$ meV，$σ(N_{\rm eff})= 0.0156$，暗能量品质因数= 303，$σ(p_{ann})= 0.00588\times3\times10^{-26}$ cm $^3$ /s/GeV，$σ(Ω_K)= 0.00074$，$σ(n_s)= 0.00110$，$σ(α_s)= 0.00145$和$σ(r)= 0.00009$。我们还详细说明了探测器数量，分辨率和天空覆盖的参数约束的依赖关系。
2014-02-17 astro-ph.CO hep-ph
Cluster counts. II. Tensions, massive neutrinos, and modified gravity
$Λ$ CDM和谐模型在描述我们的宇宙方面非常成功，具有高精度和很少的参数。尽管它取得了成功，一些紧张局势仍然存在;最值得注意的是，最适合的$Λ$ CDM模型，来自普朗克CMB数据，在使用标准质量校准时，在很大程度上高估了SZ星系团的丰度。这是否是一个不正确的校准或需要新的物理学的迹象仍然是一个争论的问题。在这里，我们研究了标准模型的两个简单扩展及其释放这种张力的能力：大质量中微子和通过非标准增长指数$γ$的简单修改的引力模型。我们使用普朗克CMB和SZ集群计数作为数据集，有或没有本地X射线集群。在大质量中微子的情况下，SZ校准$(1-b)$被限制为$0.59^{+0.03}_{-0.04}$（68\%），与其标准值$\sim0.8$相差5个$σ$以上。我们发现$\sum m_ν$和$(1-b)$之间几乎没有相关性，这证实了以前从X射线团得出的结论;大质量中微子并不能缓解团簇-CMB张力。通过我们简单的$γ$模型，我们发现校准和生长指数之间存在很大的相关性，但与局部X射线团簇相反，由于其扩展的$z$范围，SZ团簇能够打破两者之间的简并性。然后将校准$(1-b)$约束为$0.60^{+0.05}_{-0.07}$，导致对$γ=0.60\pm 0.13$的有趣约束。当大质量中微子和修正引力都被允许时，首选值仍然以标准的$Λ$ CDM值为中心，但$(1-b)\sim0.8$也被允许（尽管…
2019-10-02 astro-ph.CO
Constraints on the Neutrino Mass from SZ Surveys
星系团的统计测量对亚电子伏特范围内的中微子质量很敏感。我们探讨了使用正在进行的普朗克/SZ和未来的宇宙方差有限的调查，以约束中微子质量的CMB数据单独的集群数计数的可能性。精确的中微子总质量可以确定SZ数计数主要是有限的不确定性在集群质量函数和集群内气体演化，这些都明确占在我们的分析。我们发现，从普朗克/SZ调查的投影结果可以用来确定总中微子质量的（1σ）的不确定度为0.06 eV，假设它是在0.1-0.3 eV的范围内，和调查的检测限设置在5σ的显着水平。我们的研究结果构成了一个显着的改善，预期从普朗克/CMB透镜测量，0.15 eV的限制。基于未来宇宙方差限制（CVL）SZ调查的预期结果，我们预测1σ的不确定度为0.04 eV，与使用相同实验进行CMB透镜提取时的预期水平相当。质量函数参数中百分之几的不确定性可能导致我们的普朗克和CVL预测的\sim 2-3倍的退化。我们的分析表明，集团数计数提供了一个可行的互补宇宙学探针CMB透镜的总中微子质量的限制。
2012-06-24 astro-ph.CO hep-ph
CMB-GAN: Fast Simulations of Cosmic Microwave background anisotropy maps using Deep Learning
Birla Institute of Technology & Science Pilani（比尔拉科学技术学院皮拉尼分校）
宇宙微波背景（CMB）自1964年被发现以来，一直是许多宇宙学实验和研究的基石。用于生成CMB温度各向异性图的传统计算模型（如CAMB）是极其资源密集型的，并且在需要大量CMB数据进行分析的宇宙学实验中充当瓶颈。在本文中，我们提出了一种新的方法来生成CMB温度图使用一个特定的类的神经网络称为生成对抗网络（GAN）。我们训练我们的深度生成模型来学习CMB图的复杂分布，并以各向异性图的2D补丁的形式有效地生成新的CMB数据集，而不会损失太多的准确性。我们限制我们的实验产生56 $^{\circ}$和112 $^{\circ}$广场补丁的CMB地图。我们还训练了一个多层感知器模型，用于从CMB图中估计重子密度，我们将使用该模型对我们的生成模型进行性能评估，使用诊断措施，如像素强度直方图，像素强度分布的标准差，功率谱，交叉功率谱，功率谱的相关矩阵和峰值计数。我们表明，GAN模型是能够有效地产生多种大小的CMB样本，是敏感的宇宙学参数对应的底层分布的数据。该方法的主要优点是生成CMB数据所需的计算时间呈指数级减少，GAN模型能够在几秒钟内生成样本，而不是CAMB包所需的几小时，具有可接受的误差和信息丢失值。我们希望这种方法的未来迭代将取代CMB数据生成的传统统计方法，并有助于大规模宇宙学实验。
2019-11-27 astro-ph.CO cs.LG eess.IV
