Searching for primordial non-Gaussianity in Planck CMB maps using a combined estimator
宇宙微波背景辐射（CMB）数据中包含了宇宙非常早期的信息，因此，对CMB数据中高斯性偏差的广泛研究非常重要。最近的分析从普朗克CMB数据不排除存在的非高斯的小振幅，虽然他们是符合高斯假设。使用不同的技术是必不可少的，以提供信息的类型和振幅的非高斯CMB数据。特别是，我们发现有趣的是，构建一个估计的基础上，两个强大的统计工具，似乎是足够敏感的检测微小的偏差，从高斯CMB地图的组合。该估计器将Minkowski泛函与神经网络相结合，最大化了广泛用于研究非高斯信号的工具，并加强了另一种用于识别数据集中模式的工具。我们测试我们的估计通过分析模拟CMB地图污染与不同数量的本地原始非高斯量化的无量纲参数fNL。我们将其应用于这些CMB地图集，并发现\gtrsim 98%的阳性检测机会，即使对于小强度局部非高斯性，如fNL = 38 +/- 18，普朗克数据的大角度尺度的当前限制。此外，我们测试了区分初级和次级非高斯性的适用性，并发现我们的方法成功地对约95%的测试地图进行了分类。此外，我们分析了前景清洁普朗克地图获得非高斯在大角度的约束，在最近的约束很好的协议。最后，我们还测试了我们的估计器的鲁棒性，包括切割天空面具和现实的噪声地图测量普朗克，获得成功的结果。
2013-12-11 astro-ph.CO
Rethinking CMB foregrounds: systematic extension of foreground parameterizations
未来对宇宙微波背景（CMB）各向异性和能谱的高灵敏度测量将受到我们对前景的理解和建模的限制。不仅需要收集和组合更多的信息，而且还必须探索与灵敏度的巨大改进相称的前景建模的新方法。在这里，我们研究了空间平均对典型前景成分的光谱形状的不可避免的影响，引入了一种矩方法，它自然地扩展了必须通过测量或理论模型约束来确定的前景参数列表。前景被认为是沿着视线和整个天空的单个发射体积元素的叠加，然后通过仪器光束观察。光束和视线平均值是不可避免的。我们的方法不是假设物理参数分布的特定模型，而是识别每个前景分量的自然新光谱形状，其可以用于提取参数矩（例如，均值、离差、交叉项等）。该方法被示出为叠加的幂律，自由的光谱，灰体和修改的黑体光谱，但可以应用于更复杂的基本光谱能量分布。在这里，我们专注于强度信号，但该方法可以扩展到偏振发射的情况下。平均过程自动产生尺度相关的频谱形状，矩量法可用于在功率谱估计中跨尺度传播所需的信息。该方法不仅限于应用于CMB前景，但也可能是有用的星系团的X射线发射的建模。
2017-08-26 astro-ph.CO
Optimal analysis of azimuthal features in the CMB
我们提出的算法在CMB数据中搜索方位对称功能。我们的算法是完全最佳的掩蔽全天数据与非均匀噪声，计算速度快，简单的实现，并没有近似。我们将展示如何在贝叶斯和频率论的情况下实现最优分析。在贝叶斯的情况下，我们的算法来评估后验似然是如此之快，我们可以做一个蛮力搜索参数空间，而不是使用蒙特卡洛马尔可夫链。我们激励的例子是寻找气泡碰撞，一个前膨胀的信号，可以产生如果多个隧道事件发生在一个永恒的膨胀时空，但我们的算法是通用的，应该是有用的，在其他情况下。
2013-05-08 astro-ph.CO
A flexible parameterization to test early physics solutions to the Hubble tension with future CMB data
University of Sussex（萨塞克斯大学）
本文提出了一种灵活的参数化方法，用于测试未来CMB数据对Hubble张力的早期物理解决方案，通过引入额外非相互作用成分来捕捉可能的偏离。
2025-01-08 astro-ph.CO
Searching for axion-like particles through CMB birefringence from string-wall networks
类轴子粒子（ALP）可以形成宇宙弦和畴壁的网络，这些网络在复合后存活，并导致宇宙微波背景（CMB）的各向异性双折射。除了研究宇宙弦，我们澄清和强调ALP场域壁的形成如何影响宇宙双折射信号，这些观测提供了一种独特的方式探测ALP的范围内的质量$3H_0 \lesssim m_a \lesssim 3H_{\rm cmb}$。使用测量CMB双折射从几个望远镜，我们没有发现轴缺陷引起的各向异性双折射的CMB的证据。我们提取的模型参数，包括ALP质量$m_a$，ALP-光子耦合$\mathcal{A} \propto g_{aγγ} f_a$，域壁数$N_{\rm dw}$，和参数表征的弦壁网络中的缺陷的丰度和大小的约束。考虑到最近的证据，各向同性CMB双折射，我们发现很难适应这与非检测各向异性双折射的假设下，信号是由ALP缺陷网络产生的。
2022-08-17 astro-ph.CO hep-ph
Impact of CMB low-$\ell$ EE polarization data on dark energy parameterizations
IIT Hyderabad（印度理工学院海得拉巴分校）
研究移除CMB低$\ell$ EE极化数据对CPL、JBP和BA暗能量参数化的影响，发现这会提高$\tau_\mathrm{reio}$和$A_s$，并使状态方程向精质区域移动，模型比较显示CPL和BA得到支持。
2026-08-03 astro-ph.CO
Searching for Signatures of Cosmic Superstrings in the CMB
因为宇宙超弦一般形成联结，而规范理论弦通常不形成联结，联结可以提供一个区分宇宙超弦和规范理论宇宙弦的签名。在宇宙微波背景各向异性图中，宇宙弦导致了明显的谱线不连续。弦连接导致这些线不连续的连接。进而，边缘检测算法（诸如Canny算法）可以用于在各向异性图中搜索字符串的签名。我们应用Canny算法模拟地图，其中包含宇宙字符串的影响，没有字符串连接。Canny算法产生边缘图。为了区分有和没有路口的字符串模拟的边缘图，我们检查边缘和边缘交叉的像素的密度分布。我们发现，在没有高斯噪声（如占主导地位的通货膨胀波动）的字符串模拟，我们的分析输出数据的Canny算法可以清楚地区分模拟和没有字符串结。在高斯噪声的存在下，从目前的宇宙弦的贡献的总功率谱的密度波动的界限预期的水平，模型之间的区别与不结是更困难的。然而，通过仔细分析数据，仍然可以区分模型。
2009-10-30 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
Searching for concentric low variance circles in the cosmic microwave background
在最近的一篇论文中，Gurzadyan和Penrose声称已经发现了天空中的方向，在这些方向周围有多组同心环，这些环在宇宙微波背景（CMB）中的变化非常低。这些特徴被提出来作为大爆炸前宇宙的一个特定理论的证据。我们能够重现这些作者对WMAP卫星数据的分析，我们证实了这些明显特殊方向在较新的普朗克数据中的存在。然而，我们也发现这些特征在模拟的高斯CMB天空中以相同的丰度水平存在，即它们与标准宇宙学模型的预测完全一致。
2015-11-20 astro-ph.CO
Searching for a dipole modulation in the large-scale structure of the Universe
宇宙微波背景辐射温度各向异性的几个统计异常似乎违背了均匀和各向同性宇宙的假设。特别是，偶极调制已被检测到在WMAP和普朗克数据。我们采用Eriksen等人（2007）提出的CMB数据的方法进行星系巡天，追踪大尺度结构。我们分析了NRAO VLA巡天（NVSS）的数据在~2度的分辨率为三个不同的通量阈值：2.5，5.0和10.0毫焦耳分别。没有发现偶极调制的证据，这一结果表明，在CMB中发现的偶极不对称的起源不能被分配到二次各向异性产生的红移z = 1。然而，它仍然可以在更高或更低的红移下产生，例如由局部结构产生的综合萨克斯-沃尔夫效应。其他的全天巡天，如红外线WISE目录，可以帮助以高灵敏度探索比NVSS探测的更近的红移间隔。
2014-07-28 astro-ph.CO
Is the $w_0w_a$CDM cosmological parameterization evidence for dark energy dynamics partially caused by the excess smoothing of Planck CMB anisotropy data?
本研究通过对比Planck CMB与非CMB数据，发现$w_0w_a$CDM参数化对暗能量动力学的证据部分源于Planck CMB各向异性数据的过度平滑，引入变化参数$A_L$可缓解数据集间的张力。
2025-09-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints of dynamical dark energy models from different observational datasets
School of Physics and Electronics, Shandong Normal University（山东师范大学物理与电子学院）
基于不同观测数据集，研究动态暗能量模型的参数约束，发现Logarithmic模型在多数情况下表现最佳，而两参数模型在CMB+BAO+DES-Y5数据集中表现突出，但未显著缓解H0张力。
2026-04-27 astro-ph.CO
Using non-DESI data to confirm and strengthen the DESI 2024 spatially-flat $w_0w_a$CDM cosmological parameterization result
结合Planck CMB与不含DESI的非CMB观测数据，确认并加强了支持动态暗能量的空间平直$w_0w_a$CDM模型，其以约2σ优势优于$Λ$CDM模型。
2024-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational constraints on the tilted flat-XCDM and the untilted nonflat XCDM dynamical dark energy inflation parameterizations
我们使用普朗克2015年宇宙微波背景（CMB）各向异性数据和最近的重子声学振荡距离测量，Ia型超新星数据，哈勃参数观测和增长率测量来约束倾斜空间平坦和非倾斜非平坦XCDM动力学暗能量膨胀参数化。包含四个非CMB数据集导致非平坦XCDM模型中非平坦性的证据显著增强，从单独CMB数据的1.1 $σ$到完整数据组合的3.4 $σ$。在这种非倾斜非平坦XCDM情况下，数据支持空间闭合模型，其中空间曲率对当前宇宙学能量预算的贡献略低于1%;它们也温和地支持动力学暗能量，而不是宇宙学常数为1.2 $σ$。与标准$Λ$ CDM模型相比，这些数据通过平坦XCDM参数化也更好地拟合，但仅在0.3 $σ$显著性下。目前的数据无法排除暗能量动力学。非平坦的XCDM参数化是兼容的暗能量调查限制的均方根质量波动幅度（$σ_8$）的当前值的非相对论性物质密度参数（$Ω_m$）的当前值的函数，但是它不提供良好的拟合更高的多极CMB温度各向异性的数据，作为标准的倾斜平坦的$Λ$ CDM模型。一些测量的宇宙学参数值显着不同时，确定使用倾斜平面XCDM和非平面XCDM参数化，包括重子物质密度参数和再电离光学深度。
2019-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for primordial magnetism with multi-frequency CMB experiments
通过测量CMB极化的法拉第旋转（FR），可以显著地改善标度不变的随机原始磁场（PMF）振幅的界限。由FR引起的模式耦合关联使得它可以从B模偏振与E模和温度各向异性的互相关中提取出来。在本文中，我们构建了一个旋转测量的估计，适当地结合测量的FR从多个频率通道。我们研究的信号噪声的PMF检测的分辨率和检测器的噪声的依赖关系，以及去除弱透镜贡献和银河FR。我们表明，最近提出的空间实验PRISM可以检测磁场的0.1纳米高斯强度在2西格玛水平。通过降低检测器噪声和提高分辨率或增加30-70 GHz频率范围内的通道数量，可以实现更高的检测水平。
2013-12-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Searching for Cosmic Strings in CMB Anisotropy Maps using Wavelets and Curvelets
我们使用小波和曲波变换提取信号的宇宙弦从宇宙微波背景（CMB）的温度各向异性地图，并研究宇宙弦张力的各种正在进行的CMB温度各向异性实验将能够实现的限制。我们构造了对应于各种实验的具有大小和角分辨率的天空图。这些地图包含的信号的缩放解决方案的长弦段与一个给定的弦张力$G μ$，占主导地位的高斯原始宇宙学波动的贡献，和像素的白噪声与振幅对应的仪器噪声的各种实验。在我们包括白噪声的情况下，我们发现曲波比小波更强大。对于普朗克规格的地图，我们得到的弦张力的界限相媲美的普朗克合作。具有更好的角分辨率的实验，如南极望远镜第三代（SPT-3G）调查，将能够产生更强的限制。对于规格为SPT-3G的标测图，我们发现弦线信号在弦线张力为$G μ= 1.4 \times 10^{-7}$时都是可见的。
2016-09-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for Inflationary Physics with the CMB Trispectrum: 2. Code & Validation
本文介绍公开代码PolySpec，提供四次估计器测量多种暴胀模板幅度，经验证无偏且最小方差，为Planck四谱分析奠定基础。
2025-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Searching for anisotropic stochastic gravitational-wave backgrounds with constellations of space-based interferometers
最近的许多工作表明，地面探测器的角分辨率太差，无法表征随机引力波背景（SGWB）的各向异性。为此，我们自问，一系列天基仪器是否更合适。我们认为激光干涉仪空间天线（LISA），一个星座的多个LISA类集群，和分赫兹干涉仪引力波天文台（DECIGO）。具体来说，我们测试这些检测器星座是否可以探测SGWB的各向异性。对于这个范围，我们认为SGWB产生的两个天体物理来源：合并紧凑的双星和最近提出的大规模黑洞种子形成的情况下，通过多次合并的恒星残余物。我们发现测量SGWB各向异性的角功率谱几乎是不可能的。然而，事实证明，可以通过与CMB波动的互相关来探测SGWB各向异性。特别是，我们发现两个类似LISA的探测器和CMB-S4的星座可以在一定程度上限制CMB透镜收敛和黑洞种子形成过程产生的SGWB之间的互相关。此外，我们发现DECIGO可以探测合并的紧凑型双星的CMB透镜和SGWB之间的互相关。
2022-12-12 astro-ph.CO gr-qc
Searching for Stringy Topologies in the Cosmic Microwave Background
我们考虑一个具有不动点的非经典弦拓扑的宇宙。我们集中在最简单的例子，一个orbifold点，并研究其可观察到的印记的宇宙微波背景（CMB）。我们发现，一个orbifold保持高斯性质的温度波动，但修改的角度关联函数。轨道褶皱的一个直接特征是CMB中的一个圆，它在旋转180度时不变。搜索WMAP的7年ILC图，我们发现一个候选圆具有较高的统计意义。然而，仔细观察发现，温度分布并不符合轨道。我们把一个较低的边界上的距离orbifold点的距离在85%的距离最后散射的表面。
2012-11-20 astro-ph.CO hep-th
Searching for Primordial Magnetic Fields with CMB B-modes
原始宇宙被磁化了？这个问题的答案将有助于解释在星系中观测到的微高斯强度磁场的起源。它对于发展早期宇宙的完整理论也具有根本的重要性。虽然宇宙磁场可能有其他的特征，但宇宙微波背景（CMB）中的特征将证明它们的原始起源。在这方面，CMB的B模式极化特别有前途，因为B模式的其他来源相对较少，并且因为由原始磁场（PMF）产生的涡旋模式在高达丝绸长度的一小部分的扩散阻尼中幸存下来。目前，普朗克温度谱和偏振谱结合南极望远镜（SPT）测量的B模谱，限制保偏光纤强度不超过$\sim 1$纳高斯（nG）。由于CMB各向异性谱与PMF强度的四次标度，即使通过阶段III和阶段IV CMB实验对B模式谱进行了显著更好的测量，该界限也不会改变太多。另一方面，如果把这个界限收紧到$1$ nG阈值之下，就可以排除星系场的纯粹原始起源（不需要发电机作用）。考虑法拉第旋转，它将一些E模式转换为B模式，并与场强成线性比例，将有助于实现这一目标。正如我们所证明的，即将进行的实验，如SPT-3G和西蒙斯天文台，将是敏感的$\sim 0.5$ nG强度的领域由于法拉第旋转引起的模式耦合签名。未来的第四阶段地基实验或空间探测器将能够探测$0.1$ nG以下的场，并将探测到$0.2$ nG强度的标度不变PMF，而不需要去透镜或减去银河系旋转测量。
2018-05-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Towards Searching for Entangled Photons in the CMB Sky
我们探讨了从宇宙微波背景或其他宇宙学源中探测来自两片天空的纠缠光子对的可能性。测量使用具有不同光子偏振器方向的两个探测器。当两个光子源相对于地球分开一个大的角度，使得每个探测器在其视场中只有一个光子源时，可以执行未纠缠光子的零测试。从理论上讲，偏离这种非纠缠背景就是光子纠缠的标志。为了确认这种偏离是否与纠缠光子一致，我们推导了一个光子偏振相关，与贝尔不等式测量中的结果进行了比较。然而，由于光子符合测量不能用于区分未纠缠的宇宙光子，因此不太可能仅通过相关期望值违反贝尔不等式来提供纠缠的签名。
2019-03-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Is the $w_0w_a$CDM cosmological parameterization evidence for dark energy dynamics partially caused by the excess smoothing of Planck PR4 CMB anisotropy data?
Universidad de Granada（格拉纳达大学）；Jeonbuk National University（全北国立大学）；Kansas State University（堪萨斯州立大学）
研究$\Lambda$CDM模型及$w_0$CDM和$w_0w_a$CDM参数化在不同CMB数据组合下的性能，探讨暗能量方程状态是否随红移变化，并评估宇宙学约束的稳定性。
2026-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for primordial features with radio surveys: synergy between the power spectrum and bispectrum
Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra, Università degli Studi di Ferrara（费拉拉大学地球与物理科学系）；INFN, Sezione di Ferrara（意大利国家核物理研究所费拉拉分部）；Department of Physics & Astronomy, University of the Western Cape（西开普大学物理与天文学系）；Van Swinderen Institute, University of Groningen（格罗宁根大学范斯温德伦研究所）；INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（博洛尼亚天文物理与空间科学观测站（意大利国家天体物理研究所））；National Institute for Theoretical and Computational Sciences（理论与计算科学国家研究所）
本文提出一个综合预测框架，通过联合未来中性氢强度映射巡天和宇宙微波背景测量，利用红移空间功率谱和双谱分析，探测原初振荡特征，发现双谱可将特征振幅约束改善30-40%，并打破参数简并。
2026-06-29 astro-ph.CO
Cosmological Constraints on Neutrino Masses in a Second-Order CPL Dark Energy Model
IIT Hyderabad（印度理工学院海德拉巴分校）
本研究利用第二种阶CPL暗能量模型，分析中微子质量限制，发现CPL参数化比EXP更严格，且频数框架下限制更紧，未发现中微子质量显著非零的证据。
2026-01-23 astro-ph.CO hep-ph
Searching for hidden mirror symmetries in CMB fluctuations from WMAP 7 year maps
我们寻找隐藏的镜像对称性在大的角度尺度在WMAP 7年的内部线性组合地图的CMB温度各向异性使用全球像素为基础的估计介绍了这一目标。两个不同的轴被发现的CMB强度模式是对称的（或反对称）在反射下相对于正交平面在99.84（99.96）% CL（置信水平），如果相比，在模拟中的任意轴没有对称的结果。我们已经验证了我们的结果是强大的银河掩模的引入。这些轴的方向分别接近CMB运动偶极和几乎垂直于黄道面。相反，如果将真实数据与随机生成最大镜像对称的平面的模拟数据进行比较，则置信度降至92.39（76.65）%。但是，当所讨论的效应转化为最大镜像（反）对称平面的法线与上述自然轴之间的异常对齐时。我们还介绍了上述估计在谐波域中的表示，确认在像素中得到的结果。对称性异常几乎完全是由于低多极，所以它可能有一个宇宙学甚至原始的起源。相反，反对称的一个主要是由于中间多极，这可能表明它的非基本性质。我们已经证明，这些异常是没有连接到WMAP观测的低方差的已知问题，我们已经检查，这些异常的轴对称部分是小的，所以轴不是对称的。
2012-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for Inflationary Physics with the CMB Trispectrum: 1. Primordial Theory & Optimal Estimators
本文分析了CMB温度和偏振四点函数以搜寻多种暴胀物理现象，提出十三个准最优估计器以直接估计原初模板幅度，为利用Planck数据约束暴胀模型及宇宙对撞机物理提供了基础。
2025-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for Cosmological Collider in the Planck CMB Data
本文首次在普朗克CMB数据中系统搜寻宇宙学对撞机信号，提出包含振荡、自旋角度依赖及声速效应的解析双谱模板，并利用CMB-BEST进行分析，未发现显著证据但展示了未来探测潜力。
2024-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for Light Relics with Large-Scale Structure
热大爆炸的光热遗迹，通常用参数$N_\mathrm{eff}$来量化，是宇宙学测量的主要目标之一。目前，这类文物中的能量密度被限制在辐射总能量密度的10%以下。然而，即将进行的宇宙微波背景（CMB）实验有可能测量百分之一水平的辐射密度，这接近于有充分动机的理论目标。在本文中，我们将探讨在何种程度上CMB观测可以加强未来的大尺度结构调查。我们仔细地隔离的信息编码的形状的星系功率谱和频谱的重子声学振荡（BAO）。我们发现，测量的功率谱的形状可以显着改善当前和近期的CMB实验。我们还表明，在未来的实验中，可以检测到的残余中微子引起的BAO光谱的相移在很高的意义。
2018-09-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Contiguous redshift parameterizations of the growth index
物质扰动的增长率可以用来区分不同的引力理论，并在宇宙学尺度上区分暗能量和修正引力，作为对观测到的宇宙加速的解释。我们建议在这里参数化的增长指数的函数的红移。第一个由$γ(a)=\tildeγ(a) \frac{1}{1+(a_{_{ttc}}/a)}+γ_{_{early}} \frac{1}{1+(a/a_{_{ttc}})}$给出，它在低/中红移参数化$\tildeγ(a)=γ_{_{late}}(a)= γ_0 + (1-a) γ_a$和高红移$γ_{_{early}}$常数值之间插值。例如，当将CMB包括到其余数据中时，可以使用我们的插值形式$γ(a)$，而在其他情况下可以使用形式$γ_{_{late}}(a)$。结果发现，提出的参数化实现了一个适合，是优于0.004%的增长率在$Λ$ CDM模型，优于0.014%的五重冷暗物质（QCDM）模型，并优于0.04%的单位Dvali-Gabadadze-Porrati（DGP）模型（与$Ω_m^0=0.27$）的整个红移范围高达$z_{_{CMB}}$。我们发现，增长指数参数$(γ_0,γ_a)$采取不同的值暗能量模型和修改的重力模型，例如$(0.5655,-0.02718)$的$Λ$ CDM模型和$(0.6418,0.06261)$的平坦DGP模型。这为未来的观测数据提供了一种区分模型的手段。
2009-08-10 astro-ph.CO gr-qc
Searching for Cosmological Collider in the Planck CMB Data II: collider templates and Modal analysis
University of Cambridge（剑桥大学）；Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；AstroParticule et Cosmologie（粒子与宇宙学）
本文通过正交化方案和模双谱估计器分析普朗克数据，寻找宇宙碰撞器信号并验证其一致性。
2026-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for deviations from the General Relativity Theory with gas mass fraction of galaxy clusters and complementary probes
如今，由于宇宙学数据精度的提高，人们已经有可能在大宇宙尺度上进行测试，以寻找偏离广义相对论理论的现象。特别是有一类修正的引力理论在电磁领域打破了爱因斯坦等效原理（EEP），产生了精细结构常数的变化，破坏了宇宙距离对偶关系和宇宙微波背景（CMB）辐射的演化规律。在最近的论文中，这类理论已经用星系团的角直径距离、Ia型超新星和CMB温度进行了检验。在这项工作中，我们提出了一个新的测试，考虑最近的X射线表面亮度观测的星系团与Ia型超新星和CMB温度。{The这里的关键点是我们考虑了星系团的X射线气体质量分数对精细结构常数的可能变化和宇宙距离对偶关系的违反的依赖性。我们的基本结果是，这种新的方法是与以前的一个竞争，它也没有表现出显着偏离广义相对论。
2017-03-31 astro-ph.CO gr-qc
Searching for local features in primordial power spectrum using genetic algorithms
提出基于遗传算法的模型无关方法，结合玻尔兹曼求解器和CMB数据直接探索原初功率谱局部特征，显著提升拟合优度并解决TT谱低ℓ异常及高ℓ振荡问题。
2024-06-02 astro-ph.CO gr-qc
Searching for dark energy in the matter-dominated era
大多数探测动态暗能量特征的努力都集中在后期，$z \lesssim 2$，在那里暗能量成分开始主导宇宙能量密度。然而，许多涉及动态暗能量的理论模型都表现出“冻结”状态方程，其中$w \to -1$在较晚的时间，在较早的时间过渡到“跟踪”行为（$w \gg -1$在足够高的红移）。在本文中，我们研究是否大尺度结构调查后再电离物质占主导地位的制度，$2 \lesssim z \lesssim 6$，这种行为是敏感的基础上，暗能量分量应保持检测（尽管强烈次显性）在这个红移范围内给予足够精确的观测。使用Horndeski（广义标量张量）理论的参数空间研究的启发唯象模型，我们展示了现有的CMB和大尺度结构测量如何约束物质主导时代的暗能量状态方程，并研究如何即将到来的星系调查和21厘米强度映射仪器可以提高在这个制度的约束。我们还发现，现有的CMB和LSS约束与DESI的组合已经接近于使用BAO/星系功率谱测量对$H_0$提供最好的约束，并且LSST星系样本的光谱跟踪（例如，沿着MegaMapper或SpecTel的路线）或阶段2/PUMA样强度测绘勘测，两者都在$z \gtrsim 2$，将提供更好的约束类的暗能量模型在这里考虑比一个可比的宇宙方差有限星系调查$z \lesssim 1.5$。
2020-07-06 astro-ph.CO
Searching for the Evidence of Dynamical Dark Energy
在模型无关的高斯过程（GP）统计框架下，我们利用“联合光变曲线分析”（JLA）Ia型超新星（SNe Ia）样本、30个最新宇宙计时器数据点（H（z））、宇宙微波背景（CMB）各向异性的普朗克位移参数、156个最新的HII星系测量和79个校准的伽马射线暴（GRB）。我们发现JLA + H（z）+ CMB + HII + GRB的联合约束在$2σ$置信水平（C. L.）下，在低红移范围$z\in[0, 0.76]$内非常支持普朗克合作对$H_0$的整体测量，给出了DE在$2σ$ C. L.处的宇宙学常数穿越（五等分）状态方程（EoS）。这意味着宇宙晚期的演化可能实际上是由DDE主导的。
2019-03-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for non-Gaussianity in the Planck data
宇宙微波背景（CMB）辐射的温度各向异性和偏振的统计特性为研究早期宇宙物理提供了有力的工具。在最近的工作的基础上的峰度和偏度的CMB天球补丁的数据的计算的统计程序已被提出，并用于调查大角度偏离高斯WMAP地图。在这里，我们简要地解决这个问题，如何修改高斯分析，如果前景清洁普朗克地图被认为是。我们表明，虽然前景清洁普朗克地图呈现出不同程度的高斯性的显着偏差时，使用不太严重的掩模，他们成为一致的高斯性，检测到我们的指标，当与联盟掩模U73掩蔽。
2015-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Searching for Inflationary Physics with the CMB Trispectrum: 3. Constraints from Planck
利用Planck PR4温度与极化四点谱数据，结合最优估计量搜寻33种暴胀模板振幅，未发现原初非高斯性性的证据，对暴胀Lagrangian参数设置了严格约束，并首次分析了方向依赖四点谱与宇宙对撞机塌缩极限等模板。
2025-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for new physics through neutrino non-standard interactions
由于在对撞机和精密测量中没有任何新物理的明确信号，利用有效场论（EFT）框架以模型无关的方式寻找新物理在社会上逐渐变得越来越流行。在这封信中，在EFT框架下工作，并专注于中微子非标准相互作用（NSIs），我们报告了我们最近的结果，这些NSIs考虑地面中微子振荡实验大亚湾，双中微子，RENO，T2 K和NO $ν$ A，和精确测量的$N_{\rm eff}$从普朗克和CMB-S4。
2021-11-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Searching for Modified Gravity: Scale and Redshift Dependent Constraints from Galaxy Peculiar Velocities
我们目前的测量尺度和时间依赖的标准引力场方程的偏差。这些后期修正分别针对相对论性和非相对论性粒子引入，通过参数$G_{\rm matter}(k,z)$和$G_{\rm light}(k,z)$，在尺度和时间上使用两个仓，跃迁波数为$0.01$ Mpc $^{-1}$和红移为1。我们强调使用两个动力探测器来约束这组参数，星系功率谱多极和直接特有的速度功率谱，探测不同尺度上的波动。多极测量来自WiggleZ和BOSS数据发布11 CMASS星系红移调查和速度功率谱测量的速度子样本的6度场星系调查。我们结合了额外的宇宙学探测，包括重子声振荡，Ia型SNe，宇宙微波背景（CMB），CMB的透镜，和温度-星系互相关。使用马尔可夫链蒙特卡罗似然分析，我们发现推断的最佳拟合参数值的$G_{\rm matter}(k,z)$和$G_{\rm light}(k,z)$是一致的标准模型在$95\%$的置信水平。此外，考虑到Alcock-Paczynski效应，我们对扩张历史和生长指数γ进行联合拟合;我们测量固定扩张历史的$γ= 0.665 \pm 0.0669$（$68\%$ C.L），以及允许扩张历史偏离$Λ$ CDM时的$γ= 0.73^{+0.08}_{-0.10}$（$68\%$ C.L）。对于固定的扩张历史，推断值与$95\%$ C.L处的GR一致;或者，当扩张历史不固定时，观察到$2σ$…
2015-04-26 astro-ph.CO
Searching for Signatures of Dark matter-Dark Radiation Interaction in Observations of Large-scale Structure
在本文中，我们在最新的大尺度结构测量中搜索由Escher-Abad等人（2015）提出的暗物质-暗辐射相互作用的特征。我们发现，先前的索赔检测这种相互作用依赖于使用的SZ集群质量函数，忽略了质量可观测关系的不确定性。包括这种不确定性，我们发现推断的相互作用水平与数据保持一致，但零相互作用也是如此;即，不再有检测。我们还指出，从Ly $α$森林测量的物质功率谱的形状和幅度的推断是高度不一致的预测的$Λ$ CDM模型的普朗克CMB温度，偏振和透镜功率谱的条件下，和暗物质-暗辐射模型可以恢复的一致性。我们还从现象学的角度概括了Escher-Abad et al.（2015）的模型，以允许相互作用速率与温度的不同比例，并发现原始比例是数据的首选。
2018-01-22 astro-ph.CO
Too Hot to Handle: Searching for Inflationary Particle Production in Planck Data
本文提出利用匹配滤波分析在 Planck PR4 数据中搜寻暴胀期间大质量粒子非绝热产生导致的 CMB 热点或冷点，未发现新物理证据，但对暴胀子与粒子耦合设置了新界限，可探测质量达暴胀 Hubble 标度 100 倍的粒子。
2025-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Searching for features of a string-inspired inflationary model with cosmological observations
最新的普朗克实验结果表明，在宇宙微波背景（CMB）中，$\ell \approx 20$附近的温度各向异性存在功率亏损。这一观测结果很难在标准的暴胀$Λ$ -冷暗物质（$Λ$ CDM）情景中得到解释。在本文中，我们考虑一个弦论启发的暴胀模型（轴子单值暴胀）与一个阶梯状调制的潜力，从而产生了可观察的签名在原始的扰动。一个有趣的现象是，当调制发生时，原始标量模式在临界尺度上经历突然抑制。通过拟合CMB数据，我们发现，该模型可以很好地解释$\ell \approx 20$功率赤字异常，以及预测特定的模式中的温度-偏振相关和偏振自相关谱。虽然这个结果的重要性还不足以宣称探测到了，但我们的分析表明，在极高能量尺度下的基础物理学，即弦论激发的某些效应，可能在即将到来的宇宙学实验中得到观测上的检验。
2016-01-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion Dark Matter Detection with CMB Polarization
指出了利用宇宙微波背景（CMB）极化测量寻找低质量轴子暗物质的两种方法。特别是，这些似乎是直接探测模糊暗物质的最有希望的方法。轴子暗物质使穿过它的光的偏振方向发生旋转，这在宇宙微波背景中产生了两种新的现象。首先，轴子场的后期振荡导致CMB偏振在整个天空中同相振荡。第二，轴子场的早期振荡洗掉了在最后散射时产生的极化，与标准预测相比，降低了极化分数（TE和EE功率谱）。由于轴子场是振荡的，普通的（静态的）“宇宙双折射”搜索不适合轴子暗物质。这两种现象可以用来寻找质量范围较轻一端的轴子暗物质，其范围超过当前限制的几个数量级。我们设置了一个限制，从冲洗效果使用现有的普朗克结果，并发现显着的未来发现的潜力，特别是CMB探测器搜索的振荡效应。
2019-07-30 astro-ph.CO hep-ph
Early dark energy in the pre- and post-recombination epochs
许多精粹模型都有标度或吸引子解，其中暗能量的部分在膨胀的前一个时期跟随主导成分，或者相变可能发生在接近物质辐射相等的时间。一个不可忽略的早期暗能量（EDE）分数周围的物质辐射平等可能有助于缓解$H_0$紧张。我们使用两种方法来约束EDE分数：首先，我们使用流体参数化，模仿过去的主要组件的高原。另一种层析成像方法约束的EDE密度在分箱红移间隔。这使我们能够在CMB光子去耦之前和之后重建$Ω_{de}(z)$。我们使用了普朗克数据2018，Ia型超新星（SNIa），星系聚类数据，SH0ES对SNIa绝对星等的先验，以及KiDS + VIKING-450和DES-Y1的弱透镜（WL）数据。当我们使用一个最小的参数化模仿背景高原，EDE只有一个小的影响，目前的宇宙学紧张局势。当允许其声速变化时，对EDE分数的约束大大减弱。通过我们的分箱分析，我们对CMB去耦时间附近的EDE分数施加了非常严格的约束，$\lesssim 0.4\%$在$2σ$ c.l.我们证实了以前的结果，一个显着的EDE分数在辐射主导的时代（RDE）放松的$H_0$紧张，但往往恶化的$σ_8$之一。在物质主导的时代，EDE的存在有助于缓解这一问题。当SH0 ES先验和WL数据与CMB、SNIa和重子声振荡数据相结合进行拟合分析时，EDE分数被限定为RDE历元的$\lesssim 2.6\%$和$2σ$ c. l.处红移范围…
2021-09-22 astro-ph.CO
Testing the scale-dependent hemispherical asymmetry with the 21-cm power spectrum from the epoch of reionization
在早期宇宙中，半球功率不对称性是对宇宙学的一个新挑战。虽然宇宙微波背景（CMB）的测量表明，在CMB尺度$k_{\rm CMB}\simeq 0.0045\,{\rm Mpc}^{-1}$的不对称振幅$A \simeq 0.07$，高红移类星体的观测发现没有显着偏离统计各向同性。这种冲突可以在一些尺度依赖的不对称模型中得到调和。受多速暴胀模型的启发，提出了一种新的尺度依赖非对称功率谱参数化方法。从再电离时代的21厘米功率谱可以用来约束尺度依赖的半球不对称性。我们证明了一个最佳的，多频观测的平方公里阵列（SKA）第2阶段可以施加一个约束的功率不对称异常的幅度在$ΔA \simeq 0.2$的水平在$0.056 \lesssim k_{\rm 21cm} \lesssim 0.15 \,{\rm Mpc}^{-1}$。这个极限可以进一步提高一个数量级，作为$ΔA \simeq 0.01$与宇宙方差有限的实验，如Omniscope。
2019-06-07 astro-ph.CO
Constraints and tensions in testing general relativity from Planck and CFHTLenS including intrinsic alignment systematics
我们目前的限制测试广义相对论（GR）在宇宙尺度上使用最近的数据集和评估的影响，星系的内在排列（IA）的CFHTLenS透镜数据对这些限制。我们认为CMB温度数据从普朗克，星系功率谱从WiggleZ，弱透镜层析成像从CFHTLenS，ISW星系交叉相关，和BAO数据从6dF，SDSS DR7，和BOSS DR9。我们使用一个参数化的修改后的重力（MG），在红移和规模，参数化，单调的规模，但在红移中的binned，和一个功能参数化，只在红移中的演变。我们提出的MG参数$Q$和$Σ$的结果。我们采用IA模型与振幅$A_{CFHTLenS}$，包括在参数分析。我们发现，与以前的研究相比，改善了MG参数的约束条件，相应的$40-53\%$增加了品质因数，GR与$95\%$ CL的数据一致。在$A_{CFHTLenS}$上发现的边界对所使用的MG参数化敏感，并且发现$A_{CFHTLenS}$和MG参数之间的相关性为弱到中等。对于所有3 MG参数化$A_{\rm CFHTLenS}$被发现与零一致时，整个透镜样本被使用，然而，当使用优化的早期型星系样本的显着非零$A_{\rm CFHTLenS}$被发现GR和第三MG参数化。我们发现，在以前的研究中观察到的紧张局势持续存在，有迹象表明，CMB数据和透镜数据更喜欢不同的值MG参数，特别是参数$Σ$。置信度轮廓和概率分布的分析表明，双峰发现如下的$…
2015-06-19 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Controlled Ensemble Null Tests of Dynamical Dark Energy Hints: Single-Probe Recovery of $Λ$CDM with BAO, Compressed-CMB, and SNe Mocks
Department of Physics, Institute of Basic Science, Sungkyunkwan University（成均馆大学物理系、基础科学研究院）
本文通过一致的BAO、CMB和SNe模拟重构LambdaCDM，揭示了动力学暗能量的零测试结果，强调了多探测分析和灵活先验的重要性。
2026-10-14 astro-ph.CO
Forecast Constraints on Inflation from Combined CMB and Gravitational Wave Direct Detection Experiments
我们研究了如何直接检测的膨胀引力波背景约束膨胀参数和补充CMB偏振测量。用Planck的Fisher信息矩阵方法和直接探测实验BBO（Big Bang Observer）计算的误差椭球显示出不同的参数简并方向，当它们结合时，简并被破坏。对于一个慢滚参数化，我们表明，BBO可以显着改善张量标量比的限制相比，单独普朗克。我们还研究了二次和自然通货膨胀模型。在这两种情况下，如果再加热温度也被视为自由参数，那么添加BBO可以显着改善误差线。在自然暴胀的情况下，我们发现BBO的加入甚至可以部分改善宇宙方差限制的CMB实验的误差条。
2010-08-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Recovering Cosmic Microwave Background Polarization Signals with Machine Learning
本文提出深度卷积神经网络模型CMBFSCNN，用于在CMB-S4灵敏度下去除模拟CMB图中的前景污染，并结合半分裂图交叉相关抑制仪器噪声，成功恢复EE和BB功率谱，且在Planck实测数据上验证有效。
2023-04-17 astro-ph.CO
Reaffirming the Cosmic Acceleration without Supernova and CMB
最近关于超新星星等演化的讨论引起了对宇宙晚期加速的鲁棒性的怀疑。在之前的一封信中，Huang通过使用基于宇宙年龄的参数化（PAge）对宇宙加速进行了零测试，该参数化涵盖了广泛的宇宙学模型，包括标准的$Λ$冷暗物质模型及其许多扩展。在这项工作中，我们继续探索宇宙膨胀的历史与PAGE近似。利用重子声学振荡（在声学尺度上没有CMB先验）、引力强透镜时间延迟和被动演化的早期星系作为宇宙计时器，我们获得了\it对平坦和非平坦PAge宇宙的宇宙加速度的探测.在非平坦情况下，我们发现由重子声学振荡和强透镜时间延迟所导出的空间曲率之间存在$\gtrsim 3σ$张力。的影响和可能的系统进行了讨论。
2020-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMBolic: Symbolic emulators for the Cosmic Microwave Background. I. Lensing
CEICO, Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Institute of Theoretical Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University（查理大学数学物理学院理论物理研究所）；Astrophysics, University of Oxford（牛津大学天体物理学系）；Institute of Cosmology & Gravitation, University of Portsmouth（朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所）
提出CMBolic符号仿真器，通过解析函数模拟CMB透镜势功率谱，在扩展ΛCDM模型中达到与神经网络仿真器相当的精度，并将贝叶斯参数估计运行时间从2周缩短至3分钟。
2026-06-05 astro-ph.CO astro-ph.IM
Precision Tests of Parity Violation Over Cosmological Distances
最近通过BICEP 2和POLARBEAR实验对宇宙微波背景$B$模式偏振功率谱的测量已经展示了用于探测基础物理的新的精确工具。不管起源如何，我们能够检测到亚$μ$ K CMB偏振的事实代表了巨大的技术突破。然而，更多的信息可能隐藏在CMB的极化模式中。由于它的张量性质，CMB偏振也可以通过检测宇宙偏振旋转来揭示宇称违反物理学。虽然目前的CMB偏振仪是足够灵敏的测量一个度级偏振旋转与$>5σ$统计意义，他们缺乏区分这种效果从一个系统的仪器偏振旋转的能力。在这里，我们激励从目前的CMB数据以及独立的射电星系和类星体的偏振测量宇宙偏振旋转的搜索。我们认为，校准精度的提高将允许精确测量的奇偶性和洛伦兹违反效果。我们描述了CalSat天基偏振校准器，该校准器将为$0.05^\circ$提供系统偏振角校准不确定性的严格控制--比当前CMB偏振校准器有一个数量级的改进。基于CalSat-based校准可以与当前的CMB偏振仪一起使用，以搜索$B$模式偏振，有效地将它们变成宇宙宇称违反的探测器，即不需要建立专用仪器。
2014-12-31 astro-ph.CO astro-ph.IM
Reconstruction of interaction rate in Holographic dark energy
本文的工作是基于全息暗能量模型，以哈勃视界作为红外截止点。在三种不同的减速参数下，重建了暗能量与暗物质的相互作用率。利用观测的哈勃参数数据（OHD）、Ia型超新星数据（SNe）、重子声学振荡数据（BAO）和宇宙微波背景辐射距离先验（CMB），即CMB位移参数数据（CMBShift），通过极大似然分析得到了模型参数的观测约束。在本工作中得到的相互作用率始终保持为正，并随着膨胀而增加。这是非常相似的结果，在以前的调查结果中，相互作用率已被重建的参数化的暗能量状态方程。在目前的工作中，已经获得了更严格的相互作用率的限制，因为它是基于更大的数据集。本文还研究了暗能量状态方程参数的性质。虽然重建是从不同的参数化，相互作用率的整体性质是非常相似的，在所有的情况下。不同的信息标准和贝叶斯证据，这已被调用的模型选择的背景下，表明这些模型是在彼此非常接近。
2016-11-25 astro-ph.CO
Simultaneous inference of isotropic and anisotropic polarization rotation angles for next-generation cosmic microwave background experiments
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
该研究针对下一代宇宙微波背景实验，建立综合模型，用贝叶斯分析同时推断各向同性和各向异性极化旋转角，可有效提取旋转效应，研究已知源影响，适合未来极化数据分析，或助于揭示轴子样粒子性质。
2026-07-21 astro-ph.CO
