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
Does the Correlation between 2MRS Galaxies and the CMB Indicate an Unmodeled CMB Foreground?
本文重新检验了基于2MRS星系与CMB温度图相关性的新CMB前景信号声称，通过模拟CMB图交叉相关分析发现原始探测样本的相关性仅在1.7σ水平或更低，证据不具说服力。
2024-07-01 astro-ph.CO
Non-linear CMB lensing with neutrinos and baryons: FLAMINGO simulations vs. fast approximations
本文提出结合早期非线性微扰理论与晚期仿真器的非线性 CMB 透镜功率谱快速计算，并用 FLAMINGO 模拟验证其精度及 SP(k) 重子抑制模型。
2023-08-18 astro-ph.CO
Spectral Distortion of the CMB by the Cumulative CO Emission from Galaxies throughout Cosmic History
我们发现，在整个宇宙历史中，星系的累积CO排放扭曲了宇宙微波背景（CMB）的光谱，其水平远高于未来仪器的检测限，如原始膨胀探测器（PIXIE）。建模的CO信号在100-200 GHz的频率间隔中具有显著的凸起，具有~ 2 $\times$ 10 $^{-23}$ W m $^{-2}$ Hz $^{-1}$ sr $^{-1}$的特征峰值强度。大部分的CO前景来源于适度的红移，z ~ 2-5，并且需要有效地去除来自早期宇宙的更微妙的扭曲。
2016-02-16 astro-ph.CO
Lensing as a Probe of Early Universe: from CMB to Galaxies
宇宙微波背景（CMB）辐射透镜是研究早期宇宙物理的一种有效工具。本文探讨了原初曲率微扰功率谱偏离各向同性和标度不变性对CMB透镜势和收敛性的影响。具体地说，我们考虑了原始功率谱中尺度依赖的半球不对称性。我们发现，CMB透镜势和收敛以及CMB透镜和晚时星系收敛的互相关可以探测偶极调制的幅度和尺度依赖性。作为另一个例子，我们考虑具有局部特征的原始功率谱。我们发现，CMB透镜效应以及CMB透镜效应和星系透镜效应的互相关可以探测局部特征的幅度和形状。我们发现，CMB透镜会聚和星系透镜的互相关能够探测功率谱中的局部特征的影响比CMB透镜更小的尺度。最后，我们表明，目前的数据可以约束的幅度和力矩的依赖性偶极子的不对称性。
2016-05-22 astro-ph.CO
Direct shear $\times$ kSZ correlation: controlling baryons without modeling galaxies
University of Arizona（亚利桑那大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福直线加速器中心）；Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University（斯坦福大学卡弗里粒子天体物理与宇宙学研究所）
该研究提出一种无需建模星系-物质关联的方法，通过交叉关联kSZ模板与CMB温度，可高精度约束重子反馈对物质功率谱的抑制，有望解决弱引力透镜巡天的系统误差问题。
2026-08-03 astro-ph.CO
A Critical Assessment of CMB Limits on Dark Matter-Baryon Scattering: New Treatment of the Relative Bulk Velocity
我们进行了改进的宇宙微波背景（CMB）分析，以寻找具有$n=-2$和$n=-4$形式的动量转移横截面的$σ_0 v^n$的暗物质-质子散射。特别是，我们提出了一个新的和强大的处方，将相对体积速度之间的暗物质和重子流体到标准的线性玻尔兹曼计算。使用迭代程序，我们自洽地包括在宇宙学中，暗物质与重子相互作用的整体速度的影响。有了这个处方，我们推导出CMB的横截面上的界限，不包括$σ_0 > 2.3 \times 10^{-33}~\mathrm{cm}^2$的$n=-2$和$σ_0 > 1.7 \times 10^{-41}~\mathrm{cm}^2$的$n=-4$在$95\%$的信心，暗物质质量低于10兆电子伏。此外，我们调查如何改变这些约束时，只有一个子组件的暗物质的相互作用。我们表明，普朗克极限消失，如果$\lesssim 0.4\%$的暗物质是紧耦合重子。我们讨论了我们的研究结果对目前和未来的宇宙学观测的影响。
2018-07-30 astro-ph.CO hep-ph
On the peculiar momentum of baryons after Reionization
电离重子的特殊运动通过动力学Sunyaev-Zel'dovich效应（kSZ）在CMB中引入温度各向异性。本文给出了再电离过程中和再电离后宇宙中重子kSZ动量引入的温度各向异性角功率谱的全天计算。为了研究尚未发现的失踪重子的整体流，我们分别讨论了IGM中所有重子和位于星系团和星系团等坍缩结构中的重子的贡献。在第一种情况下，我们的方法提供了一个完整的，所有的天空计算的kSZ在二阶宇宙学扰动理论（也被称为Ostriker-Vishniac效应，OV）。OV的大部分功率是在再电离过程中产生的，虽然它在低红移时有一个不可忽略的尾巴，当大部分的kSZ特殊动量的晕（集群+组）人口出现。如果气体外晕与集群的理论预测，然后失踪的重子的整体流量的签名应恢复未来的CMB数据集的互相关分析与kSZ估计在星系团。对于ACT或SPT类型的CMB实验，高于$2\times 10^{14} h^{-1}M_{\odot}$的所有集群的所有天空kSZ估计应提供具有$\sim 10$的信噪比（S/N）的{ \it暗}流的检测，（S/N $\sim 2.5-5$用于2，000 - 10，000平方度）。利用大尺度结构调查数据改进kSZ估计值，应能使大量流动的理论预测与观测结果更深入地对抗。未来CMB和光学数据的结合应该能揭示附近迄今未被探测到的扩散重子的暗流。
2009-03-16 astro-ph.CO
Baryons still trace dark matter: probing CMB lensing maps for hidden isocurvature
补偿等曲率扰动（CIP）是平衡重子和暗物质等曲率以保持总物质密度不受扰动的原始波动。CIP对宇宙微波背景（CMB）各向异性的影响类似于CMB的弱透镜效应：平滑功率谱，产生非高斯特征。以前的工作考虑了CIP对CMB功率谱的影响，但忽略了CIP对透镜势功率谱估计的影响（尽管它对CMB三谱的非高斯、连通部分的贡献）。在这里，CIP贡献的标准估计的透镜潜在的功率谱的推导，以及CIP贡献的CMB功率谱，普朗克数据被用来放置在CMB尺度上的均方根CIP波动的限制，$Δ_{\rm rms}^2(R_{\rm CMB})$。由此产生的约束$Δ_{\rm rms}^2(R_{\rm CMB}) < 4.3 \times 10^{-3}$使用这种新技术提高了过去的工作的一个因素的$\sim 3$。我们发现，对于普朗克数据，我们的约束几乎达到最优CIP估计的灵敏度。这里提出的方法是目前最灵敏的探头的幅度的尺度不变CIP功率谱放置在95% CL的上限$A_{\rm CIP}< 0.017$。未来对大规模CMB透镜势功率谱的测量可以探测低至$Δ_{\rm rms}^2(R_{\rm CMB}) = 8 \times 10^{-5}$（$A_{\rm CIP} = 3.2 \times 10^{-4}$）的CIP振幅。
2017-04-14 astro-ph.CO hep-ph
Bounds on Velocity-Dependent Dark Matter-Baryon Scattering from Large-Scale Structure
利用大尺度结构有效场理论，首次分析BOSS全形状星系数据研究依赖速度的暗物质-重子散射，发现该模型能缓解S8张力，且结合多数据源后显示出对非零相互作用的偏好。
2025-05-31 astro-ph.CO
Tracing Missing Baryons in the Cosmic Filaments with tSZ and CMB-Lensing Stacking
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；CSST Science Center for the Guangdong-Hong kong-Macau Greater Bay Area, SYSU（中山大学粤港澳大湾区深空探测科学中心）
通过tSZ和CMB透镜效应成堆分析，研究宇宙丝中缺失巴耳末粒子的分布，确定其电子过密度和温度，并发现丝状WHIM对宇宙巴耳末预算的贡献。
2026-02-06 astro-ph.CO
The effective gravitational decoupling between dark matter and the CMB
本文在S。温伯格这些解决方案是有效的，在最小的LCDM的情况下，在微扰理论的一阶，在紧耦合限制和忽略中微子剪切应力。我们将它们与玻尔兹曼代码计算的精确数值解进行比较，我们发现两者非常一致。解析解明确表明，CDM和重子-光子流体有效地表现为单独的自引力流体，直到重子阻力的时代。这反过来又导致了一个令人惊讶的结论，即CMB对最小耦合暗物质模型的聚类特性的敏感性远远低于天真的预期。
2013-12-21 astro-ph.CO
Cosmological constraints from galaxy-lensing cross correlations using BOSS galaxies with SDSS and CMB lensing
我们提出了宇宙学参数约束的基础上的联合建模的星系透镜互相关和星系聚类测量的SDSS，边缘化小规模的建模不确定性，使用模拟星系目录，没有明确的星系偏差建模。我们表明，我们的建模方法是强大的星系如何占据暗物质晕和重子物理的影响（在宇宙学参数的$\sim2\%$水平）的不同选择的影响和测试的协方差的影响的可能性分析和调查窗口函数的理论计算。将我们的结果应用于使用BOSS星系样品的测量和使用SDSS星系剪切的透镜测量以及普朗克的CMB透镜测量，并采用保守的尺度切割，我们获得了$S_8\equiv\left(\frac{σ_8}{0.8228}\right)^{0.8}\left(\frac{Ω_m}{0.307}\right)^{0.6}=0.85\pm0.05$（统计）。使用LOWZ $\times$ SDSS星系透镜和$S_8=0.91\pm0.1$（统计）使用LOWZ和CMASS $\times$普朗克CMB透镜的组合。从包括重子物理在内的小尺度模型不确定性出发，我们估计星系-星系透镜测量的系统不确定性为$\sim6\%$（主要由光度红移不确定性决定），星系-宇宙微波背景辐射透镜测量的系统不确定性为$\sim3\%$。
2020-01-20 astro-ph.CO
Constraining Viscous Dark Matter in light of CMB Spectral Distortion
本文计算了粘性暗物质与重子相互作用引起的CMB谱畸变，利用COBE/FIRAS和PIXIE观测约束了粘性暗物质的参数空间。
2024-04-20 astro-ph.CO
Measuring the Hubble constant and spatial curvature from supernova apparent magnitude, baryon acoustic oscillation, and Hubble parameter data
宇宙微波背景（CMB）各向异性（空间不均匀性）数据提供了最严格的约束哈勃常数，物质密度，空间曲率和暗能量动力学。其他的数据，敏感的演化只有空间均匀的宇宙模型的一部分，如Ia型超新星视星等，重子声学振荡距离，和哈勃参数测量，可以使用结合CMB数据更严格地约束参数。最近对CMB和非CMB数据的联合分析表明，在非平坦非倾斜暴胀模型中，略微闭合的空间超曲面更受青睐，暗能量动力学不能被排除，并且更倾向于较小的哈勃常数。我们发现，这些非CMB数据单独遵循的约束是一致的，从CMB数据单独遵循的，所以也一致，但弱于，从CMB和非CMB数据的联合分析遵循的约束。
2019-08-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Are CMB derived cosmological parameters affected by foregrounds associated to nearby galaxies?
本文通过掩蔽Planck CMB图中与近邻旋涡星系相关的新前景，发现其与局域参数变化呈3σ显著相关，但全天宇宙学参数保持不变。
2025-03-18 astro-ph.CO
Contamination of early-type galaxy alignments to galaxy lensing-CMB lensing cross-correlation
由于宇宙的潮汐场，星系的形状会发生扭曲。星系透镜效应与宇宙微波背景（CMB）透镜效应的交叉相关性不能轻易地从星系内禀形状与CMB透镜效应的交叉相关性中分离出来。先前的工作表明，CFHT条纹82（CS 82）和阿塔卡马宇宙望远镜巡天的本征对准污染可以是这种互谱的$15\%$。在这里，我们重新审视这些估计使用最新的观测约束的内在对齐在红移更相似的CS 82星系。我们发现了一个$\approx$ $10\%$污染的交叉频谱从红星系，与$\approx$ $3\%$的不确定性，由于源星系的红移分布和光谱能量分布的建模的不确定性。蓝色星系与未对齐一致，但在当前$95\%$置信水平内，可能会因额外的$9.5\%$而污染交叉光谱。虽然我们的基准估计的对齐污染是类似于以前的工作，我们的工作表明，CMB透镜星系透镜互相关的对齐的相关性仍然在很大程度上不受约束。目前在$z>1.2$上几乎没有关于比对的信息。我们认为上限的情况下，所有的$z>1.2$星系对齐相同的强度低红移发光的红色星系，发现尽可能多的$\approx$ $60\%$污染。
2015-07-14 astro-ph.CO
Probing small-scale baryon and dark matter isocurvature perturbations with cosmic microwave background anisotropies
宇宙的初始条件，特别是重子和冷暗物质（CDM）等曲率扰动，在亚百万秒差距尺度上的约束很差。本文发展了一种新的形式来计算小尺度重子微扰对平均自由电子丰度的影响，从而对宇宙微波背景（CMB）各向异性的影响。我们的框架可以容纳任意的时间和尺度依赖的扰动。我们应用这种形式主义的重子和CDM等曲率模式的四种不同的组合，并使用普朗克CMB各向异性数据来探测它们的初始振幅。我们发现，普朗克数据是一致的，没有小规模的等曲率扰动，这一额外的成分并不能帮助缓解哈勃紧张。我们设置上界的无量纲初始功率谱$Δ_{\mathcal{I}}^2(k)$这些等曲率模式在同向波数$1~\textrm{Mpc}^{-1} \le k \le 10^3$ Mpc $^{-1}$，几个参数化。对于标度不变的功率谱，我们对$Δ_{\mathcal{I}}^2$的95%置信限是：纯重子等曲率为0.023，纯CDM等曲率为0.099，补偿重子CDM扰动为0.026，重子CDM联合等曲率扰动为0.009。使用Fisher分析推广到非解析参数依赖，我们预测，CMB阶段-4实验将能够探测小规模的等曲率扰动与初始功率小于普朗克极限的3至10倍。在这项工作中介绍的形式主义是非常普遍的，可以更广泛地用于探测任何物理过程或初始条件源小尺度重子微扰。
2021-08-17 astro-ph.CO
Isocurvature modes and Baryon Acoustic Oscillations II: gains from combining CMB and Large Scale Structure
我们考虑在原始扰动中存在非零等曲率贡献的宇宙学参数估计。先前的分析表明，即使是微量的等曲率扰动，如果不考虑，也可能影响来自宇宙微波背景观测的标准标尺校准，例如普朗克任务提供的那些，影响重子声学振荡解释，并在恢复的暗能量属性中引入偏差，这些偏差大于未来调查预测的统计误差。在此基础上，我们采用了一种广义的基准宇宙学，它包括一个变化的暗能量状态方程参数和曲率。除了重子声学振荡测量，我们包括从星系功率谱的形状的信息，并考虑联合分析的普朗克宇宙微波背景探测器和未来的，基于空间的，大尺度结构探测器没有太大的不同，从最近提出的调查。我们发现，这使得人们能够打破影响宇宙微波背景和重子声学振荡组合的简并。因此，大多数的宇宙学参数的系统偏差所产生的不正确的假设上的等曲率分数参数$f_{iso}$，变得可以忽略不计的统计误差。我们发现，宇宙微波背景和大尺度结构的组合给出了一个统计误差$σ(f_{iso}) \sim 0.008$，即使在曲率和一个变化的暗能量状态方程，这是小于从宇宙微波背景单独获得的误差时，平坦性和宇宙学常数假设。这些结果证实了宇宙微波背景和大尺度结构之间的协同作用和互补性，以及未来和计划中的星系巡天的巨大潜力。
2011-09-22 astro-ph.CO
Cosmological constraints from Radial Baryon Acoustic Oscillation measurements and Observational Hubble data
利用径向重子声学振荡（RBAO）测量、远距离Ia型超新星（SNe Ia）、观测$H(z)$数据（OHD）和宇宙微波背景（CMB）位移参数数据，对$Λ$ CDM和XCDM宇宙学参数进行了约束，并进一步研究了OHD和SNe Ia数据在宇宙学约束中的作用.通过对概率密度$P\propto e^{-χ^{2}/2}$的积分，对$h$上的似然函数进行边缘化处理，得到了最佳拟合结果和$Ω_{m}-Ω_Λ$平面上的置信域，并对{ \rm $Λ$ }CDM和XCDM模型进行了组合分析，得到了68.3%的置信域，OHD+RBAO+CMB与SNe Ia+RBAO + CMB的一致性分别为95.4%和99.7%，与Lin等的结果一致。随着OHD观测数据的增加，我们有可能用OHD观测数据代替Ia型超新星观测数据来约束宇宙学参数。
2010-05-13 astro-ph.CO
A p<0.0001 detection of CMB cooling in galactic halos and its possible relation to dark matter
本研究以5.7σ置信度确认星系晕内CMB温度低于ΛCDM预期，并指出该效应与暗物质及星系际磁场可能存在物理关联。
2025-03-13 astro-ph.CO
Imprints of gravitational lensing in the Planck CMB data at the location of WISExSCOS galaxies
我们发现弱引力透镜的宇宙微波背景（CMB）的位置的WISExSCOS（WXS）星系使用公开可用的普朗克透镜会聚图。通过叠加红移范围$0.1\le z \le 0.345$内1240万个星系的透镜会聚图，我们发现星系的平均质量为M $_{200_{\rm crit}}$ = 6.25 $\pm$ 0.6 $\times 10^{12}\ M_{\odot}$ .在$17σ$的显著性下拒绝无透镜效应的零假设。我们将星系样本分成三个红移切片，每个切片包含410万个$\sim$天体，并在每个切片中获得4.18 $\pm$ 0.8，6.93 $\pm$ 0.9和18.84 $\pm$ 1.2 $\times\ 10^{12}\ \mbox{M}_{\odot}$的透镜质量。我们的研究结果表明，星系样本质量的红移演化，但这种明显的增加可能是由于在高红移的本征光源的优先选择。在质量为MPDMATHABMN = $2 \times 10^{14}\ \mbox{M}_{\odot}$的星系团附近去掉星系后，叠加样品的质量减少了28%.我们预测，即将到来的CMB调查可以实现5%的星系质量的限制超过1240万个星系的M $_{200_{\rm crit}}$ = $1 \times 10^{12}\ M_{\odot}$在$z=1$。
2018-07-16 astro-ph.CO
CMB Lensing Power Spectrum Biases from Galaxies and Clusters using High-angular Resolution Temperature Maps
来自宇宙微波背景（CMB）温度图的透镜功率谱将在即将进行的实验中以前所未有的精度进行测量，包括ACT和SPT的升级。实现宇宙学参数约束的显着改善，如百分之水平误差σ_8和总中微子质量的不确定性约50 meV，需要百分之水平测量的CMB透镜功率。这需要严格控制系统偏差。我们研究了几种类型的偏差，以基于温度的透镜重建信号从前景源，如无线电和红外星系和热Sunyaev-Zel'dovich效应从星系团。这些前景由于它们的非高斯性质而使CMB透镜信号偏置。使用模拟以及一些分析模型，我们发现，如果不加以处理，这些源可以大大影响测量信号。然而，如果我们将150 GHz的通量大于1 mJy的星系和质量大于M_vir = 10^14 M_sun的星系团屏蔽掉，这些偏差就可以达到百分比水平。为了实现这样的百分比水平的偏差，我们发现，只有模式的最大多极l_max ~ 2500应包括在透镜重建。我们还讨论了如何最大限度地减少这种积极的前景掩蔽引起的额外的偏见，例如，探索两步掩蔽和在绘画算法。
2013-10-25 astro-ph.CO
The Atacama Cosmology Telescope: limits on dark matter-baryon interactions from DR4 power spectra
不同的天体物理学观测表明存在冷暗物质，它只与辐射和普通重子物质发生引力相互作用。暗物质和重子之间的任何非零耦合都将为理解暗物质的粒子性质迈出重要的一步。对宇宙微波背景（CMB）的测量提供了对这种耦合的限制，补充了实验室的研究。在这项工作中，我们把上限的各种模型的暗物质弹性散射质子和电子相结合的大规模CMB数据从普朗克卫星的小尺度信息从阿塔卡马宇宙望远镜（ACT）DR 4数据。在速度无关的散射的情况下，我们得到的相互作用截面的质子，是40\%，比以前的约束更严格的CMB各向异性的界限。对于一些模型与速度相关的散射，我们发现最佳拟合的横截面与2 $σ$偏差为零，但这些散射模型在统计上不优于$Λ$ CDM的模型选择。
2022-08-18 astro-ph.CO
Scale-Dependent Bias of Galaxies from Baryonic Acoustic Oscillations
重子声振荡（BAO）调制宇宙大区域中重子与暗物质的密度比。我们表明，星系的质光比的相关变化应该产生一个振荡的，尺度依赖的星系相对于潜在的暗物质分布的偏差。对这种效应的测量将校准星系特征质光比对大尺度环境中重子质量分数的依赖性。然而，这种偏差不太可能显著影响BAO峰位置的测量。
2010-09-07 astro-ph.CO
Constraining the Baryon Abundance with the Kinematic Sunyaev-Zel'dovich Effect: Projected-Field Detection Using Planck, WMAP, and unWISE
运动学Sunyaev-Zel'dovich（kSZ）效应--宇宙微波背景（CMB）光子以非零视线速度散射自由电子的多普勒增强--是宇宙中重子分布的一个很好的探测器。在本文中，我们测量kSZ效应由于电离气体跟踪红外选择星系从\emph{unWISE}目录。我们采用“投影场”kSZ估计，这不需要光谱星系红移。为了抑制与星系相关联的非kSZ前景信号（例如，灰尘排放和热SZ），该估计器需要清洁CMB地图，我们从\emph{Planck}和\emph{WMAP}数据获得。使用一个新的“不对称”的估计，结合不同的前景清洁CMB地图，以最大限度地提高信噪比，我们测量的kSZ $^2$ -星系交叉功率谱的\emph{unWISE}星系目录，峰值平均红移$z \approx$ 0.6，1.1和1.5，平均晕质量$\sim 1$ - $5\times 10^{13}$ $h^{-1} M_{\odot}$，并在总包含超过5亿个星系的三个子样本。在边缘化CMB透镜贡献之后，我们测量三个子样本的kSZ信号$A_{\rm kSZ^2} = 0.42 \pm 0.31(stat.) \pm 0.14(sys.)$、$5.02 \pm 1.01(stat.) \pm 0.47(sys.)$和$8.23 \pm 3.23(stat.) \pm 1.60(sys.)$的幅度，其中$A_{\rm kSZ^2} = 1…
2021-07-16 astro-ph.CO
Amplitudes of thermal and kinetic Sunyaev-Zel'dovich signals from small-scale CMB anisotropies
弧分尺度的宇宙微波背景（CMB）各向异性是由于次级效应，点源占主导地位的总各向异性功率谱。在高频率下，点源主要是以尘埃的形式，恒星形成的星系。Herschel和Planck最近测量了由尘埃、恒星形成星系产生的宇宙红外背景（CIB）的各向异性功率谱，从度到亚弧分角标度，包括这些星系在3000到6000多极的非线性成团，与CMB次级各向异性研究有关。我们将CIB角功率谱缩放到CMB频率，并解释WMAP-7年和角分规模的阿塔卡马宇宙学望远镜（ACT）和南极望远镜（SPT）的组合功率谱测量，以限制Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应。允许的CIB集群振幅变化，我们限制在150 GHz的热和动力学SZ功率谱的振幅。
2012-02-29 astro-ph.CO
Missing baryons recovered: a measurement of the gas fraction in galaxies and groups with the kinematic Sunyaev-Zel'dovich effect and CMB lensing
本文通过交叉关联 DESI 星系样本与 ACT DR6 CMB 透镜数据，独立校准星系群晕质量，并结合 kSZ 气体轮廓证明在 2-3 个维里半径处可找回全部重子，从而解决“失踪重子”问题，同时发现真实宇宙中重子反馈比 TNG300 模拟更强。
2025-07-18 astro-ph.CO
A possible common explanation for several cosmic microwave background (CMB) anomalies: A strong impact of nearby galaxies on observed large-scale CMB fluctuations
University of Oslo（奥斯陆大学）；Instituto de Astronomía Teórica y Experimental, CONICET-UNC（理论与实验天文学研究所，阿根廷国家科学研究委员会-科尔多瓦国立大学）；Observatorio Astronómico de Córdoba, UNC（科尔多瓦天文台，科尔多瓦国立大学）
研究探讨附近星系对CMB波动的影响，提出一种径向温度分布模型，发现其与Planck CMB地图高度相似，且与四极子、八极子等模式显著相关，可能影响大尺度宇宙参数。
2023-06-28 astro-ph.CO gr-qc
Inverse Compton X-ray halos around high-z radio galaxies: A feedback mechanism powered by far-infrared starbursts or the CMB?
本文报道了在z~3.6的两个强高z射电星系（4C03.24和4C19.71）周围探测到的扩展X射线辐射，并利用这些辐射来研究扩展的、逆康普顿（IC）驱动的高z X射线晕的起源。晕的X射线亮度为Lx~ 3e 44 erg/s，大小约为60 kpc。它们的形态与这些星系周围的~60 kpc长的射电瓣大致相似，这表明它们是由射电瓣中的相对论电子的IC散射形成的，这些射电瓣中的CMB或FIR光子来自这些星系中的尘埃遮蔽的星爆。这些观察使z>3的HzRG的数量加倍，其中X射线检测到IC晕。我们比较了IC X射线射电光度比为这些新的检测到两个以前检测到的z~3.8 HzRG。考虑到类似的红移，如果CMB mm光子是IC发射的种子场，我们将期望可比较的X射线IC发光度。相反，两个z~3.6 HzRG（在FIR中为~ 4倍微弱）也具有~ 4倍微弱的X射线IC发射。包括文献中另外6个z>2的具有IC X射线晕的射电源，我们认为在更紧凑的（瓣尺寸<100- 200 kpc），大多数射电源中，IC发射的大部分可能是由这些星系内发光的尘埃遮蔽的星爆产生的局部FIR光子散射驱动的，而不是CMB光子。由此产生的X射线发射可以电离这些系统周围约100-200 kpc尺度的气体，从而形成它们的扩展Ly-alpha发射线晕。因此，这些星系中的星暴和活动星系核活动结合起来，产生了一个有效的和广泛的“反馈”过程，作用于…
2012-10-16 astro-ph.CO
The VST ATLAS Quasar Survey II: Halo mass profiles of galaxies, LRGs and galaxy clusters via quasar and CMB lensing
本研究利用VST ATLAS类星体样本与星系、LRG、星系团互相关，结合弱引力透镜放大偏差和CMB透镜数据，探测暗晕质量轮廓，验证HOD模型的拟合效果并发现其与观测存在偏差。
2024-10-30 astro-ph.CO
The spatial distribution of galaxies within the CMB cold spot in the Corona Borealis supercluster
我们研究了最近由甚小阵列（VSA; Genova-Santos et al. 2005，2008）探测到的北冕超星系团（CrB-SC）的宇宙微波背景（CMB）冷斑所覆盖区域内星系的空间分布和颜色。该斑点位于半径约为1度的区域的北部（在CrB-SC的红移处约为5 Mpc）包围着Abell 2056，2065，2059和2073星系团，其中星系的密度，不包括这些星系团的贡献，比CrB-SC的典型簇间区域的平均值高~2倍。（Abell 2056和2065）是CrB-SC的成员，而其他两个是在后台。这个高密度的星系团间区域是非常不均匀的，最显著的特征是大量的星系集中在一个从Abell 2065开始的窄丝状体中，长度约为35弧分（在CrB-SC的红移下约为3 Mpc），方向为西南-东北。这个星系团间的星系群可能是Abell 2065和2056星系团相互作用的结果。与CrB-SC星系团间区域内的典型值相比，VSA冷斑所包含的区域显示出过量的微弱（21<r<22）和红色（1.1<r-i<1.3）星系。星系的这种过密度表现出径向依赖性，并延伸到~15弧分。这可能是背景中先前未注意到的群集的签名。
2009-04-01 astro-ph.CO
The Kinematic Sunyaev-Zel'dovich Effect with Projected Fields: A Novel Probe of the Baryon Distribution with Planck, WMAP, and WISE Data
运动学的Sunyaev-Zel'dovich（kSZ）效应--由于非零体速度的自由电子的康普顿散射而导致的宇宙微波背景（CMB）光子的多普勒增强--探测宇宙中重子的丰度和分布。迄今为止，所有kSZ测量都明确要求光谱红移。在这里，我们实现了一种新的估计kSZ -大规模结构互相关投影领域的基础上：它不需要红移估计个别对象，允许kSZ测量大规模成像调查。我们应用此估计清洁CMB温度图构建普朗克和威尔金森微波各向异性探测器数据和星系样本的宽视场红外巡天探测器（WISE）。我们测量的kSZ效应在3.8-4.5 $σ$的意义，这取决于使用额外的WISE星系偏置约束。我们验证，我们的测量是强大的可能的尘埃排放的WISE星系。假设标准的$Λ$ CDM宇宙学，我们直接约束$( {f_{b}}/{0.158} ) ( {f_{\rm free}}/{1.0} ) = 1.48 \pm 0.19$（仅统计误差）在红移$z \approx 0.4$，其中$f_{b}$是重子形式的物质的分数和$f_{\rm free}$是自由电子分数。这是迄今为止对这些参数报告的最严格的kSZ衍生约束。这里发现的$f_{b}$值与从原始CMB和大爆炸核合成分析中推断的值之间的一致性证实了重子近似地将暗物质分布追踪到$\sim$ Mpc尺度。虽然我们的投影场估计器在应用于当前数据集时已经与其他kSZ方法具有竞争力（因为我们能…
2016-08-01 astro-ph.CO
Early-Universe Constraints on Dark Matter-Baryon Scattering and their Implications for a Global 21cm Signal
我们提出并比较了几个宇宙学约束的横截面之间的弹性散射暗物质（DM）和重子，横截面的范围内的幂律依赖于DM重子相对速度$v$，特别是专注于$σ\propto v^{-4}$的情况。我们研究了宇宙学历史上跨越广泛的时代，从预复合扭曲的黑体光谱和各向异性的宇宙微波背景（CMB），修改星系际介质温度和由此产生的21厘米信号的约束，并讨论了允许的信号在后者的渠道从前者的约束。我们改进了以前的限制DM重子散射的CMB各向异性，通过主成分分析表明，对CMB的影响可以写为一个简单的函数DM质量，并绘制出红移占主导地位的信号。我们表明，给定的高红移的限制DM重子散射，$v^{-4}$标度的截面轻DM将足以解释深21厘米的吸收槽最近声称的EDGES实验，如果100%的DM与重子散射。对于millicharged DM模型提出来解释的观察，只有一小部分的DM相互作用，我们估计，PIXIE样的未来实验测量CMB光谱失真可以测试相关的参数空间。
2018-03-26 astro-ph.CO hep-ph
High redshift radio galaxies and divergence from the CMB dipole
以前的研究发现，我们的速度在高红移的射电星系的休息框架，大大大于从CMB温度偶极各向异性推断。我们构建了一个完整的天空目录NVSUMSS，合并NVSS和SUMSS目录和删除本地源的各种手段，包括交叉相关的2 MRS目录。我们考虑到像差和多普勒助推推导出我们的速度从半球的数计数不对称，以及通过一个3维线性估计。强度和方向都取决于对星表的削减，例如最低源通量，但这些影响很小。用半球计数不对称方法，我们得到了1729 $\pm$ 187 km/s的速度，即比CMB偶极子得到的速度大4倍，但方向接近，朝向RA=149 $\pm$ 2度，DEC = -17 $\pm$ 12度。利用三维估计器，导出的速度为1355 $\pm$ 174 km/s，朝向RA=141 $\pm$ 11度，DEC=-9 $\pm$ 10度。我们通过构建随机分布的目录来评估这些结果的统计学意义，并表明它们在$2.81 σ$（99.95%置信度）水平上最有意义。
2017-08-09 astro-ph.CO
Estimation of the CMB temperature from atomic C\,{\sc i} and molecular CO lines in the interstellar medium of early galaxies
宇宙微波背景（CMB）温度随宇宙学红移（$T_{\rm CMB} = T_0(1 + z)$）的线性增加是标准宇宙学$Λ$ CDM模型的预测。目前有两种方法来测量这种依赖性在红移$z>0$，这是同样重要的估计CMB温度$T_0$在目前的历元$z=0$。第一种方法是基于星系团的Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应。a第二种方法基于对类星体吸收光谱中观测到的原子和分子能级的总体分析。该方法允许直接测量$T_{\rm CMB}(z)$。基于对15个吸收系统中CO转动能级和C\，{ \sc i}精细结构能级的激发的分析，我们提出了红移范围$1.7\le z_i \le3.3$中$T_{\rm CMB}(z_i)$的新估计。我们考虑了CO和C1，{PDMATHABMUi}与氢原子和H-$_2$的碰撞激发以及星际紫外辐射对C1，{PDMATHABMUi}的辐射泵浦。应用此校正导致先前获得的$T_{\rm CMB}(z_i)$估计值的系统性降低（对于某些系统，影响的幅度为$\sim$ 10\%）。结合我们的测量结果和星系团中的$T_{\rm CMB}(z)$测量结果，我们得到了表征CMB温度偏离标准关系式$T_{\rm CMB} = T_0(1 + z)^{1-β}$的参数$β=+0.010\pm0.013$的一个约束条件，以及当前时期CMB温度的一个独立估计值$T_0 = 2.719…
2021-05-31 astro-ph.CO
Intrinsic alignment contamination to CMB lensing-galaxy weak lensing correlations from tidal torquing
由于星系潮汐相互作用，星系椭圆度与大尺度结构的相关性，为宇宙剪切的测量提供了潜在的重要污染物。然而，对于通常用于宇宙剪切分析的红移星系，这些内在排列仍然知之甚少。对于旋涡星系，潮汐扭矩被认为在确定线性理论中内禀椭圆率和引力势之间的零相关的排列中是重要的。在这里，我们计算的领导阶校正的潮汐扭矩模型从非线性演化的结果，使用二阶微扰理论，并将其与污染的内在对齐最近测量的星系椭圆和CMB透镜势之间的互相关。在与CMB透镜观测相关的尺度上，引力双谱的压缩极限主导了相关性。物理上，大尺度模式的源CMB透镜调制小尺度的功率，因此固有的椭圆率，由于非线性演化。我们发现，从潮汐扭矩的角度互相关有一个非常相似的尺度依赖的线性对准模型，被认为是适当的椭圆星系。互相关的幅度预测强烈依赖于形成红移，被较小的星系，形成在较高的红移时，引力势的双谱较小。最后，我们做了简单的预测，从即将到来的宇宙剪切测量与当前的CMB透镜测量的相关性的内在对齐的约束。我们注意到，如果椭圆星系和螺旋星系可以分离（例如，使用颜色）。
2016-07-20 astro-ph.CO
Cosmological Constraints using the newest VLT-KMOS HII Galaxies and the full Planck CMB spectrum
我们提出了新的宇宙学约束的基础上，我们的HII星系（HIIG）的哈勃关系与完整的普朗克宇宙微波背景各向异性谱和重子声学振荡（BAO）探头的联合分析。HII星系跨越一个大的红移范围$(0.088 \le z \le 2.5)$，达到显着更高的红移比现有的SNIa，因此他们探测宇宙膨胀在较早的时间。我们的独立约束比较以及与万神殿汇编的SNIa数据，我们也分析的基础上。我们发现我们的结果与共形$Λ$ CDM模型在1 $σ$内是一致的。我们还使用我们的HIIG数据检查CPL参数化，$w = w_0+w_a \frac{z}{1+z}$下的暗能量状态方程参数的行为，并找到与那些基于SNIa一致的结果，虽然在参数空间的简并以及个别参数的不确定性，边缘化一个在其他的，是相当大的。
2021-07-04 astro-ph.CO
Isocurvature modes and Baryon Acoustic Oscillations
通过星系巡天测量重子声振荡是一种强有力的抑制暗能量的工具。该方法依赖于由宇宙微波背景各向异性测量得到的辐射阻力下声视界大小的知识。在本文中，我们量化的非标准的初始条件的形式的等曲率分量的暗能量参数的测定从未来的BAO调查的影响。特别是，如果有一个等曲率分量（在目前的数据仍然允许的水平），但它被忽略在CMB分析，声音视界和宇宙学参数的确定是有偏见的，因此，未来的调查可能会错误地建议偏离宇宙学常数。为了恢复一个公正的确定的声音地平线和暗能量参数，等曲率扰动的一个组成部分，必须包括在模型中分析CMB数据时。幸运的是，这样做不会显著增加参数错误。
2010-06-18 astro-ph.CO
Do Hot Haloes Around Galaxies Contain the Missing Baryons?
星系中缺少大部分重子，许多模型预测这些重子位于星系周围的热晕中。我们建立观测动机的约束，这些晕的质量和半径使用各种独立的参数。首先，观测到的大麦云云中重子的色散测量使我们能够限制银河系周围的热晕：如果它遵守标准的NFW轮廓，它必须包含少于4-5%的银河系中缺失的重子。这与银河系热晕的其他上限相似，例如软X射线背景和高速云周围的压力。其次，我们注意到，在大型孤立星系周围具有NFW轮廓的热晕的X射线表面亮度足够高，应该观察到这样的发射，除非它们的晕包含少于10-25%的丢失重子。第三，我们使用沿活动星系核视线的OVII吸收的非检测热晕的柱密度的限制：在一般情况下，它们必须包含少于70%的失踪重子或延伸到不超过40千秒差距。星系热晕的密度剖面变平会削弱表面亮度约束，因此一个典型的L $_*$星系可能会在晕中保留一半的丢失重子，但OVII约束保持不变，在银河系周围，一个变平的剖面可能只保留银河系中丢失重子的$6-13%$（$2-4 \times 10^{10} M_{\odot}$）。我们还表明，活动星系核和超新星在低到中等的红移-风的理论来源负责驱逐失踪的重子-不产生预期的相关性与重子塔利-费舍尔关系，因此不足以解释失踪的重子从星系。我们的结论是，大多数失踪的重子从星系不在于热晕周围的星系，和失踪的重子从来没有落入潜在的原星系的井摆在首位。它们可能是作为星系形成过程的一部分被驱逐出星系的…
2010-03-16 astro-ph.CO
Elucidating $Λ$CDM: Impact of Baryon Acoustic Oscillation Measurements on the Hubble Constant Discrepancy
我们研究了重子声振荡（BAO）尺度测量的影响之间的差异的哈勃常数（$H_0$）推断从本地距离阶梯和普朗克宇宙微波背景（CMB）数据。虽然单独的BAO数据不能约束$H_0$，但我们表明，将最新的BAO结果与WMAP，Atacama宇宙学望远镜（ACT）或南极望远镜（SPT）CMB数据相结合，产生的$H_0$值$2.4-3.1σ$低于距离阶梯，独立于普朗克，这种向下的拉力在一些早期的分析中不太明显，这些分析只使用了角度，平均BAO尺度约束，而不是完整的各向异性信息。同时，BAO和CMB数据的组合也不利于普朗克高多极温度功率谱所偏好的较低的$H_0$值。结合银河系和Lyman-$α$森林（Ly $α$）BAO与原始氘丰度的精确估计，得到了平坦$Λ$ CDM模型的$H_0=66.98\pm1.18$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$.这个值是完全独立的CMB各向异性的约束，是$3.0σ$低于最新的距离阶梯约束，虽然$2.4σ$张力也存在于星系BAO和LY $α$ BAO之间。这些结果表明，这是不可能的解释$H_0$的分歧，仅与普朗克数据的系统误差。事实上，即使在删除任何一个数据集之后，紧张局势仍然存在，这使得这个有趣的难题更加难以解决。
2018-01-31 astro-ph.CO
Distinguishing interacting dark energy from wCDM with CMB, lensing, and baryon acoustic oscillation data
我们采用普朗克2013 CMB温度各向异性和透镜数据，和重子声学振荡（BAO）数据来约束一个唯象的$w$ CDM模型，其中暗物质和暗能量相互作用。假设暗能量的状态参数为含时方程，将暗物质和暗能量视为流体，其能量交换率与暗物质密度成正比。仅CMB数据就在相互作用速率和今天的物理CDM密度参数$ω_c$之间留下了很强的简并性，从而允许大的相互作用速率$|Γ| \sim H_0$。然而，正如人们所知，BAO数据打破了这种简并性。此外，我们利用CMB透镜势的可能性，探测在红移$z \sim 2$的物质扰动，是非常敏感的结构的增长，因此区分的$Λ$ CDM模型和它的替代品的工具之一。然而，我们发现，在非体模模型（$w_{\mathrm{de}}>-1$），约束保持不变，包括透镜数据和一致的零相互作用，$-0.14 < Γ/H_0 < 0.02$在95\% CL。相反，在体模模型（$w_{\mathrm{de}}<-1$）中，从暗能量到暗物质的能量转移比非相互作用模型更有利; $-0.57 < Γ/H_0 < -0.10$在95\% CL下具有CMB+BAO，而添加透镜数据将其转移到$-0.46 < Γ/H_0 < -0.01$。
2015-06-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Do Baryons Alter the Halos of Low Surface Brightness Galaxies?
对以暗物质为主的低表面亮度（LSB）星系的高质量观测表明，与在无碰撞模拟晕组装中形成的三轴、中心集中的尖状晕相反，这些星系位于圆形、密度大致恒定的核心晕中。为了使这些数据与LCDM背景下的星系形成相一致，需要改变内晕形状和密度结构的过程。我们编译LSB星系的观测特性，以评估先前较高的重子质量含量和恒星形成的反馈可以修改这些星系的暗物质晕的可能性。我们还比较了在最近的模拟LSB星系样本中形成的无凸盘星系的属性。我们发现，LSB星系恒星形成的历史，结构和运动学的观测约束，使它难以重子物理球化和降低的LSB星系的暗物质晕的中心密度。
2011-09-06 astro-ph.CO
Statistics of WMAP ILC map temperature fluctuations towards distant radio galaxies
对于2442个星系的目录，根据NED，SDSS和CATS的调查数据与红移z> 0.3，我们进行了分析的温度波动的幅度在宇宙微波背景（CMB）的点，对应于这些对象的方向。为此，我们使用了WMAP任务七年数据发布的ILC地图。我们已经估计了背景的偶极分量，并测试了Kashlinsky的假设上存在的“黑暗的批量流”，确定的CMB WMAP的估计偶极分量的CMB各向异性的值在星系团的方向。通过对ΛCDM模型中CMB信号高斯涨落的蒙特卡罗模拟，我们证明了该偶极子的振幅Tmax = 0.012mK位于σ区间内.偶极子的低振幅表明，从WMAP数据中不可能证实这一假设。此外，我们还研究了射电星系方向微波信号起伏幅度的统计特性。在相应的领域的平均信号的绝对值的减弱被发现。
2011-08-22 astro-ph.CO
Constraints on $H_0$ from WMAP and baryon acoustic osillation measurements
本文报道了由威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）结合最新的重子声学振荡（BAO）测量得到的PDMATHAMM的约束条件。我们使用6dF星系巡天（6dFGS），SDSS DR 7主星系样本（MGS），BOSS DR 12星系和eBOSS DR 14类星体的BAO测量。在WMAP宇宙微波背景辐射（CMB）数据中加入最近的BAO观测数据，我们将宇宙学参数$Ω_m=0.298\pm0.005$，$H_0=68.36^{+0.53}_{-0.52}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$，$σ_8=0.8170^{+0.0159}_{-0.0175}$分别约束在空间平坦的$Λ$冷暗物质（CDM）模型中，将$Ω_m=0.302\pm0.008$，$H_0=67.63\pm1.30$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$，$σ_8=0.7988^{+0.0345}_{-0.0338}$约束在空间平坦的$w$ CDM模型中.在空间平坦的$w$ CDM模型中，来自CMB和BAO的对$w$的组合约束是$w=-0.96\pm0.07$。我们测量的$H_0$结果更倾向于低于70 km s的$^{-1}$ Mpc $^{-1}$值，与普朗克（2018）关于CMB约束的最新数据一致，但与Riess等人（2018）的局部测量结果存在$3.1\sim 3.5σ$张力。与WMAP单独分析相…
2018-12-05 astro-ph.CO
A direct measurement of the baryonic mass function of galaxies & implications for the galactic baryon fraction
我们使用HI选择和光学选择的星系样本直接测量星系的丰度作为其“重子”质量（恒星+原子气体）的函数。恒星质量是根据斯隆数字巡天（SDSS）的光学数据计算的，原子气体质量是使用阿雷西博遗产快速ALFA（ALCAFA）巡天的原子氢（HI）发射线数据计算的。利用丰度匹配技术，将星系的重子函数（BMF）与LCDM宇宙中的暗物质晕质量函数相结合，确定了星系重子分数与宿主晕质量的函数关系.我们发现，即使考虑到原子气体，低质量晕的重子分数也比宇宙值小得多。我们发现，银河系重子赤字单调增加，减少晕质量，与以往的研究表明，在低质量端的重子分数近似恒定。我们认为，所观察到的重子分数的低质量晕不能单独用再电离加热解释，必须调用额外的反馈机制（如超新星爆发）。然而，在LCDM宇宙中的星系形成的标准图像中，再现我们的结果所需的流出率并不容易容纳。
2012-09-20 astro-ph.CO
Tidal Dwarf Galaxies and missing baryons
潮汐矮星系是在大质量螺旋星系的相互作用、碰撞或合并过程中形成的。它们在质量、大小上类似于“正常”的矮星系，并成为围绕其巨大祖先运行的矮卫星。然而，它们保留了一些来自其起源的特征，使它们成为宇宙学研究的有趣目标。特别是，它们应该没有来自球状晕的暗物质。平坦的旋转曲线和高的动力学质量可能表明存在一个看不见的分量，并限制了“失踪重子”的性质，已知存在但无法直接观察到。宇宙中矮星系的数量是另一个宇宙学问题，如果潮汐矮星系经常在高红移时形成，当合并率很高时，它们中的许多幸存下来直到今天，这可能会受到显着影响。
2009-07-22 astro-ph.CO
Extragalactic astrophysics with next-generation CMB experiments
Planck、SPT和ACT巡天观测清楚地表明，宇宙微波背景（CMB）实验虽然最适合于宇宙学测量，但在过去十年中对河外天体物理学领域作出了重要贡献。未来的CMB实验有可能做出更大的贡献。一个例子是探测具有极端引力放大的高z星系。通量提升和图像拉伸的结合使得对z ~3处星系结构的研究具有惊人的空间分辨率，约为60 pc。另一个例子是在高z的尘埃星系的原星系团的检测，当它们可能还没有拥有热的星系际介质，允许它们在X射线或通过Sunyaev-Zeldovich效应检测。下一代CMB实验，如PICO，CORE，CMB-Bharat从空间和西蒙斯天文台和CMB-S4从地面，将发现数千个强透镜星系到z~6或更大的星系和星系原团陷入的阶段，当他们的成员星系形成他们的大部分恒星。他们还将探测到数以万计的本地尘埃星系和数以千计的射电源，至少达到z~5。此外，他们将测量数千个射电源和尘埃星系在毫米/亚毫米波长的偏振发射。
2019-07-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing a panoply of curvaton-decay scenarios using CMB data
在曲率的情况下，原始曲率扰动产生的第二个领域，是次主导的通货膨胀。根据曲率子如何衰变[可能产生重子数、轻子数或冷暗物质（CDM）]，产生相关等曲率扰动的混合物，允许使用宇宙微波背景（CMB）数据测试曲率子场景。在这里，一个完整的范围内的27个曲率衰变的情况下进行比较CMB数据，放置在衰变，$r_D$和轻子不对称性，$ξ_{\rm lep}$的曲率分数的限制。如果重子数是由曲率衰变和CDM产生的（反之亦然），这些限制意味着未来的CMB实验和即将到来的大尺度结构调查可检验的非高斯签名的具体预测。
2015-11-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Baryogenesis and CMB spectral distortion from Axions
School of Physics, Beijing Institute of Technology（北京理工大学物理学院）
该研究提出类轴子粒子通过修改标准模型规范场位形引发重子数破坏以产生重子不对称性，且轴子-光子耦合会产生低频趋近常数的CMB谱畸变。
2026-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tighter Limits on Dark Matter Explanations of the Anomalous EDGES 21cm Signal
我们研究了暗物质和重子之间的库仑型相互作用解释了最近由EDGES实验测量到的在红移z ~ 17处的21 cm亮温极小值的假说。特别是，我们重新评估的情况下，总DM的一小部分是millicharged的有效性，侧重于普朗克2015年宇宙微波背景（CMB）数据的新衍生的约束。重要的是，如果相互作用DM的分数大于（或相当于）重子能量密度的分数不确定性，CMB功率谱对DM-重子散射敏感。同时，有一个依赖于质量的下限的分数，所需的相互作用，以充分冷却重子是如此之强，它驱动的相互作用DM温度的重子温度之前，他们从CMB去耦。如果这种情况早在再结合时就发生，则冷却饱和。我们精确地确定了毫荷电DM的可行参数空间，并发现只有一小部分（m_chi/MeV）整个DM含量的0.0115% <~ f <~ 0.4%，并且仅对于0.5 MeV - 35 MeV之间的DM粒子质量，可以在边缘解释异常所需的水平充电，而不违反SLAC，CMB，大爆炸核合成（BBN），或恒星和SN 1987 A冷却。然而，在现实中，我们证明，至少需要适度的微调，以符合测量的吸收曲线，并克服各种天体物理热源。最后，我们指出，在重子复合过程中与重子紧密耦合的~0.4%的毫荷电DM分量可以解决目前BBN和CMB测定的重子能量密度之间的2 σ张力.未来的CMB-S4测量将能够直接探测这种情况。
2018-07-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Early evolution of galaxies and of large-scale structure from CMB experiments
具有弧分分辨率的下一代CMB实验将免费为星系和星系团早期演化研究的真正突破奠定基础，这要归功于对强引力透镜星系和高达高红移的尘埃星系原团的大样本的探测。这具有巨大的遗产价值。对强透镜星系的高分辨率跟踪将允许直接研究它们的结构和运动学直到z~6，提供驱动它们演化的物理过程的直接信息。原星系团的后续工作将允许对z~4的最大质量暗物质晕的形成历史进行观测验证，这远远超出了通过X射线或SZ测量可获得的红移范围。这些实验还将使确定河外源偏振特性的工作向前迈出一大步，并将对本地宇宙中可用于恒星形成的冷尘埃进行全面普查。
2019-04-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
First Identification of a CMB Lensing Signal Produced by $1.5$ Million Galaxies at $z\sim$4: Constraints on Matter Density Fluctuations at High Redshift
利用公开的{ \it Planck} PR 3 $κ$图，通过宇宙微波背景辐射（CMB）透镜测量，首次探测到了高红移的Lyman break星系（LBG）周围的暗物质分布. LBG样本由1，473，106个中位红移为$z \sim 4$的天体组成，这些天体是由超级超级凸轮（HSC）战略调查计划（SSP）调查在305度$^2$的总面积中确定的。在仔细研究了前景星系和宇宙红外背景（CIB）的污染等系统不确定性之后，我们在$5.1σ$观测到了由LBG的2-halo项信号主导的CMB透镜信号。拟合一个简单的模型组成的Navarro-Frenk-White（NFW）的轮廓和线性偏置模型，我们得到了典型的晕质量的$2.9^{+9.5}_{-2.5} \times 10^{11} h^{-1} M_\odot$。结合大尺度上的CMB透镜和星系-星系团信号，我们证明了在$z\sim4$约束$(Ω_{{\rm m}0}$，$σ_8)$的第一个宇宙学分析。我们发现我们对$σ_8$的约束与{ \it Planck}最佳拟合宇宙学基本一致，而这个$σ_8$约束在$1σ$水平上低于{ \it Planck}宇宙学.这项研究为通过CMB和高$z$星系的组合来约束高红移下的宇宙学参数以及通过即将到来的CMB和光学及近红外成像巡天来研究高红移下星系演化与大尺度结构之间的相互作用开辟了一个新的窗口。
2022-06-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
The CMB Cold Spot as predicted by foregrounds around nearby galaxies
Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (IATE), CONICET-UNC（理论与实验天体物理研究所 (IATE)，CONICET-UNC）；Observatorio Astronómico de Córdoba (OAC), UNC（科尔多瓦天文台 (OAC)，科尔多瓦大学）；Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE)（国家航天活动委员会 (CONAE)）；Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo（奥斯陆大学理论天体物理研究所）
研究通过分析附近星系的观测数据，探讨星系邻近区域的温度下降是否能解释CMB冷斑现象，发现星系团的温度下降可能与HI缺乏区域有关，为冷斑的非高斯性提供证据。
2023-10-20 astro-ph.CO gr-qc
