Can CMB Lensing Help Cosmic Shear Surveys?
是的，我会的即将到来的星系切变巡天有可能大大提高我们对暗能量和中微子质量的理解，如果透镜系统可以得到充分的控制。弱透镜剪切、星系红移巡天的星系数计数和CMB透镜会聚之间的互相关可以用来校准透镜巡天中最具挑战性的系统学之一的剪切乘性偏差。这些互相关可以显着降低乘性偏差的不确定性的有害影响。
2013-11-11 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
Optical Depth of the Cosmic Microwave Background due to Scattering and Absorption
结果表明，在部分电离的宇宙等离子体中，除了汤姆逊散射外，电子-电子、电子-离子和电子-原子碰撞引起的吸收也对宇宙微波背景（CMB）的光学厚度有贡献。吸收深度取决于等离子体温度和CMB辐射的频率。吸收效应在CMB谱的低频部分是突出的。当这些影响被包括在对CMB光谱的解释中时，可能需要对宇宙电离的观点进行修正。
2009-09-01 astro-ph.CO
CMB power spectrum of Nambu-Goto cosmic strings
利用Nambu-Goto网络模拟得到的膨胀宇宙中的源项，改进了对宇宙弦引起的宇宙微波背景（CMB）功率谱的预测.我们使用三个高分辨率的宇宙弦模拟，涵盖了从重组到后期$Λ$统治的整个时期，计算宇宙弦能量动量张量的标量，矢量和张量分量的不等时间标量（UETC）。我们用两种方法计算弦的CMB角功率谱。首先，为了与以前的工作进行比较，我们将我们的模拟UETCs拟合到从非连接段模型的不同参数组合中获得的UETCs，然后使用这些参数计算CMB功率谱来表示弦网络。其次，更准确地说，我们将UETC分解成相应的特征值和特征向量，并将其直接输入到Einstein-Boltzmann求解器中，以计算三个模拟时间段中每个时间段的功率谱。我们将这三个模拟结合在一起，使用它们中的每一个在其相关的红移范围内，我们获得整体的温度和偏振通道的功率谱。最后，我们使用最新的普朗克和BICEP 2似然得到的功率谱，以获得宇宙弦张力的约束。
2015-05-15 astro-ph.CO
Measuring CMB non-Gaussianity as a probe of Inflation and Cosmic Strings
极早期宇宙的主要候选者被描述为一段快速膨胀的时期，称为暴胀。虽然标准范式调用一个单一的慢滚动场，但可以构建许多不同的模型，以适应当前的观测证据。在这项工作中，我们概述了理论和观测研究的非高斯波动模型的通货膨胀和宇宙弦-拓扑缺陷，可能会产生在非常早期的宇宙在相变。特别是，我们认为宇宙弦上的宇宙微波背景（CMB）的印记，并描述了一种形式主义的测量一般四点关联函数，或三谱，使用CMB。此外，我们描述了我们的方法的应用程序，非高斯信号中的大尺度结构的宇宙印记。这种偏离高斯性的情况通常用所谓的双谱和三谱来表示。
2011-12-26 astro-ph.CO
Consistency of CMB experiments beyond cosmic variance
下一代宇宙微波背景实验将在大部分天空和大范围多极上进行宇宙方差有限的观测。在这项工作中，我们讨论了不同的一致性测试，可以执行与即将到来的数据从西蒙斯天文台和普朗克数据。我们量化了这些测试探测到的预期宇宙学参数变化的水平。我们讨论了观测频率和目前预测的直接测量的普朗克T-到-E泄漏束的差异的影响。我们发现，在任何一个实验中的仪器系统学将被评估与精致的精度，远远超出固有的不确定性，由于宇宙微波背景辐射宇宙方差。
2020-12-19 astro-ph.CO
Assessing the growth of structure over cosmic time with CMB lensing
本文回顾了CMB引力透镜效应在检验标准$Λ$CDM模型预测的物质结构增长及解决$S_8$振幅差异问题中的作用，重点探讨了与星系巡天的层析交叉相关。
2024-11-12 astro-ph.CO
Detecting Electron Density Fluctuations from Cosmic Microwave Background Polarization using a Bispectrum Approach
高灵敏度宇宙微波背景（CMB）偏振实验的最新进展为研究大尺度结构（LSS）打开了一扇窗口，因为小角度尺度上的CMB偏振涨落可以由LSS和晚期宇宙电离涨落的组合产生。引力透镜效应可以从具有二次估计的CMB数据集中提取，但是具有二次估计的电子密度涨落（EDF）的重建被发现被二次CMB涨落中的大得多的引力透镜效应显著地偏置。在本文中，我们建立了一个双谱的形式化使用示踪剂的LSS提取次主导的EDF从CMB偏振数据。我们发现，这种双谱可以有效地重建角带功率的EDF和LSS示踪剂之间的互相关。下一代CMB偏振实验与星系巡天和宇宙红外背景实验相结合，可以检测到具有高度意义的EDF特征。
2018-01-16 astro-ph.CO
Planck constraints on Cosmic Birefringence and its cross-correlation with the CMB
本文提出仅依赖CMB E-B互相关的谐波估计器以抑制温度宇宙方差，并用Planck PR3与PR4数据约束宇宙双折射功率谱及其与T、E、B场的互相关。
2024-01-22 astro-ph.CO
Cosmic filaments confirm unexplained CMB temperature decrements in two independent redshift ranges
Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación (FAMAF), UNC（数学、天文学、物理与计算学院（FAMAF），科尔多瓦大学）；UNC, Córdoba, Argentina（科尔多瓦大学，阿根廷科尔多瓦）；Observatorio Astronómico de Córdoba (OAC), UNC, Córdoba, Argentina（科尔多瓦天文台（OAC），科尔多瓦大学，阿根廷科尔多瓦）；Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo, PO Box 1029 Blindern, 0315 Oslo, Norway（奥斯陆大学理论天体物理研究所）；Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (IATE), CONICET-UNC, Córdoba, Argentina（理论与实验天文学研究所（IATE），CONICET-科尔多瓦大学，阿根廷科尔多瓦）
研究通过分析宇宙丝线的三维平均CMB温度剖面，发现红移范围0.004<z<0.02和0.02<z<0.04内，CMB温度沿丝线核心下降，与质量及径向取向相关，提供有力证据支持附近宇宙中大质量宇宙丝线的CMB温度较低。
2026-04-16 astro-ph.CO
3D Weak Gravitational Lensing of the CMB and Galaxies
在本文中，我们提出了一个功率谱的形式主义，结合完整的三维信息，从星系的椭圆率场，从宇宙微波背景（CMB）的信息。我们包括在这种方法中的星系宇宙剪切和星系的内在排列，CMB偏转，CMB温度和CMB偏振数据，包括所有数量之间的数据间的功率谱。我们将其应用于预测宇宙学参数误差CMB和成像调查的欧几里得，普朗克，ACTPoL，和核心类实验。我们发现，CMB和椭圆率测量之间的额外协方差可以提高暗能量状态方程测量15%，宇宙剪切和CMB的组合，从欧几里得和Core-like实验，可以在原则上测量中微子质量的总和，误差为0.003 eV。
2015-02-02 astro-ph.CO
Cosmic vector for dark energy: constraints from SN, CMB and BAO
最近的研究表明，在宇宙尺度上存在一个矢量场可以解释观测到的宇宙加速膨胀，而无需在早期宇宙中引入新的尺度或非自然的初始条件，从而避免了巧合问题。在这里，我们提出了一个详细的分析所施加的限制SNIa，CMB和BAO数据的矢量暗能量模型与一般的空间曲率。我们发现，与标准宇宙学相反，CMB数据排除了这个模型的平坦宇宙，事实上，预测了一个封闭的几何空间部分。我们看到CMB和SNIa Gold数据在1-sigma水平上完全兼容，但SNIa Union数据集与CMB表现出3-sigma张力。在SNIa和BAO测量之间也发现了相同水平的张力。
2009-07-29 astro-ph.CO
Cosmic Topology of Prism Double-Action Manifolds
研究了具有非平凡拓扑的球面三维空间中的宇宙微波背景（CMB）各向异性。本文讨论了一类特殊的所谓双作用流形，这是第一次分析其CMB各向异性。的CMB各向异性计算的所有棱镜双作用流形产生的二元二面角和循环群的组阶高达180导致33个不同的拓扑结构。几个空间被发现，表现出抑制的CMB各向异性大的角距离，因为它是发现在真正的CMB天空。事实证明，这些空间中的两个具有狄利克雷域，这些域与柏拉图或阿基米德等高度对称的多面体并不遥远。
2012-07-25 astro-ph.CO
Exploring circular polarization in the CMB due to conventional sources of cosmic birefringence
宇宙微波背景（CMB）的圆偏振通常被认为是零，因为它不是由汤姆逊散射产生的。在这里，我们探讨的实际水平的圆偏振在CMB产生的传统宇宙学源的双折射。我们考虑两类双折射机制。一种是物质的排列产生各向异性的磁化率张量：氢自旋可以通过密度扰动或CMB自身的各向异性来排列。另一个是辐射场的各向异性，耦合到介质对电磁场的非线性响应：这可以通过光子-光子散射（真空的非线性响应）、原子超极化率（中性原子的非线性响应）或等离子体延迟（自由电子的非线性响应）发生。最强的效应来自于在$\sim 10^{-14}$ K能级上复合产生的光子-光子散射。我们的研究结果是一致的，可以忽略不计的圆极化的CMB相比，线极化或电流和近期实验的灵敏度。
2018-08-21 astro-ph.CO
Probing the Early History of Cosmic Reionization by Future Cosmic Microwave Background Experiments
宇宙再电离在宇宙微波背景（CMB）的温度和偏振各向异性上留下了自己的印记。CMB望远镜的进步已经对再电离的历史施加了重大的限制。由于不久的将来CMB望远镜的目标是最大的灵敏度，或仅受宇宙方差（CV）限制的观测，我们在此预测未来CMB观测在约束再电离历史方面的潜力。在这项研究中，我们进行马尔可夫链蒙特卡罗分析CV有限的E-模式偏振观测，如LiteBIRD（光卫星的研究B-模式偏振和膨胀从宇宙背景辐射探测），基于几种不同的方法，不同的方式采样再电离历史。我们特别关注于估计非常早期的历史，发生在红移$z>15$，这是量化的部分CMB光学深度由于自由电子在$z>15$，$τ_{z>15}$。我们发现，$τ_{z>15} \sim 0.008$的再电离，这是远远低于目前的上限$τ_{z>15} \sim 0.02$，是可以实现的再电离模型在早期阶段与minihalo的优势，并可以区分与$τ_{z>15} \lesssim 5\times 10^{-4}$通过CV有限的CMB偏振观测。然而，对$τ_{z>15}$的准确估计仍然有些难以捉摸。我们调查是否resscribe有限球谐模式的E模式偏振数据可以解决这个缺点。
2022-02-09 astro-ph.CO
The Effects of Rayleigh Scattering on the CMB and Cosmic Structure
在复合期间和复合之后，除了与自由电子的汤姆逊散射之外，光子还通过瑞利散射与中性氢原子和氦原子耦合。这种耦合影响宇宙微波背景辐射的各向异性和宇宙中物质的分布。瑞利截面的频率依赖性打破了CMB温度和偏振各向异性的热性质，并有效地加倍了描述CMB强度和偏振统计所需的变量的数量，而额外的原子耦合改变了物质分布和CMB的透镜效应。介绍了一种新的方法来捕捉瑞利散射对宇宙学功率谱的影响。瑞利散射在$353 {\rm GHz}$（缩放$\propto ν^4$）的$\sim\!1 \%$水平上修改CMB温度和偏振各向异性，并修改物质相关性多达$\sim\!0.3\%$。我们显示的瑞利信号，特别是热（瑞利）E-偏振和瑞利（热）强度信号之间的交叉光谱，可能是检测与未来的CMB任务，即使在前景的存在，以及如何这个新的信息可能有助于更好地约束宇宙学参数。
2014-10-23 astro-ph.CO
Baryon density extraction and isotropy analysis of Cosmic Microwave Background using Deep Learning
宇宙微波背景（CMB）的发现是对早期宇宙和大爆炸现象的研究和基本认识的范式转变。宇宙微波背景是宇宙学家可用的最丰富且有趣的信息来源之一，其中一个特别感兴趣的参数是宇宙的重子密度。重子密度可以通过分析CMB数据或通过研究大爆炸核合成（BBN）来初步估计。因此，这是必要的，通过两种方法得到的结果是一致的。虽然有一些成熟的统计方法用于分析CMB来估计重子密度，但在这里我们将探索深度学习在这方面的应用。我们将从模拟的CMB温度图的功率谱中获得的重子密度与相应的地图图像相关联，并形成用于训练神经网络模型的数据集。我们分析的准确性，该模型是能够预测的结果，从一个相对抽象的数据集，考虑到CMB是一个高斯随机场。CMB是各向异性的，这是由于在小尺度上的温度波动，但在较大尺度上，CMB被认为是各向同性的，在这里，我们通过使用以不同银河系坐标为中心的CMB地图训练模型来分析CMB的各向同性，并比较神经网络模型的预测。
2020-08-08 astro-ph.CO
Reconstructing the shape of the non-linear matter power spectrum using CMB lensing and cosmic shear
针对早期宇宙CMB预测与晚期观测之间的$S_8$张力，联合分析CMB透镜和星系透镜数据重建非线性物质功率谱$P(k)$，发现联合拟合在大尺度一致、小尺度有偏差，且两种模型变化可恢复抑制特性，为区分物理效应提供基础。
2025-02-10 astro-ph.CO
Planck constraints on cross-correlations between anisotropic cosmic birefringence and CMB polarization
宇宙双光子散射（CB）是由麦克斯韦电磁学的宇称违反扩展引起的光子在传播过程中线偏振方向的真空旋转。我们建立低分辨率CB角地图使用普朗克遗产和NPIPE产品，并提供第一次的互相关谱$C_L^{αE}$和$C_L^{αB}$之间的CB和CMB偏振场的估计。我们还提供了更新的CB自相关谱$C_L^{αα}$以及与CMB温度场的互相关$C_L^{αT}$。我们通过定义尺度不变幅度$A^{αX} \equiv L(L + 1)C_L^{αX}/2π$报告限制，其中$X = α, T, E, B$，没有发现CB的证据。特别是，我们发现$A^{αE} = (-7.8 \pm 5.6)$ nK deg和$A^{αB} = (0.3 \pm 4.0)$ nK deg在68% C. L.。
2022-09-29 astro-ph.CO
Easing cosmic tensions with an open and hotter universe
尽管标准宇宙学模型在观测上取得了巨大的成功，但在一些宇宙学数据集中，推断出的参数约束存在一些差异。其中包括从宇宙微波背景（CMB）推断的宇宙膨胀率与从本地测量发现的宇宙膨胀率之间的紧张关系，CMB透镜效应的增强幅度的偏好，CMB波动的四极矩有点低，以及在大尺度结构调查中比从CMB推断的物质波动幅度较低的偏好。我们在增加空间曲率和可能偏离其局部测量值的自由宇宙微波背景温度的情况下分析了这些观测张力。包括这些参数，我们观察到的趋势，从CMB和重子声学振荡数据的参数约束朝向一个开放的和更热的宇宙与更大的电流膨胀率，标准的CMB透镜振幅，较低的振幅的物质波动，并稍微降低CMB四极矩，不断减少宇宙学数据集之间的个人紧张局势。结合这些数据与当地的距离测量，我们发现一个开放和更热的宇宙超过99.7%的置信水平的偏好。最后，我们简要地讨论了一个本地的空白作为一个可能的来源，本地测量的CMB温度从其背景值的偏差，并模仿负空间曲率的CMB光子。这种解释意味着在我们的局部邻域中有一个$\sim$ 20%的密度不足，直径为$\sim$ 10-100 Mpc，这完全在宇宙方差之内。
2021-03-23 astro-ph.CO
Lecture notes on the physics of cosmic microwave background anisotropies
本文回顾了宇宙微波背景（CMB）辐射的温度各向异性和偏振理论，并描述了我们从当前的CMB观测中所学到的东西。特别是，我们将讨论如何使用CMB提供可观测宇宙的组成和几何的精确测量，并约束早期宇宙的物理。我们还简要回顾了物理的小尺度CMB波动期间和之后的时代的再电离，这是一个新品种的弧分分辨率仪器的目标。
2009-03-30 astro-ph.CO
Analyzing the cosmic variance limit of remote dipole measurements of the cosmic microwave background using the large-scale kinetic Sunyaev Zel'dovich effect
由于宇宙的变化，我们不能从原始宇宙微波背景（CMB）中了解更多关于大尺度不均匀性的信息。大尺度上的更多信息对于解决CMB中的大角度尺度异常是必不可少的。在这里，我们考虑交叉相关的大规模动力学Sunyaev Zel'dovich（kSZ）的影响和探针的大尺度结构，一种技术称为kSZ层析成像。互相关的统计各向异性分量编码CMB偶极子，如整个可观测宇宙中的自由电子所见，提供有关长波长不均匀性的信息。我们计算大角度尺度的功率不对称性，构造适当的传递函数，并估计宇宙方差限制的信号噪声的各种红移仓配置。在大范围的功率多极子和仓数上，信噪比是显著的。我们提出了一个简单的模式计数参数表明，kSZ断层扫描可以用来估计更多的模式比主CMB可比的规模。一项基本预测表明，第一次探测可以通过下一代宇宙微波背景实验和星系巡天进行。本文激发了一个更系统的调查如何接近宇宙方差极限，它将有可能得到与未来的观测。
2017-02-22 astro-ph.CO
Mitigating Cosmic Microwave Background Shadow Degradation of Tensor-to-scalar Ratio Measurements through Map-based Studies
本研究利用模拟天图评估CMB阴影对未来高精度B模实验的影响，并采用改进的Delta-map前景去除方法，避免原初引力波信号的误检，使张量-标量比测量达到r=0.001水平。
2023-06-02 astro-ph.CO
Physics of the cosmic microwave background anisotropy
对宇宙微波背景（CMB）的观测，特别是对它的频谱及其温度和偏振各向异性的观测，在现代宇宙学的发展和我们对极早期宇宙的认识中起着关键作用。我们回顾了宇宙微波背景的物理基础，以及原始温度和偏振各向异性是如何形成的。强调了区分竞争宇宙学模型的可能性。评述了CMB实验和实验技术的现状，重点是未来的观测，特别是在偏振方面。前景的排放，特别是偏振尘埃的物理，详细讨论，因为这一领域可能成为至关重要的测量的B模式的CMB偏振在以往任何时候都更高的灵敏度。
2015-01-18 astro-ph.CO
The Square Kilometer Array as a Cosmic Microwave Background Experiment
本文提出将平方公里阵列SKA作为CMB实验，利用其单天线模式在射电波段测量CMB中到大角尺度模式，并预测SKA与LiteBIRD联合可显著改善对原初非高斯性参数f_nl的约束。
2024-06-06 astro-ph.CO
Impact of half-wave plate systematics on the measurement of cosmic birefringence from CMB polarization
宇宙微波背景（CMB）的偏振可以探测新的宇称违反物理，如宇宙双折射（CB），这需要对仪器系统学的精细控制。半波片（HWP）的非理想性代表了用作偏振调制器时的系统性来源。我们研究了它们对CMB角功率谱的影响，这是部分退化与CB和偏振角的失调。我们使用全天空波束卷积模拟包括HWP生成模拟无噪声的时间顺序数据，通过一个bin平均映射器处理它们，并计算功率谱，包括$TB$和$EB$相关。我们还推导出精确模拟所观察到的光谱的解析公式。对于我们选择的HWP参数，HWP引起的角度为几度，这可能被误解为CB。需要准确了解HWP，以缓解这一问题。我们的模拟和分析公式将是有用的HWP校准的准确性推导出的要求。
2023-03-21 astro-ph.CO
Constraining dark sector perturbations I: cosmic shear and CMB lensing
我们目前和未来的约束状态方程的暗区扰动。考虑的状态方程是对应于广义标量场模型和时间同态不变的$L(g)$理论，相当于相对论弹性介质的模型，也违反了大质量引力洛伦兹。我们开发这些模型的可观察到的影响的理论理解。为了约束这些模型，我们使用CMB温度数据从普朗克，BAO测量，CMB透镜数据从普朗克和南极望远镜，和弱星系透镜数据CFHTLenS。我们发现非平凡的排除参数的范围内，虽然数据仍然与$w=-1$兼容。我们衡量未来的实验将如何帮助约束参数。这是通过对CMB实验（如CoRE和PRISM）和断层星系弱透镜调查的可能性分析来完成的，重点是欧几里德在轻度非线性尺度上的潜在辨别力。
2015-06-26 astro-ph.CO
Constraining cosmological vorticity modes with CMB secondary anisotropies
观测搜索大尺度涡度模式在晚时间宇宙的探索不足。在标准的$Λ$ CDM模型中，考虑到观测到的宇宙微波背景（CMB）的性质，这是很好的动机。然而，这意味着对宇宙涡旋模式的搜索可以作为我们宇宙学模型的一个强有力的一致性测试。我们表明，通过结合CMB测量的动力学Sunyaev-Zel'dovich和移动透镜效应与星系巡天数据，我们可以约束涡度场独立于大尺度宇宙速度场。这种方法可以提供严格的限制，最大规模的模式，并可以通过一个简单的改变标准估计。或者，如果假设没有宇宙涡模，这个估计可以用来测试系统的偏差，在现有的动力学Sunyaev-Zel'dovich效应的分析类似于卷曲透镜的方式。
2023-01-26 astro-ph.CO
A bound on the cosmic opacity of unparticles from the CMB temperature
非粒子宇宙学给出了一个非传统的前景，对宇宙学的黑暗部门，越来越多的挑战$Λ\mbox{CDM}$的$H_0$ -张力。该模型源于有限温度下的辐射破缺共形对称性，用能量密度未知符号的非辐射修正来描述。这种对称破缺有一个符号模糊性，其中关于IR固定点的修正是正常的或快子的。虽然在最近的一项研究中已经排除了第一种情况，但后者具有与$Ω_{\cal U}\simeq 1$（$Ω_{\cal U} \simeq 10^4 Ω_{CMB}$）相关的晚期温度$T_c\simeq 4\,T_{CMB}$，其中$T_{CMB}$表示宇宙微波背景（CMB）的温度。因此，暴露在非粒子的巨大热浴中，$T_{CMB}$受到宇宙$T_{u,0}$的天文年龄的限制。因此，在与CMB的任何热交换中，相对温度变化$ΔT/T$被限制在$T_{u,0}$中百分之几的不确定性。这将非粒子与CMB光子相互作用的有效截面限制在$σ_{γ\mathcal{U}} \lesssim 10^{-40}\ \mbox{m}^2=10^{-3}\ \mbox{nb}$。假设非粒子的宽带质量和能量谱有一个标准截面，从COBE-FIRAS对谱畸变的约束中导出了一个更严格的约束$σ_{γ\mathcal{U}} \lesssim 10^{-3}\,\mbox{pb}$。第一个是光子-中微子$σ_{γν}$和光子-光子截面$σ_{γγ}$的中…
2023-03-30 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
Modeling the Radio Foreground for detection of CMB spectral distortions from Cosmic Dawn and Epoch of Reionization
在宇宙黎明和再电离过程中，宇宙重子的演化导致了宇宙微波背景（CMB）的21厘米光谱红移畸变。这些编码信息的性质和时间的第一个来源超过红移30 - 6，并出现在米波长作为一个微小的CMB失真随着银河系和河外无线电天空，这是数量级更明亮。因此，检测需要精确的方法来建模前景。我们提出了一种使用最大平滑（MS）函数的前景拟合方法。我们证明了MS函数的有用性，传统上使用的多项式来分离前景的再电离时代（EoR）信号。我们还研究了使用GMOSS，无线电天空的物理动机模型的合理前景的频谱复杂性的水平，并发现它们确实是平滑的，可以通过MS功能建模到足以辨别EoR信号的香草模型的水平。我们表明，MS功能的损失抵抗和鲁棒性保留EoR信号强度和转折点的残差。最后，我们证明，在使用一个良好的校准光谱辐射计和建模前景与MS功能，全球EoR信号可以检测与贝叶斯方法与90%的置信度在10分钟的积分。
2017-05-03 astro-ph.CO
Cosmic Topology of Polyhedral Double-Action Manifolds
研究了球面空间S^3中一类特殊的非平凡拓扑的宇宙微波背景（CMB）各向异性。在CMB天空中观测到的各向异性的相关性在大的分离角上具有令人惊讶的低振幅，这可以自然地用具有多连通空间的宇宙模型来解释。我们在CQG 29（2012）215005中分析了由二元二面体群D^*_p和循环群Z_n生成的棱柱双作用流形的CMB性质，直到群阶为180。这里我们将CMB分析推广到由三个二元多面体群（T^*，O^*，I^*）和一个循环群Z_n生成的多面体双作用流形，群阶为1000。有20个这样的多面体双作用流形。他们中的一些人甚至比庞加莱十二面体有更低的大角度CMB相关性。
2012-11-05 astro-ph.CO
Compton light pressure and spectral imprint of relic radiation on cosmic electrons
本文采用QED/相对论的CMB辐射光压理论和Fokker-Planck电子分布方程，结合CMB温度T的宇宙学关系，给出了CMB辐射光压分布随时间和能量变化的解析结果。CMB对电子的强烈印记通过当前时期电子的“冻结非平衡”状态的形成以及作为高T源的残余的截止和窄谱线的可能存在而发生。
2018-06-15 astro-ph.CO
The Distortion of the Cosmic Microwave Background by the Milky Way
银河系可以作为宇宙微波背景（CMB）的大尺度弱引力透镜。我们研究这种效果，使用光子射线跟踪代码和银河系的质量分布与磁盘，凸起和晕组件。对于银河系中位于太阳坐标系的观测者来说，CMB光子路径的弯曲被限制在小于一个角秒，并且仅限于在银河系中心几度范围内通过的光线。然而，整个天空都受到影响，导致CMB在大角度尺度上的全局扭曲。这些失真会导致CMB天空温度球谐展开的低阶多极子泄漏到高阶模中。因此，CMB偶极的分量是由本星系群相对于本星系宇宙静止坐标系的运动产生的，它对太阳系中观测者的高阶矩有贡献。我们的射线跟踪代码，我们表明，这种现象是不敏感的具体选择银河系的潜力。我们还定量排除它作为一个贡献者CMB异常，如功率不对称或相关的排列低阶多极矩。
2014-07-21 astro-ph.CO
A perceptron based ILC method to obtain accurate CMB B-mode angular power spectrum
本研究针对CMB B模探测与极化信号精确重建的前沿需求，提出基于神经网络优化ILC技术的新方法，在ECHO任务频率通道验证中实现了受宇宙方差限制的高精度B模角功率谱重建。
2024-11-02 astro-ph.CO
A conservative assessment of the current constraints on dark matter annihilation from Cosmic Rays and CMB observations
鉴于目前的兴趣，结合不同的观测约束湮灭WIMP暗物质，我们研究索末菲效应之间的关系，在重组时代和星系晕。通过考虑宇宙射线轻子数据（AMS-02 2014，Fermi和PAMELA）的最新插值集合，作为暗物质湮灭信号，我们表明，目前的宇宙射线测量和最近的普朗克2015年从CMB各向异性的限制几乎重叠的数量级的几个$TeV$的暗物质质量，虽然很大的理论不确定性困扰宇宙射线和暗物质的描述。结合宇宙射线拟合，我们得到适当的最小区域允许的CMB观测，特别是$μ$和$τ$湮灭通道，一旦假设可行的值的能量吸收在复合的效率因子：结果是一致的普朗克合作，但允许宇宙射线之间的重叠从轻子部门和CMB的约束。即将到来的AMS-02对宇宙射线反质子的测量将有助于澄清这个难题。
2015-08-31 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational lensing effect on cosmic birefringence
本文研究了引力透镜对类轴子粒子诱导的CMB极化宇称奇功率谱的影响，发现未来高分辨率CMB实验必须包含透镜修正以避免参数估计偏差。
2023-05-23 astro-ph.CO hep-ph
Anomalies in the CMB from a cosmic bounce
我们探讨了一个模型的早期宇宙中，暴胀时代之前的宇宙反弹，并认为，这种情况下提供了一个共同的起源，已观察到在大角度尺度的宇宙微波背景（CMB）的异常功能。更具体地说，我们表明，功率抑制，偶极不对称性，并偏好奇宇称相关性，与振幅和尺度的依赖性与观察一致，预计从这种情况下。该模型还计算了透镜振幅中的张力。这些信号来源于CMB模式和超视界波长之间的非高斯相关性在功率谱中引起的间接效应。我们不局限于任何特定的理论，而是推导出一个家庭弹跳模型的共同特征。
2020-05-04 astro-ph.CO gr-qc
CMB Distortions from Damping of Acoustic Waves Produced by Cosmic Strings
研究了宇宙弦对光子重子流体中声波的扩散阻尼，计算了宇宙微波背景的$μ$型和$y$型谱畸变.对于在当前范围内具有张力的宇宙弦，它们对光谱畸变的贡献比原始密度扰动的畸变要小。
2013-08-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reconstructing Cosmic Polarization Rotation with ResUNet-CMB
Southern Methodist University（南卫理公会大学）
宇宙极化旋转，这可能会导致宇称违反新的物理或原始磁场的存在，转换$E$模式的偏振宇宙微波背景（CMB）到$B$模式的偏振。各向异性的宇宙极化旋转导致统计各向异性的CMB偏振，可以重建与二次估计技术类似的引力透镜的CMB设计。在即将到来的CMB调查的敏感性，透镜引起的$B$模式偏振将作为一个限制因素，在各向异性的宇宙偏振旋转的搜索，这意味着一个分析，其中包括某种形式的去透镜将需要改善与未来的调查效果的约束。在本文中，我们扩展的ResUNet-CMB卷积神经网络重建各向异性的宇宙极化旋转存在的引力透镜和补丁再电离，我们表明，网络同时重建所有三个影响的方差低于标准的二次估计几乎匹配的性能的迭代重建方法。
2022-01-19 astro-ph.CO cs.CV stat.ML
Milli-charged fermion vacuum polarization in cosmic magnetic fields and generation of CMB elliptic polarization
考虑了宇宙磁场中单圈毫荷费米子真空极化对宇宙微波背景（CMB）极化的贡献。给出了由Stokes参数表示的密度矩阵运动方程的精确摄动解。对于线极化的宇宙微波背景辐射，由于毫荷电费米子真空极化，宇宙微波背景辐射光子在宇宙磁场中的传播将产生椭圆极化（圆极化和线极化）.给出了CMB的圆偏振度和偏振面旋转角的解析表达式。根据毫荷费米子的相对电荷质量，$ε/m_ε$，和CMB观测频率的比率，它表明，收购CMB圆偏振度的数量级$P_C(T_0)\sim 10^{-10}- 10^{-6}$在最好的情况下。所研究的效应产生CMB极化，即使在CMB最初处于热平衡的情况下。由于事先去耦CMB极化的磁场振幅的限制。
2017-07-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
CMB Distortions from Superconducting Cosmic Strings
我们重新考虑了超导弦的电磁辐射对宇宙微波背景（CMB）的μ-和y-畸变的影响，导出了弦张力μ_s和电流I的当前（COBE-FIRAS）和未来（PIXIE）约束。我们发现PIXIE中CMB的不畸变将对μ s和I施加强约束，留下轻弦（G μ s < 10^{-18}）或相对弱的电流（I < 10 TeV）的可能性.
2012-12-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Information Theoretic Bounds on Cosmic String Detection in CMB Maps with Noise
我们使用卷积神经网络（CNN）来研究Nambu-Goto弦在宇宙微波背景（CMB）平坦天空图中的宇宙弦检测。在无噪声的地图上，我们可以测量到$10^{-9}$级的弦张力，然而，当包括噪声时，我们无法测量低于$10^{-7}$的弦张力。出于这一僵局，我们推导出一个信息理论界的宇宙弦张力$Gμ$从CMB地图的检测。特别是，我们绑定的信息熵的后验分布的$Gμ$的分辨率，噪声水平和总调查面积的CMB地图。我们评估这些边界的ACT，SPT-3G，西蒙斯天文台，宇宙起源探测器，和CMB-S4实验。这些界限不能通过任何方法饱和。
2021-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Cosmic tangle: Loop quantum cosmology and CMB anomalies
圈量子宇宙学是一个矛盾的领域，在这个领域中，既有大量的可观测性主张，又有严重的反对意见，反对它目前的公式在概念和物理上的可行性。这一贡献提出了一个非技术性的案例研究，最近声称，圈量子宇宙学可能会减轻异常观测的宇宙微波背景。
2021-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
CMB constraints on cosmic strings and superstrings
我们提出了第一个完整的马尔可夫链蒙特卡罗分析的宇宙学模型与不断发展的宇宙（超）弦网络，使用不连接段模型的不等时间相关形式主义。对于普通的宇宙弦网络，我们导出了Lambda冷暗物质（CDM）与弦网络参数的联合约束，即弦张力Gmu、回路截断效率c_r和弦波动度α。对于宇宙超弦，我们得到了弦的基本张力Gmu_F、弦耦合g_s、自相互作用系数c_s和紧致额外维体积w的联合约束。这是迄今为止对LambdaCDM宇宙学+弦最全面的CMB分析。对于普通的宇宙弦网络，我们对弦张力的最新约束是相对论单位的Gmu<1.1x10^-7，而对于宇宙超弦，我们对基本弦张力的约束是Gmu_F<2.8x10^-8，两者都是使用普朗克2015的温度和极化数据得到的。
2016-05-20 astro-ph.CO hep-th
CMB Shadows: The Effect of Interstellar Extinction on Cosmic Microwave Background Polarization and Temperature Anisotropy
我们评估的宇宙微波背景（CMB）和前景组件之间的组件分离的准确性的下降所造成的忽视的吸收的CMB的宇宙微波背景的银河系星际物质。由于尘埃成分，由CMB阴影引起的温度各向异性的幅度约为1 uK。该值与即将进行的CMB实验中探测非高斯性研究所需的噪声水平相当。此外，由尘埃引起的CMB阴影所引起的偏振幅度与原始引力波所留下的CMB B模式偏振的RMS值相当或更大。我们表明，应用单幂律模型作为观测到的多频数据的尘埃光谱引入系统误差，这是可比的或大于所需的噪声水平即将CMB B模式偏振实验。从亚毫米波段数据中推导出尘埃发射的本征谱，将系统误差降低到所需的噪声水平以下。然而，这种方法要求粉尘温度测量的精度优于百分之几。我们的结论是，在未来的CMB任务中，必须考虑由于灰尘的CMB阴影，以实现其目标灵敏度。我们的结果对于探测张量标量比为r=10^{-3}的原始CMB B模偏振具有重要意义。
2020-05-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Litmus Test for Cosmic Hemispherical Asymmetry in the Cosmic Microwave Background B-mode polarization
最近对宇宙微波背景（CMB）温度场的测量为构成当代宇宙学基本原则的统计各向同性（SI）的破坏提供了诱人的证据。CMB空间任务、WMAP和Planck观测到了大角度尺度下SI温度场的$7\%$偏离。然而，由于在低多极时的宇宙方差更高，预计这一测量的意义不会从未来的任何CMB温度测量中得到改善。我们表明，弱透镜的CMB由于标量扰动产生相应的SI违反$B$模式的CMB偏振在较小的角度尺度。这种现象的可测量性取决于功率不对称存在的尺度（$l$范围）。仅限于温度场中的$l<64$的功率不对称性不会导致从该新窗口的任何显著的可观察效果。然而，这种效应可以对标量扇区中存在的半球不对称尺度的空间范围施加独立的限制。
2016-06-02 astro-ph.CO gr-qc
Using CMB lensing to constrain the multiplicative bias of cosmic shear
弱引力透镜是宇宙学研究的重要课题之一。目前正在进行旨在测量宇宙中物质分布的宇宙切变调查（泛星计划），或计划在未来十年进行（DES、LSST、EUCLID、WFIRST）。这些调查成功的关键是系统分类的控制。在这项工作中，提出了一种新的方法来约束这样一个家庭的系统学，被称为乘法偏见。这种方法利用了星系巡天中的弱透镜测量值与高分辨率CMB实验中获得的测量值之间的互相关性。这种互相关被证明有能力打破物质功率谱的归一化和宇宙剪切的乘性偏差之间的简并性，并能够将后者限制在百分之几。
2011-10-24 astro-ph.CO astro-ph.IM
Effects of cosmic strings with delayed scaling on CMB anisotropy
在暴胀过程中的相变中产生的宇宙弦网络进入标度区的时间要晚于普通弦。如果它发生在复合之后，宇宙微波背景（CMB）在高多极矩的温度各向异性显着降低。在本文中，我们定性地研究了这种效应，并表明CMB温度各向异性和B模偏振对宇宙弦张力的约束可以放松。它被证明是很难解释最近的BICEP 2和POLARBEAR的结果在宇宙弦单独诱导的信号，即使我们考虑到延迟标度。然而，解释观测到的B模式信号所需的暴胀张量标量比可以稍微减少，以符合普朗克约束。
2014-10-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Connecting Cosmic Inflation to Particle Physics with LiteBIRD, CMB-S4, EUCLID and SKA
本文提出解析方法评估未来 CMB 及多巡天联合观测对再加热温度和暴胀子耦合的约束，证明 LiteBIRD、CMB-S4 等可连接宇宙暴胀与粒子物理。
2024-07-20 astro-ph.CO hep-ph
Beyond CMB cosmic variance limits on reionization with the polarized SZ effect
即将进行的宇宙微波背景（CMB）调查将很快首次探测到极化的Sunyaev-Zel'dovich效应，这是由CMB光子散射在塌陷物体中的自由电子上产生的线性极化。测量这种极化以及物体的电子密度的知识，可以确定从物体的时空位置观察到的CMB的四极温度各向异性。这些遥远的温度四极子的地图有几个宇宙学应用。在这里，我们提出了一个新的应用：重建宇宙学再电离的历史。我们表明，四极测量到红移3，平均光学深度的约束可以提高一个数量级以上的CMB宇宙方差限制。
2018-05-31 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Weak lensing of CMB by cosmic (super-)strings
研究了宇宙（超）弦的弱透镜效应对宇宙微波背景（CMB）各向异性的影响。在开发一种方法来计算由于字符串的透镜收敛场，从而温度和偏振角功率谱的CMB，我们澄清字符串的性质，其特征在于相互交换的概率，可以影响这些CMB各向异性。假设功率谱主要由泊松分布的弦段，我们发现收敛谱的峰值在低多极，主要是来自位于相对较低的红移字符串。随着相互交换几率的减小，由于弦段的数密度变大，得到了收敛的谱，从而得到了透镜化的温度和偏振。弦引起的CMB极化的一个观测上重要的特征是，弦透镜谱在小尺度上比标准暴胀的原始标量扰动衰减得更慢。
2012-05-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cross-correlation between 21-cm radiation and CMB B modes from the cosmic birefringence in the presence of a light scalar field
研究了在非恒定标量场与电磁场强度耦合时，宇宙双折射引起的21 cm和CMB B模涨落之间的互相关。这样的多波长信号可以潜在地探测宇宙的再电离历史，也可以探索基础物理的本质，例如早期宇宙中的宇称破缺和标量场动力学。我们说明了通过通常讨论的标量场模型，quintessence类标量场，这是负责当前的暗能量和轴子类标量场，这是负责当前的暗物质密度检测这样的21厘米-B模式的互相关的可行性。
2019-09-25 astro-ph.CO hep-ph
