Future constraints on neutrino isocurvature perturbations in the curvaton scenario
在曲率的情况下，残余的等曲率扰动可以在曲率场衰变后的宇宙中微子分量中留下印记，这反过来意味着中微子分布中的化学势不为零。我们研究了未来的实验，如普朗克，SPIDER或CMBPol将能够把中微子分量的等曲率扰动的幅度的限制。我们用非绝热性参数α的平方根γ和超相对论自由度ΔN_eff来表示我们的结果。假设一个具有纯绝热涨落的基准模型，我们发现普朗克（SPIDER）将能够在1 σ水平上设定以下上限：γ<5.3 × 10 ^-3（1.2 × 10 ^-2）和ΔN_eff < 0.16（0.40）。CMBPol将进一步改善这些约束，使γ< 1.5x10^-3，ΔN_eff < 0.043。最后，我们用背景中微子简并度参数σ_n和相应的微扰幅度σ_n重新计算了这些边界，并与大爆炸核合成理论中的σ_n边界进行了比较。
2012-03-12 astro-ph.CO
Constraints on cosmic hemispherical power anomalies from quasars
最近对来自WMAP卫星的宇宙微波背景（CMB）图的分析发现了半球功率异常的证据，即CMB功率谱在大角度尺度上的偶极调制，振幅为+/-14%。Erickcek等人提出了一个暴胀模型来解释这种反常现象。他们的方案是一个变化的曲率的情况下，曲率拥有一个大规模的空间梯度，调制的振幅CMB波动。我们表明，这种情况下也会导致空间梯度的扰动σ_8的振幅，因此在任何高度偏置的示踪剂的底层密度场的偶极子不对称。利用斯隆数字巡天的高红移类星体，我们发现这样一个梯度的上限为|nabla sigma_8|/σ_8 <0.027/ r_{lss}（99%后验概率），其中r_{lss}是到最后散射表面的共移动距离。这排除了曲率空间梯度场景的最简单版本。
2009-08-27 astro-ph.CO
Testing Inflation and Curvaton Scenarios with CMB Distortions
在复合之前，Silk阻尼导致声波的能量耗散到宇宙微波背景（CMB）中，导致光谱失真。这些可以用来探测原始标量功率谱在更小的尺度上比它是可能的与CMB各向异性。然而，需要增强这些尺度上的功率，以便通过未来的实验（如PIXIE）检测到所产生的扭曲。本文考察了Martin等人在Encyclopaedia Inflationaris [1]中列出的所有49个单场暴胀模型，发现其中只有一个模型在其参数空间的调谐区域中可能导致可检测到的扭曲，即原始混合模型。三个有效的多场的情况下，也进行了研究：轻轻地，突然转向的轨迹，并与温和的瀑布轨迹。轻微转弯的轨迹不会引起任何可检测水平的失真，而场空间中的突然转弯或温和的瀑布轨迹预测标量功率谱中的峰值（在突然转弯的情况下加上阻尼振荡），这可能导致可观察到的CMB失真量。最后，另一种情况下，导致潜在的可检测的扭曲涉及一个弯曲的蓝色光谱是次主导的CMB角尺度和超越的暴胀子光谱在较小的尺度。然而，在这种情况下，我们表明，从超紧凑minihaloes的界限是不满足的。期望最终的PRISM类实验的特点是灵敏度提高了十倍，讨论了一些模型。
2014-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The CMB asymmetry from inflation
Erickcek、Kamionkowski和Carroll在2008年提出，CMB的偶极调制可能是由于场$ϕ$的非常大尺度的扰动引起的原始曲率扰动。我们使用较弱的假设和当前数据重复他们的计算。如果$ϕ$是{ \em any}单场暴胀的具有吸引子行为的暴胀子，则不对称性几乎肯定太小。相反，如果$ϕ$是{ \em any}曲率类型字段（即，\一个具有正则动力学项和在膨胀期间可忽略的影响），如果等边构型中的$|\fnl|$对于$k\mone=1\Gpc$是$\simeq 10$，对于$k\mone=1\Mpc$是$\lsim 3$，则不对称性可以与观察一致。显然，具有这些性质的$\fnl$可以从具有轴子势的曲率得到。在任何特定的曲率型模型中，产生不对称性所需的函数$\fnl(k_1,k_2,k_3)$都可以确定，并且可能已经被现有的普朗克或WMAP数据证实或排除。
2013-06-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-minimally Coupled Running Curvaton for DESI-motivated Dynamical Dark Energy
Jishou University（吉首大学）
本文提出非最小耦合运行曲率子模型，通过引入$ξχ^2 R$耦合，使晚期宇宙方程状态进入DESI偏好区域，并缓解哈勃张力。
2026-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Particle physics models of inflation and curvaton scenarios
本文综述了产生大尺度结构的暴胀和曲率机制的粒子理论起源以及在宇宙微波背景辐射中观测到的温度各向异性。由于暴胀子或弯曲子能量密度创造了所有的物质，因此理解再加热和预热到大爆炸核合成成功所需的相关自由度的过程是很重要的。我们讨论了两类不同的模型，一类是暴胀子和曲率属于隐藏扇区，它们与标准模型规范扇区的耦合非常弱。还有另一类暴胀子和曲率子的模型，它们嵌入在最小超对称标准模型（MSSM）规范群和更远的范围内，其起源在于超对称夸克和轻子的规范不变组合。它们的质量和耦合都是由低能物理学很好地激发的，因此这些模型为我们提供了一个独特的机会，它们可以通过CMB数据以及未来的对撞机和非对撞机实验来验证/证伪。然后，我们简要地讨论了暴胀的弦起源，替代宇宙学的情况下，和弹跳的宇宙。
2010-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
An estimate of the local ISW signal, and its impact on CMB anomalies
我们估计的本地密度场的红移壳的z=0.3的最大红移，使用光度红移的2 MASS星系目录，从SuperCOSMOS星系目录的光学数据相匹配。该密度场图用于预测在z<0.3的体积内产生的积分萨克斯-沃尔夫（ISW）CMB各向异性。我们调查的影响，估计ISW前景信号的大规模异常的WMAP CMB数据。我们发现，从WMAP数据中去除前景ISW信号降低了一些报告的CMB中的大规模异常的重要性，包括低四极功率和CMB四极和八极之间的明显对齐。
2010-05-26 astro-ph.CO
The Affleck-Dine Curvaton
本文提出Affleck-Dine曲率子情景，证明单个带重子数的复标量场可同时实现重子不对称性产生与曲率扰动生成，并带来可被未来CMB观测的增强非高斯性。
2025-07-29 astro-ph.CO hep-ph
Mixed inflaton and curvaton scenario with sneutrinos
本文考虑了一种基于χ ^2势的超中微子暴胀变体，其中暴胀子和后衰变场是不同世代的超中微子。较轻的晚期衰变的微中子稀释了暴胀子衰变后过量产生的引力子，并产生了物质不对称性。它也可以显着有助于曲率扰动，实现混合的暴胀-曲率的情况下。宇宙微波背景（CMB）观测值可以将这种情况与具有chi ^2势的暴胀区分开来，只要晚期衰变的中微子的初始值比约化普朗克尺度小或大一个数量级。
2012-09-17 astro-ph.CO hep-ph
CMB Anomalies and the Hubble Tension
针对标准ΛCDM模型框架下未解释的宇宙微波背景（CMB）异常问题，聚焦不同CMB实验间的参数差异类异常，研究最新CMB测量的一致性以明确数据与模型的局限不确定性，并探讨其对哈勃张力的启示。
2023-06-02 astro-ph.CO
Nearly Full-Sky Low-Multipole Cosmic Microwave Background Temperature Anisotropy: III. CMB Temperature Anomalies
The William H. Miller III Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
利用改进的银河前景去除方法，从WMAP和Planck数据中构建仅遮蔽1%天空的CMB温度图，重新评估五种常见CMB异常，发现更大天空覆盖降低了两种异常的显著性。
2026-07-02 astro-ph.CO
Primordial black holes from a curvaton scenario with strongly non-Gaussian perturbations
本文研究混合暴胀子-曲率子场景中强非高斯扰动产生原初黑洞的机制，证明在特定参数下可在小尺度产生丰度为1的小行星质量原初黑洞。
2023-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detecting anomalies in CMB maps: a new method
自从WMAP宣布其第一个结果以来，不同的分析表明，CMB数据中存在几个大规模异常的证据很弱。虽然每个异常的证据似乎都很薄弱，但有多个看似无关的异常的事实使得很难通过单一的统计侥幸来解释它们。因此，人们不得不考虑这些异常的组合。但是，如果我们“手工挑选”要考虑的异常（检验统计量），我们就做出了一个\textit{a posteriori}选择。在这篇文章中，我们提出了两个不受这个问题困扰的统计量。统计量是具有随机系数的$a_{\ell m}$的线性和二次组合，它们检验了零假设，即$a_{\ell m}$是具有$m$独立方差的独立、正态分布、零均值随机变量。这种统计的动机是一般性的;同样，它是一个非\textit{a posteriori}的选择。但是，考虑这种统计的一个非常有用的副产品是：因为导致大规模异常的大多数物理模型会导致多个$\ell$和$m$模式的耦合，如果考虑不同模式的组合，这种耦合的“相干性”应该得到增强。使用基准数据，我们证明了该方法的工作原理，并讨论了它如何可以与实际CMB数据，使相当一般的声明如何不兼容的数据与零假设。
2015-01-14 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
Polarisation as a tracer of CMB anomalies: Planck results and future forecasts
在CMB各向异性温度模式的最大角尺度上，缺乏功率异常是一个有趣的特征，其统计意义不足以证明标准宇宙学模型之外的任何新物理。我们通过考虑极化数据来重新审视前一种说法。我们提出了一个新的一维估计，它需要共同考虑的TT，TE和EE CMB光谱中包含的信息。通过在普朗克2015年低$\ell$数据上使用该估计器，我们发现随机$Λ$ CDM实现在$3.68 \%$水平上是统计上可接受的。尽管普朗克极化对总信息预算的贡献仅为$4 \%$，但它的使用使下尾概率从仅用温度数据获得的$7.22 \%$下降。对未来CMB极化测量的预测，例如LiteBIRD卫星，可以将极化贡献增加到相对于普朗克低- $\ell$的$6$倍。我们认为，大规模的E模式偏振可能会发挥重要作用，在未来的任务分析CMB温度异常。
2019-06-10 astro-ph.CO
CMB Isotropy Anomalies and the Local Kinetic Sunyaev-Zel'dovich Effect
几个异常已经确定，这可能意味着一个崩溃的统计各向同性的宇宙微波背景（CMB）。特别是，四极和八极的异常排列和半球形功率不对称的重要性随着数据的改善而增加。已经有几次尝试来解释这些观测，探索早期宇宙中的各向同性破裂机制，但很少有人注意到这些异常在局部宇宙中起源的可能性。我们探索这样一个机制，考虑动力学Sunyaev-Zel'dovich效应由于与银河系相关的气体晕。考虑到几个物理模型的各向异性自由电子光学深度的贡献这样的晕，我们发现，相关的屏蔽映射的原始各向异性有必要的取向，影响异常统计非常显着，但只有当柱密度的自由电子在晕中至少是一个数量级高于目前的观测结果。
2010-02-03 astro-ph.CO
Large scale alignment anomalies of CMB anisotropies: a new test for residuals applied to WMAP 5yr maps
我们分析了WMAP 5 yr版本的各种地图的低多极子（四极和八极）的对齐：用ILC和MCMC方法获得的CMB地图，前景减少后的V波段的CMB地图，以及用于比较的（未清理的）V波段地图。我们研究有多少这种对齐是污染的银河系地区的残差。在所考虑的地图，WMAP-ILC原来是最干净的地图，从所提出的测试的角度来看。研究对准估计器的概率分布函数的每个箱的再分布（由于掩蔽过程）已经发现了该结果。通过构造，我们的方法通过蒙特卡罗模拟是可行的，适用于在分析来自当前和即将到来的CMB各向异性实验的数据中采用的任何可能的掩模，并且它只能排除所考虑的映射是干净的。
2009-07-11 astro-ph.CO
CMB anomalies and the effects of local features of the inflaton potential
最近对WMAP和Planck数据的分析表明，在尺度分别为$k=0.002$ Mpc、${}^{-1}$和$k=0.0035$ Mpc ${}^{-1}$的原始扰动谱中，存在一个下降和一个凸起。我们首次分析了暴胀子势的局部特征对原始谱标度不变性的影响。我们进行了最佳拟合分析的宇宙微波背景（CMB）辐射温度和偏振数据。对于无特征模式，特征的作用可以提高与观测数据的一致性。最佳拟合局部特征主要在凹凸区域中影响原始曲率谱，使谱在其他尺度上不受影响。
2017-04-17 astro-ph.CO
Planck CMB Anomalies: Astrophysical and Cosmological Secondary Effects and the Curse of Masking
大规模的异常已报告在CMB数据与WMAP和普朗克数据。这可能是由于前景残差和/或系统效应，尽管普朗克数据的确认表明它们不是由于WMAP或普朗克管道的问题。如果这些异常事实上是原始的，那么理解它们的起源对于验证宇宙学的标准模型或探索新的物理学都是至关重要的。我们研究了其他三个可能的问题：1）由于前景污染（保守掩模）和由于掩模最小化系统之间的权衡，2）天体物理学的次级效应（动力学多普勒四极杆和动力学Sunyaev-Zel'dovich效应），和3）次级宇宙学信号（综合萨克斯-沃尔夫效应）。我们通过考虑使用WMAP和普朗克来产生更高质量的全天空地图的稀疏方法（LGMCA地图）的新程序来解决掩蔽问题。我们表明，掩蔽的影响是占主导地位的剩余前景，和LGMCA全天图可以使用，而无需进一步处理，以研究异常。我们考虑四个官方普朗克PR 1和两个LGMCA CMB地图。对观测到的CMB图的分析表明，只有低四极和四极-八极排列似乎是显著的，但平面八极、邪恶轴、镜像宇称和冷点在几乎所有考虑的图中都不显著。在减去天体物理学和宇宙学的次级效应之后，只有低四极子仍然可以被认为是异常的，这意味着在所考虑的六个异常中，只有一个异常的重要性受到次级效应扣除的影响。本着可重复研究的精神，所有重建的地图和代码都可以在http://www.cosmostat.org/anomaliesCMB.html下载。
2014-08-03 astro-ph.CO
Revisiting the large-scale CMB anomalies: The impact of the SZ signal from the Local Universe
本研究利用约束流体动力学模拟，探究本地宇宙SZ效应对CMB大尺度异常的影响，发现室女座星系团作用显著，但模拟次级效应对异常影响可忽略。
2024-12-16 astro-ph.CO
Can residuals of the Solar system foreground explain low multipole anomalies of the CMB ?
近年来，宇宙微波背景的低多极异常引起了人们的广泛关注。目前还不能确定这些异常现象是否确实是原始的，还是系统学或前景的结果。一个前景的例子，它可以产生一些非高斯和统计各向异性的功能，在低多极范围，是非常对称的柯伊伯带在太阳系外。在本文中，扩展了Maris等人提出的方法。（2011），我们研究了柯伊伯带天体（KBO）对WMAP ILC 7地图的贡献，从而我们可以最小化CMB中偶数和奇数多极子之间的功率对比，Kim & Naselsky（2010）讨论过。我们提交我们的KBO去相关CMB信号的几个测试，分析其有效性，并发现，合并的KBO发射可以减少四极八极对齐和宇称不对称的问题，提供的KBO信号有一个非宇宙学偶极子调制，与统计各向异性的ILC 7地图。此外，我们表明，偶极子调制的幅度，在2西格玛间隔内，与相应的幅度，由Lew（2008）讨论。
2012-10-31 astro-ph.CO
Updated Constraints on Infrared Cutoff Models and Implications for Large-Scale CMB Anomalies
Indian Institute of Science（印度科学学院）；Raman Research Institute（拉曼研究所）
本研究通过最新观测数据更新了红外截止模型的约束，发现其对大尺度CMB异常的解释不显著，且无法克服参数惩罚。
2026-02-18 astro-ph.CO
CMB Anomalies from Imperfect Dark Energy: Confrontation with the Data
利用WMAP的7年温度观测资料对各向异性暗能量模型进行了检验。在不完美的源的存在下，由于暗能量场中的大尺度梯度或各向异性，CMB天空将在ISW效应的作用下向我们扭曲。对于小多极，信号协方差矩阵随后变得非对角，但在$\ell \gtrsim 20$，各向异性可以忽略不计。我们参数化可能违反旋转不变性在宇宙晚期的后弗里德曼偏离各向同性的大小及其尺度依赖性。这使得获得暗示可能不完美的性质的暗能量和大角度的异常功能的CMB。一个强大的统计分析，进行各种测试和一致性检查，比较预测的相关性与卫星测量的CMB全天空地图。优选轴指向$(l,b) = (168^\circ, -31^\circ)$，各向异性的幅度为$\varpi_0 = (0.51\pm 0.94)$（引用1个$σ$偏差）。最佳拟合模型具有陡峭的蓝色各向异性光谱（$n_{\mathrm{de}} = 3.1\pm1.5$）。
2011-09-13 astro-ph.CO
Asymmetry of the CMB map: local and global anomalies
我们调查的宇称不对称性的来源CMB温度图使用像素域的方法。我们证明，这种异常主要是与两对高不对称区域的存在。第一对峰值与银河系坐标$(l, b) = (212^\circ, -21^\circ)$和$(32^\circ, 21^\circ)$与北银河支和CMB各向异性的功率谱的偶极调制的方向。另一对（$(l, b)=(332^\circ, -8^\circ)$和$(152^\circ, 8^\circ)$）位于银河平面内（银河冷斑和它的对跖伙伴）。类似的不对称峰，但幅度较小，属于WMAP/普朗克冷点及其在北银河支的伙伴。这些局部异常增加了奇多极功率的高斯模拟一致的水平。与此相反，赤字的对称峰是伴随着赤字的偶多极功率和源的宇称不对称的CMB温度图在约3西格玛的水平。我们还评估了四极的影响，这是偶多极赤字的另一个来源。如果低四极是理论模型的固有特征，那么它将把宇称不对称的重要性降低到2 σ水平。我们还研究了统计均匀高斯信号的偶极调制模型的框架中的功率谱的不对称性和奇偶不对称性的水平之间的关系。我们表明，这两个异常是天生相互联系的。
2021-02-26 astro-ph.CO
Testing CMB Anomalies in E-mode Polarization with Current and Future Data
本文利用Planck、CLASS和LiteBIRD的CMB模拟，探讨了E模偏振数据独立检验CMB温度数据中四种异常的能力，发现未来LiteBIRD数据将显著降低异常估计量的误差。
2023-04-10 astro-ph.CO
Scale-dependent CMB asymmetry from primordial configuration
我们证明了拓扑缺陷可以解释CMB的半球功率不对称性。第一点是，在暴胀之前已经存在的缺陷配置可以引起CMB的不对称性。第二点是调制机制，如曲率和其他调制机制，可以解释不对称性的尺度依赖性。使用一个简单的分析的$δN$形式主义，我们显示模型中，尺度依赖的半球形功率不对称性的原始配置的缺陷解释。
2014-07-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Explaining low l anomalies in the CMB power spectrum with resonant superstring excitations during inflation
我们探讨的可能性，既可以解释的宇宙微波背景温度波动的功率谱的$\ell = 2$多极矩的抑制和可能的浸渍$\ell = 10-30$，以及一个可能的新的浸渍$\ell \approx 60$作为一个费米子（或玻色子）封闭超弦，耦合到暴胀场的连续激发的共振创建的结果。我们考虑一个D=26的封闭玻色弦与一个环形紧凑的尺寸作为一个例子，如何字符串激发可能会印自己的CMB。我们分析了连续的动量状态，缠绕状态或振荡的存在作为源的三种可能的下降功率谱的字符串。虽然这些下降的证据在统计学上的意义不大，但这可能是自然界中连续超弦激发的第一个观测证据。
2018-09-17 astro-ph.CO
Forecasts of CMB $E$-mode anomalies for AliCPT-1
Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室）；Department of Astronomy, University of Science and Technology of China, Chinese Academy of Sciences（中国科学技术大学天文系）；School of Astronomy and Space Sciences, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学天文与空间科学学院）
本文研究了阿尔法CPT-1望远镜在大尺度E模极化中检测CMB异常的能力，通过模拟评估了四种异常统计量，并探讨了联合阿尔法CPT-1与SO观测对系统偏差的修正作用。
2026-06-08 astro-ph.CO
Covariance of CMB anomalies
在WMAP和Planck的CMB温度各向异性测量中，在大角度尺度下观察到了一些意想不到的特征。这些包括缺乏方差和相关性，最低多极矩彼此对齐，半球功率不对称，以及奇偶校验过剩。在这项工作中，我们研究了八个代表性的大角度CMB功能的统计，以评估其协方差LCDM。我们使用两组模拟的CMB温度图来实现这一点;由普朗克合作提供的100，000个简单高斯模拟和1000个全焦平面（FFP）模拟的集合。在测量特征概率时，我们特别注意分析选择，确保我们可以重现文献中以前的结果，并在适当的情况下解释差异。我们发现的协方差结构是一致的，考虑到许多功能研究的角功率谱的函数的期望。值得注意的是，我们发现显着差异的协方差项与四极八极对齐来自高斯和FFP模拟。此外，我们还进行了主成分分析，以定量衡量哪些特征组合能够捕获有关模拟测量如何变化的最多信息，并提供对真实天空异常方式的替代评估。前四个主成分解释了大约90%的模拟方差，前两个主成分粗略地量化了大角度相关性的缺乏，接下来的两个主成分量化了相位相关异常（多极对齐和功率不对称）。虽然这种分析的结果是相当令人惊讶的，其全面的方法可以将以前的一些结果联系在一起，因此将为未来的大角度异常研究提供背景。
2018-07-18 astro-ph.CO
Joint Bayesian analysis of large angular scale CMB temperature anomalies
宇宙微波背景的测量结果与和谐宇宙学模型一致，除了一些值得注意的异常：功率抑制，与和谐模型中预期的相比，温度数据中缺乏大尺度功率，以及宇宙半球不对称性，统计各向同性的偶极击穿。在双极球谐函数中扩展CMB协方差自然地参数化了这两个大尺度的异常，使我们能够对功率谱和统计各向同性的违反进行详尽的、完全贝叶斯的联合分析，直到偶极水平。我们的分析揭示了宇宙半球不对称性的尺度依赖性。假设一个双参数幂律形式的尺度依赖偶极调制模型，我们研究了振幅$A(l = 16)$和幂律指数$α$的后验概率密度函数，并找到了最大后验概率值$A_*(l = 16) = 0.064 \pm 0.022$和$α_* = -0.92 \pm 0.22$。与宇宙半球不对称性相关的最大后验方向是银河系坐标系中的$(l,b) = (247.8^o, -19.6^o)$，与以前的分析一致。我们评估贝叶斯因子$B_{SI-DM}$以比较宇宙半球不对称模型与各向同性模型。数据倾向于各向异性模型（$B_{SI-DM}=0.4$），但基本上不支持该模型。我们考虑了几个先验，发现这个证据比是强大的先验选择。联合推断的各向同性功率谱和非对称模型的参数时，大规模的功率抑制不软化，这表明没有证据表明，这些异常耦合。
2019-08-19 astro-ph.CO
Anisotropic dark energy and CMB anomalies
我们研究了由具有点对称的能量动量张量的暗能量分量引起的全局统计各向同性的破缺，该能量动量张量可以代表立方或六方晶格。在这样的模型中，高斯，绝热初始条件在暴胀过程中产生的，可以导致各向异性的宇宙微波背景的球谐系数是相关的，与标准的假设相反。我们开发了一种适应的视线集成方法，可以应用于模型的背景能量动量张量是各向同性的，但其线性化扰动是各向异性的。然后，我们将展示如何将其应用到立方和六角对称的情况下。我们计算的数量表明，即使在最极端的参数选择，这样的模型是无法区分的各向同性模型，与各向异性的初始条件的基础上膨胀的模型形成鲜明对比。其原因是基于暗能量的模型通过积分的萨克斯-沃尔夫效应对CMB各向异性做出了贡献，该效应仅在暗能量占主导地位时才相关，即在非常大的尺度上。然而，对于暴胀模型，各向异性在所有尺度上都存在。
2009-05-21 astro-ph.CO
CMB Anomalies after Planck
WMAP和普朗克在大角度尺度的微波天空中观测到了几个意想不到的特征。在这些特征中，最大角尺度上缺乏方差和相关性，最低多极矩彼此对齐，并与太阳系的运动和几何形状对齐，半球功率不对称或偶极功率调制，对奇宇称模式的偏好以及南半球意想不到的大冷点。当与最佳拟合通胀$Λ$ CDM模型的预期相比时，这些特征的显著性的各个p值处于千分之一到百分之一的水平。这些特征中的一些对明显不相关，增加了它们的组合统计显著性，并指示在标准模型之上大于几度的角度尺度处的CMB特征的显著检测。尽管有许多详细的研究，我们仍然缺乏对这些大尺度特征的清晰理解，这似乎意味着违反了暴胀扰动的统计各向同性和标度不变性。在这篇文章中，我们对我们目前的理解进行了批判性的分析，并讨论了如何取得进一步进展的几个想法。
2015-10-27 astro-ph.CO
Removal of two large scale Cosmic Microwave Background anomalies after subtraction of the Integrated Sachs Wolfe effect
虽然有争论，但中巴存在声称的大规模异常现象并没有完全被排除在外。在平行的辩论，其统计意义，最近的工作集中在口罩和二次各向异性作为这些异常的潜在来源。在这项工作中，我们同时调查的方法来考虑掩蔽区域的影响和ISW效应，这是大规模的二次各向异性最有可能影响CMB异常的影响。在这个意义上，我们的工作是Francis & Peacock 2010和Kim et al. 2012的更新。我们的目的是确定不同面罩治疗的CMB数据趋势。我们重建了2MASS和NVSS星系的ISW信号。我们使用Abrial等人2008年的稀疏修复技术和CMB，LSS和ISW的稀疏修复来解释丢失的数据，并发现它构成了适合研究大规模统计各向同性和ISW效应的无偏差重建方法。我们专注于三个大规模的CMB异常：低四极，四/oct对齐，和八极平面性。稀疏修复后，低四极变得更加异常，而四极/八极对齐变得不那么异常。在减去ISW效应后，低四极的重要性没有变化，而趋势是四极/八极排列的重要性降低，但其他假设也仍然是可能的（例如奇异物理学）。我们的研究结果还表明，这两个异常可能是由于四极单独。修复后和减去ISW后，八极平面性显著性也降低，但是，我们没有发现它开始时非常异常。本着可重复研究的精神，我们将构成本文主要结果的所有代码和所得产品公开在这里：www.example.com。
2013-07-29 astro-ph.CO
The weird side of the Universe: Preferred axis
在WMAP和Planck对宇宙微波背景（CMB）辐射温度各向异性的观测中，过去几年发现了许多大尺度的异常，包括低多极子中的CMB宇称不对称。通过定义一个方向统计量，我们发现CMB奇偶不对称性是方向相关的，并且优选轴是稳定的，这意味着它与所选择的CMB图、统计量的定义或CMB掩码无关。同时，我们发现这个优选轴与CMB四极、八极以及其他大尺度观测的优选轴非常一致。此外，它们都与CMB运动偶极子一致，这暗示了宇宙学观测中这些方向异常的非宇宙学起源。
2017-08-21 astro-ph.CO
Cosmic microwave background anomalies viewed via Gumbel Statistics
我们描述和讨论应用Gumbel统计，模型极端事件，WMAP 5年测量的宇宙微波背景。我们发现，温度极值的CMB是很好的建模的Gumbel形式主义和描述高斯性的方法可以提供的测试。与模拟结果的比较表明，Gumbel统计对传统统计量$f_{NL}<1000$只有很弱的区分能力，尽管它可以探测其他非高斯性的区域。测试的基础上半球削减揭示有趣的对齐与其他报告的CMB异常。该方法具有模型独立性的优点，并可能会发现更小规模的数据进一步的实用程序。
2009-09-04 astro-ph.CO
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
Isotropic non-Gaussian $g_\mathrm{NL}$-like toy models that reproduce the cosmic microwave background anomalies
根据最近对宇宙微波背景（CMB）的观测，人们提出了CMB涨落特性中存在统计异常的说法。尽管异常的统计显著性仅保持在$\sim2-3σ$显著性水平，但存在许多不同异常的事实，其中一些异常支持可能偏离统计各向同性，这促使人们寻找提供生成它们的共同机制的模型。本文的目的是研究这些异常是否可能起源于非高斯宇宙学模型，并确定这些模型应该具有什么性质。我们提出了一个简单的各向同性，非高斯类玩具模型，可以重现六个最广泛研究的异常。我们比较了存在的异常，从玩具模型和从一个标准模型与高斯波动产生的模拟地图。我们证明了在普朗克数据中发现的以下异常通常发生在玩具模型地图中：（1）大尺度半球不对称（大尺度偶极调制），（2）小尺度半球不对称（CMB功率在所有尺度$\ell=[2,1500]$上的空间分布的对准），（3）强非高斯热点或冷点，（4）$\ell<30$的低功率谱幅度，具体包括（5）低四极和四极与八极之间的不寻常排列，以及（6）最低多极的宇称不对称。我们注意到，这类玩具模型类似于原始的非高斯模型，其特征在于强烈的尺度依赖的$g_{NL}$样三谱。
2019-05-06 astro-ph.CO
Rogues' gallery: the full freedom of the Bianchi CMB anomalies
结合最近推导的均匀，但各向异性（比安奇）宇宙学的CMB演化方程与帐户的完全线性化的动力学自由度，在这样的模型，我计算和讨论的各种温度和偏振各向异性图案可能形成。某些各向异性可以在早期隐藏在超视界模式中，从而避免核合成的任何限制，同时在平坦和开放的宇宙中产生非平凡的红移零温度模式。这些结果可能更多的是教学而不是观测的兴趣，但未来的工作将评估这种模式是否可以与WMAP结果中的异常相匹配。
2009-05-11 astro-ph.CO gr-qc
CMB anomalies from an inflationary model in string theory
最近的普朗克测量显示了一些大角度尺度上的CMB异常，这证实了WMAP的早期观测。我们表明，一个暴胀模型，在此之前的慢卷膨胀宇宙是在一个超级暴胀阶段，可以产生一个大规模的截断的原始功率谱，这可能不仅占大角度尺度上的功率抑制，但也是一个大的偶极功率不对称的CMB。我们讨论我们的模型在弦论中的实现。
2013-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Pi in the sky
观测到的宇宙微波背景偏离标准模型的现象，即所谓的“异常现象”，显然是非常重要的，值得更积极地加以研究，以便发现其背后的物理现象。通过深入的研究，我们发现，在数字$π$的数字中也有同样令人惊讶的特征，而且在$π$的数字中的每种特殊性与CMB中的异常之间存在着显著的对应关系。如果不考虑这种不合理的可能性，即这些只是当人们仔细观察时出现的那种侥幸，唯一可以想象的结论是，无论CMB异常是如何产生的，一个类似的过程在$π$的数字中留下了图案。
2016-05-16 astro-ph.CO
Relic Vector Field and CMB Large Scale Anomalies
我们研究了最普遍的影响的遗迹矢量场的暴胀背景和密度扰动。如果暴胀e折叠的数量接近于解决视界问题的最低要求，则可以观察到这种效应。我们发现，这可能解释两个CMB大尺度异常：四极-八极排列和四极功率抑制。我们讨论了它对宇称反常的影响。我们还提供分析模板，以便进行更详细的数据比较。
2014-09-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Scale-dependent non-Gaussianity and the CMB Power Asymmetry
我们介绍了一种替代的非线性参数$f_{\rm NL}$的尺度依赖性的非高斯准本地模型的参数化。当$f_{\rm NL}$改变符号时，我们的参数化仍然有效，这与通常采用的幂律近似$f_{\rm NL}(k) \propto k^{ n_{f_{\rm NL}} }$不同。我们激励我们的替代参数化呼吁自我相互作用的曲率的情况下，作为一个应用程序，我们将其应用到CMB功率不对称。解释功率不对称性需要强尺度依赖的非高斯性。我们发现，制度的模型参数空间，其中$f_{\rm NL}$是强烈的尺度依赖通常与一个大的$g_{\rm NL}$和四极功率不对称，这可以排除现有的观测约束。
2015-10-30 astro-ph.CO hep-th
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
Termination shock thermal processes as a possible source for the CMB low-order multipole anomalies: updated with observations
我们讨论了观测到的宇宙微波背景辐射（CMB）的低阶多极特征都起源于围绕太阳系的日鞘的终端激波（TS）区域的可能性。如果本征CMB谱被假定为纯的等离子体（2.73K），那么TS的等离子体区域内发生的热力学过程可以将观测到的低阶多极子的功率谱及其排列（所谓的“邪恶轴”）印在该背景各向同性CMB上。条件概述的TS区域的几何形状。该模型的一个关键要求是TS等离子体被表征为具有非LTE扰动的光学薄灰体。正在进行的旅行者任务的数据对这项研究至关重要。我们提出了四个重要的最近的意见，以支持这一论点。
2021-04-24 astro-ph.CO astro-ph.SR
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
Obtaining the CMB anomalies with a bounce from the contracting phase to inflation
最近的Planck观测数据显示了大角度尺度上的CMB涨落异常，证实了WMAP早期的观测结果。我们继续研究一个暴胀模型，在这个模型中，在慢卷暴胀之前，宇宙处于收缩阶段，并用普朗克数据拟合这个模型。结果表明，该模型不仅可以产生低-l的功率赤字，但在CMB的大半球功率不对称。我们还讨论了永恒的通货膨胀的情况下的结果的含义。
2013-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Standard Clock Models and CMB Residual Anomalies
WMAP和普朗克的宇宙微波背景（CMB）各向异性数据的功率谱的残差是已知的，表现出一些有趣的异常，在不同的尺度边缘的统计意义。结合自下而上和自上而下的模型构建方法，并使用一个有效地将模型预测与数据进行比较的管道，我们构建了一个原始标准时钟模型，该模型能够在大尺度和小尺度上链接和解决异常。该模型及其变体为CMB中的特征异常提供了一些最佳拟合。根据贝叶斯证据，这些模型目前在统计上与标准模型没有区别。我们表明，它们之间的差异将很快成为统计上的显着与各种更高质量的数据的CMB极化。我们证明，这样的模型构建和数据分析过程可以用来揭示我们的宇宙在其原始时代的详细演化历史的一部分。
2022-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Towards testing CMB anomalies using the kinetic and polarized Sunyaev Zel'dovich effects
在大角度尺度上对宇宙微波背景（CMB）温度各向异性的测量揭示了一些具有边缘统计意义的异常特征，如半球功率不对称、大角度尺度上的功率缺乏以及功率谱特征。由于原始CMB温度是在宇宙方差极限下测量的，因此确定这些异常是否是新物理学的暗示，而不是前景，系统学或简单的统计侥幸，需要新的观测数据。在本文中，我们强调了潜在的贡献，未来的测量动力学Sunyaev Zel 'dovich效应（KSZ）和极化Sunyaev Zel'dovich效应（pSZ）可以在确定的物理性质的几个CMB异常。kSZ和pSZ效应，温度和极化各向异性引起的散射从自由电子在再电离宇宙中，是占主导地位的黑体贡献的小角度尺度上的CMB。使用SZ层析成像技术，kSZ和pSZ效应的测量可以与星系调查相结合，重建远程CMB偶极和四极场，提供了一个三维探测的大尺度模式内我们的哈勃体积。在以前工作的基础上，我们预测了额外的约束力，这些观测值可能提供一组有代表性的异常模型。我们发现，远程CMB偶极和四极包含了类似的信息量异常模型的主CMB极化。来自宇宙微波背景辐射温度、极化、远程偶极场和四极场的信息是互补的，利用下一代宇宙微波背景辐射实验和星系巡天，全套可观测量可以将异常模型的约束条件提高$\sim 2-4$倍。这可能足以确定几个CMB异常的物理来源。
2019-07-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Large-angle anomalies in the CMB
我们回顾了最近在宇宙微波背景温度各向异性图中发现的大规模异常。这些包括CMB各向异性的最大模式相互之间的对齐，以及与太阳系的几何形状和运动方向的对齐，以及在这些最大尺度上异常低的功率。我们讨论这些发现与标准暴胀宇宙学的期望，它们的统计意义，研究它们的工具，以及解释它们的各种尝试。
2010-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large scale anomalies in the CMB and non-Gaussianity in bouncing cosmologies
我们认为，在宇宙微波背景辐射的大角度尺度上观察到的几种异常现象，在暴胀时代之前发生的宇宙反弹中有一个共同的起源。反弹在问题中引入了一个新的物理尺度，打破了暴胀的几乎尺度不变性。因此，暴胀开始时的标量扰动状态不再是Bunch-Davies真空，而是包含激发和非高斯性，这对于红外模式来说更大。我们认为，这些激发和CMB模式和较长波长的扰动之间的相关性的综合效应，可以解释所观察到的功率抑制，偶极不对称，它也可以产生一个偏好奇宇称相关。该模型还可以缓解透镜振幅$A_L$中的张力。我们采用唯象的观点，通过表征模型与一些自由参数，而不是限制到特定的弹跳理论。我们确定了我们的想法所需的最低限度的成分，并指出在文献中的理论，这些条件得到满足的例子。
2020-06-17 astro-ph.CO gr-qc
Local anomalies around the third peak in the CMB angular power spectrum of the WMAP 7-year data
我们估计的功率谱的CMB温度各向异性的局部区域的天空中使用WMAP 7年的数据。在这里，我们报告说，北帽和南帽地区在银河系高纬度（|b| >= 30度）显示异常的功率谱振幅周围的第三个峰值，这是统计上显着的3西格玛。我们试图找出所观察到的异常的原因，通过分析低银河系纬度（|b| < 30度）地区的星系污染预计将更强，弱或强的WMAP仪器噪声占主导地位的地区。我们还考虑了未解决的无线电点源可能产生的影响。我们在银河系低纬度的南北区域发现了另一个统计上不太显著的异常，其行为与高纬度的行为相反。我们的分析表明，观测到的南北异常在高纬度地区变得较弱的高观测次数（弱仪器噪声），这表明异常是显着的天空区域，占主导地位的WMAP仪器噪声。我们已经检查到，所观察到的南北异常具有弱的依赖于在功率谱估计和银河系纬度切割中使用的面元宽度。我们还讨论了检测到的异常可能取决于第三峰周围多极箱的特定选择的可能性。我们预计，问题的异常是内在的或由于WMAP仪器噪声将解决即将到来的普朗克数据。
2013-03-22 astro-ph.CO
Hint of a truncated primordial spectrum from the CMB large-scale anomalies
Several satellite missions have uncovered a series of potential anomalies in the fluctuation spectrum of the cosmic microwave background temperature, including: (1) an unexpectedly low level of correlation at large angles, manifested via the angular correlation function , C(theta); and (2) missing power in the low multipole moments of the angular power spectrum, C_ell. Their origin is still debated, however, due to a persistent lack of clarity concerning the seeding of quantum fluctuations in the early Universe. A likely explanation for the first of these appears to be a cutoff, k_min=(3.14 +/…
2021-09-12 astro-ph.CO
Topology and the suppression of CMB large-angle correlations
到目前为止，还没有令人信服的证据表明宇宙具有非平凡的空间拓扑结构。同时，观测到的CMB温度图中的异常，例如在大角度分离处缺乏相关性，仍然是观测上的鲁棒性。我们表明，如果我们的宇宙是平坦的，并有一个紧凑的尺寸（板拓扑），这将抑制大角度的温度相关性，同时保持低$\ell$角功率谱与观测一致。最佳长度似乎是$1.4$乘以CMB最后散射表面的共形半径（$χ_{rec}$）。我们构造概率分布函数的统计$S_{1/2}$使用模拟的萨克斯-沃尔夫只有天空的$L_z/χ_{rec}$的几个值。对于$L_z\simeq1.4χ_{rec}$，四个标准掩蔽普朗克映射的$p$ -值是$p\simeq0.15$，而对于传统的拓扑平凡空间是$p\lesssim0.003$。$L_z=1.4χ_{rec}$板空间的平均角功率谱$\langle C_{\ell} \rangle$与在$2\leq\ell\lesssim6$观测到的功率谱相匹配--包括一个基本上被抑制的四极$C_2$、一个稍微被抑制的八极$C_3$和未被抑制的更高的多极。它不预测其他低$\ell$ CMB异常，也不考虑通常次主导的集成萨克斯沃尔夫的贡献。一个$L_z=1.4χ_{rec}$平板拓扑结构与普朗克地图（$L_z\gtrsim1.12χ_{rec}$）公布的限制是一致的。其在使用温度波动协方差矩阵推断的$1.2\leq L_z/χ_{r…
2018-09-16 astro-ph.CO
On the proper kinetic quadrupole CMB removal and the quadrupole anomalies
最近有人指出，四极八极排列的CMB数据显着影响的所谓的动力学多普勒四极（DQ），这是我们的自行诱导的温度四极。假设我们的速度是对CMB偶极子的主要贡献，我们有v/c = beta =（1.231 +/- 0.003）* 10^{-3}，这导致了一个不可忽略的β 2阶DQ。在这里，我们强调，人们应该适当地考虑到，CMB数据通常不是在真正的热力学温度，这会导致频率依赖的升压校正。因此，DQ必须乘以一个频率平均因子，我们明确计算几个CMB地图，发现它在1.67和2.47之间变化。这在文献中经常被忽略，结果导致一些四极相关统计量的显著性水平存在微小但不可忽略的差异。例如，SMICA 2013地图中的对齐重要性从2.3 sigma变为3.3 sigma，其中频率依赖DQ，而不是2.9 sigma，忽略DQ中的频率依赖性。此外，作为适当的DQ去除的结果，改进了跨不同映射制作技术的一致性。
2015-05-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
