Directional Variations of Cosmological Parameters from the Planck CMB Data
最近的观测表明，在大尺度上存在着违反宇宙各向同性的现象，这是宇宙学原理的一个重要组成部分。本文利用宇宙微波背景辐射（CMB）数据研究了$Λ\mathrm{CDM}$模型中宇宙学参数的空间变化。我们拟合了48个不同半球的普朗克温度角功率谱$\mathcal{C}^{TT}_\ell$，以48个不同方向为中心，以寻找标准宇宙学参数的方向依赖性。在$Ω_bh^2$、$Ω_ch^2$、$n_s$、$100θ_\mathrm{MC}$和$H_0$ $(τ$和$\ln(10^{10}A_s))$中存在$3(2)σ$级别的方向变化。此外，参数的方向分布遵循偶极子形式，以良好的近似。各向同性和各向异性假设之间的贝叶斯因子是$0.0041$，强烈反对前者。$Ω_bh^2$、$Ω_ch^2$、$n_s$、$100θ_\mathrm{MC}$和$A_s e^{-2τ}$的最佳拟合偶极轴通常都与$\boldsymbol{V} \equiv (b = -5.6^{+17.0{\circ}}_{-17.4}, l = 48.8^{+14.3{\circ}}_{-14.4})$的平均方向一致，该方向大致垂直于精细结构常数变化的偶极，并且与CMB运动偶极、CMB宇称不对称和类星体极化的方向大约为$45^{\circ}$。我们的研究结果表明，无论是显着违反宇宙学原理，或以前未知的标准CMB分析的系统误差。
2022-01-11 astro-ph.CO
Pearson's random walk in the space of the CMB phases: evidence for parity asymmetry
假设宇宙微波背景（CMB）的温度涨落在幅度和相位上都是随机分布的，遵循最简单的暴胀模型。在本文中，我们看看球谐分解的CMB的奇，偶多极，这些不同的特点，引起宇称不对称。我们比较了CMB功率谱中的偶、奇多极子，以及偶、奇平均角。我们发现，对于功率谱的多极，与偶数多极相比，奇数多极中存在功率过剩，这意味着我们具有奇偶不对称性。此外，对于相位，我们提出了一个随机行走的平均角度，并找到一个显着的分离，偶数/奇数的平均角度，特别是银河系坐标。这是进一步测试和确认的方向宇称测试，比较银河系和黄道坐标的宇称不对称性。
2011-04-05 astro-ph.CO
Ring of attraction: overlapping directions of the dipole modulation of the CMB, the parity asymmetry, and kinematic dipole percolation zone
宇宙微波背景辐射（CMB）中最大的各向异性是3 mK的运动偶极子，它反映了我们相对于CMB坐标系的运动，并指向银河系坐标系中的$(l, b) = (264^\circ, +48^\circ)$方向。我们引入了吸引环（RA）的概念，它是正交的运动偶极子的轴。这些方向与运动偶极子的渗流区重叠，在那里其振幅几乎为零。我们表明，沿此环定向的CMB的偶极调制的方向，和负责产生宇称不对称的峰的位置。这种巧合在3 sigma水平附近是奇特的。我们分析了低多极的CMB与RA的“相互作用”，并表明，奇模有一个序列的峰值在RA方向。对于不同的多极，这些峰值彼此相关，并且导致对于前30个多极的奇数$\ell$信号的相互放大。我们的方法揭示了新的奇偶不对称的性质。它包括与不对称峰相比，CMB图中对称定位且振幅相等的峰的不足。
2021-05-18 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
Can the CMB be Odd? Effect of a Parity-Violating Matter 4-Point Function on the Low-$\ell$ CMB Trispectrum
本文理论研究有限尺度内的 LSS 宇称破缺如何影响低 $\ell$ 原初 CMB trispectrum，证明奇宇称信号至少被抑制约 1%，解释两类观测结果为何可兼容。
2025-10-20 astro-ph.CO
Alignments of parity even/odd-only multipoles in CMB
比较了普朗克全任务温度测量中宇宙微波背景（CMB）的奇偶偶多极子和奇多极子的统计特性。在大的角度尺度上，以前已经发现在奇数多极相比，偶数多极的过剩功率。出于这种明显的奇偶不对称性，我们评估了方向统计与偶数相比，奇数多极，以及它们的意义。主要工具是\emph{Power Tensor}和\emph{Alignment Tensor}统计信息。我们将分析限制在前60个多极，即，$l=[2,61]$。我们没有发现统计上不寻常的甚至奇偶多极对齐的证据。一个以上的独立的统计发现证据对齐的各向异性轴的奇数多极子，具有相当于$\sim 2 σ$或更多的意义。对准轴的鲁棒性进行了测试，使银河切割和变化的多极范围。非常有趣的是，（a）对称轴所跨越的区域被发现广泛包含以前在文献中观察到的其他宇称（a）对称轴。
2017-09-15 astro-ph.CO
Lack of angular correlation and odd-parity preference in CMB data
我们在最近的CMB数据中研究了角相关。除了已知的大角度相关异常，我们发现在小角度的相关性缺乏高的统计意义。我们已经调查了各种非宇宙学的污染和另外WMAP小组的模拟数据。但是，我们还没有找到确切的原因。在WMAP数据的角功率谱中，在低多极子处存在异常的奇宇称偏好。注意到功率谱和相关性之间的等价性，我们研究了缺乏大角度相关性和奇宇称偏好之间的关联。从我们的研究中，我们发现，奇宇称偏好在低多极，事实上，是一个现象学的起源缺乏大角度的相关。需要进一步的调查，以找出是否异常的起源是宇宙学或由于不明系统学。来自普朗克探测器的数据，它具有不同于WMAP的系统学，将极大地帮助我们解决它的起源。
2011-07-12 astro-ph.CO
Symmetry and anti-symmetry of the CMB anisotropy pattern
给定一个任意函数，我们可以在一定的运算下构造对称函数和反对称函数。由于我们宇宙的统计各向同性和均匀性一直是现代宇宙学的基本假设，我们不期望我们宇宙中有任何特殊的对称性或反对称性。除了我们宇宙的基本性质之外，我们还可以通过将CMB数据的不寻常对称性和反对称性与已知的污染相匹配来计算我们的污染并提高CMB数据产品的质量。注意到这一点，我们研究了CMB各向异性图案的对称性和反对称性，这提供了最深的调查。如果我们让操作是一个坐标反演，对称和反对称函数分别有偶和奇宇称。对最近CMB数据宇称的研究显示了大尺度的奇宇称偏好，这在统计各向同性和均匀宇宙中是不可能的。我们已经调查了WMAP系统学与异常的关联，但没有发现一个明确的非宇宙学原因。此外，我们还分别研究了偶、奇多极子数据的相位，发现它们的行为是不同的。注意到奇宇称偏好反常，我们分别对偶、奇多极数据拟合了一个宇宙学模型，发现了明显的参数张力。除了与奇偶性明显相关的异常外，CMB数据中还异常缺乏大尺度相关性。注意到功率谱和相关性之间的等价性，我们已经研究了缺乏大角度相关性和角功率谱的奇宇称偏好之间的关联。从我们的分析中，我们发现，奇宇称偏好在低多极，事实上，现象上相同的缺乏大角度的相关。
2012-02-03 astro-ph.CO
Dark Ultra-Light Scalars and Cosmic Parity Violation
如果宇宙的暗区是由超轻标量组成的，它们通过Chern-Simons项与光子耦合将引起宇宙微波背景（CMB）偏振面的旋转。这种旋转将E模式偏振转换为B模式偏振，导致新的CMB BB相关以及违反宇称的TB和EB互相关。我们回顾了这一主题，详细介绍了旋转效应的推导，并总结了当前和未来CMB B模式实验中可能的信号。
2019-12-30 astro-ph.CO
Odd-Parity Bipolar Spherical Harmonics
双极球谐函数（BiPoSH）提供了一种量化宇宙微波背景（CMB）偏离统计各向同性（SI）和高斯性的一般形式。然而，先前的工作仅集中在具有偶数奇偶性的BiPoSH上。在这里，我们表明，有另一组的BiPoSH与奇宇称，我们探索他们的宇宙学应用。我们描述了系统的文物CMB地图，可以通过测量这些奇校验BiPoSH模式。这些BiPoSH模式也可能是通过引力波（GW）的透镜效应在宇宙学上产生的。我们推导出标量和张量扰动的弱透镜效应引起的BiPoSH模的表达式。然后，我们调查的可能性检测宇称破缺物理，如手征GW，通过互相关相反的宇称BiPoSH模式与多极矩的CMB极化。我们发现，这种检测的预期信噪比是适度的。
2011-11-18 astro-ph.CO
The Odd-Parity CMB Bispectrum
测量宇宙微波背景（CMB）双谱，或三点关联函数，现已成为早期宇宙学的主要工作之一。在这里，我们表明，有一个奇宇称组成部分的CMB双谱，迄今尚未探索。我们认为，奇宇称温度偏振双谱可以出现，在原则上，通过弱透镜的CMB的手征引力波或通过宇宙学双折射，虽然信号将是小的，即使在最好的情况下的情况下。这些双谱的测量只需要适度修改通常的数据分析算法。它们可能是有用的，作为一个一致性测试在搜索通常的双谱和搜索数据中的惊喜。
2010-10-20 astro-ph.CO hep-ph
Cross-correlation between CMB B-modes and Faraday Rotation as a Novel Probe of Primordial Magnetic Fields
Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo（木下浦和宇宙物理研究所（世界顶级学术前沿中心），多伦多大学天体物理与空间科学系，东京大学）；Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, University of Cambridge（剑桥大学应用数学与理论物理系）；Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge（剑桥大学卡弗里宇宙学研究所）
本研究提出利用CMB B模与法拉第旋转角的交叉双谱作为原初磁场的新探针，该双谱对磁场螺旋度敏感，未来实验可探测亚纳高斯振幅的磁场。
2026-09-29 astro-ph.CO
General parity-odd CMB bispectrum estimation
本文提出了一种估算宇宙微波背景（CMB）宇称奇双谱的方法。这是通过扩展原来的可分离模态方法奇偶奇双谱域（$\ell_1 + \ell_2 + \ell_3 = {\rm odd}$）。通过对奇偶奇模分解的数值试验，验证了奇偶奇模分解方法可以成功地再现CMB双谱，且没有数值不稳定性。我们还提出了模拟的非高斯映射产生的模态分解奇偶奇双谱，并显示与精确结果的一致性。我们的新方法适用于所有类型的奇偶奇温度和偏振双谱。
2014-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Analysing the Effect on CMB in a Parity and Charge Parity Violating Varying Alpha Theory
本文详细研究了我们最近提出的宇称和电荷宇称（PCP）破坏变化α模型对宇宙微波背景（CMB）光子通过星系团内介质（ICM）的影响。众所周知，ICM由磁化等离子体组成。根据我们的模型，由于非平凡的标量光子相互作用，CMB的偏振和强度会受到影响，当穿越ICM。我们已经计算了这种偏振和强度的演变集体，被称为斯托克斯参数的CMB光子在其旅程通过ICM和测试我们的结果对后发星系团的Sunyaev-Zel'dovich（SZ）测量。我们的模型包含一个PCP违反参数，$β$，和α变化的尺度$ω$。利用推导出的对Coma团的光子-标量转换几率${\bar P}_{γ\rightarrow ϕ}$的约束条件，在参考文献[1]中，[34]我们在（$ω,β$）参数平面中发现了等值线图。在这个参数空间中的$β=0$线对应于充分研究的麦克斯韦-狄龙型模型，其具有$ω\gtrapprox 6.4 \times 10^{9}$ GeV的下限。通常，随着$β$的绝对值增加，$ω$的下限也增加。我们的模型一般预测修改的CMB极化与非平凡的依赖于奇偶违反耦合参数$β$。然而，在这项特殊的研究中，它是不受约束的。我们表明，这种效果原则上可以检测到在未来的测量CMB偏振，使$β$也可以受到约束。
2012-02-15 astro-ph.CO hep-ph
Preferred axis of CMB parity asymmetry in the masked maps
WMAP和Planck数据都显示出在大尺度的宇宙微波背景（CMB）温度各向异性中有明显的奇多极偏好。如果这种模式起源于宇宙学效应，那么它可以被认为是违反宇宙学原理的关键线索。通过在全天普朗克2015地图中定义各种方向相关统计数据（例如，参见Naselsky等人（2012）; W. Zhao（2014）），我们发现CMB平价不对称有一个偏好方向，这与统计量的选择无关。特别是，这个优选轴与CMB四极和八极以及CMB运动偶极中的轴强烈对齐，这暗示了它们的非宇宙学起源。在实际观测中，前景残差是不可避免的，为了避免对结果的误解，应该适当地掩盖。在本文中，我们将之前的分析扩展到掩蔽的普朗克2015数据。通过定义一个类似的方向相关的统计屏蔽地图，我们找到一个首选的CMB奇偶不对称的方向，其中的轴也与发现在全天空分析。因此，我们关于CMB宇称破坏及其方向性的结论得到了证实。
2016-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Two- and Three-Dimensional Probes of Parity in Primordial Gravity Waves
我们表明，三维信息是至关重要的辨别奇偶违反的原始引力波背景的影响。如果存在的话，螺旋重力波会在宇称-奇偏振$B$模式和宇称-偶温度各向异性（$T$）或偏振$E$模式之间的宇宙微波背景（CMB）中诱导宇称违反相关。不幸的是，$EB$的相关性比我们天真地预期的要弱得多，这是由于CMB的二维性质导致的近似对称性。违反宇称的相关性的可检测性加剧的事实是，个别模式的旋向无法辨别的二维CMB，导致从标量物质扰动的噪声贡献。相反，原始重力波在宇宙大尺度结构中的潮汐印记是宇称破坏的三维探测器。使用这样的化石的旋向的重力波可以被确定在一个模式的模式的基础上，如果原始重力波的振幅接近目前的观测上限，允许未来的调查，以探测螺旋度在百分比水平。
2017-06-05 astro-ph.CO
CMB Lensing Trispectrum as a Probe of Parity Violation in LSS
本研究首次提出可利用CMB透镜三谱探测大尺度结构的宇称违反，推导了通用的约化透镜三谱表达式，通过玩具模型计算奇宇称三谱并估算信噪比，为后续相关研究和实验提供原理支撑。
2025-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Observed parity-odd CMB temperature bispectrum
宇称奇非高斯性在宇宙微波背景辐射（CMB）中产生了各种温度双谱，定义域为：$\ell_1 + \ell_2 + \ell_3 = {\rm odd}$。这些模型在文献中还没有受到约束，到目前为止只集中在更常见的奇偶校验方案。在这项工作中，我们提供了第一个实验约束奇偶奇双谱信号WMAP 9年的温度数据，使用可分离的模态奇偶奇估计。比较理论双谱模板观察到的双谱，我们把约束的宇称奇张量非高斯性预测的几个早期宇宙模型的所谓的非线性参数。我们的技术还产生了一个独立的模型，平滑重建奇偶校验奇配置的数据的双谱。
2015-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on parity violation from ACTpol and forecasts for forthcoming CMB experiments
我们使用ACTpol公布的宇宙微波背景（CMB）的偏振数据来约束宇宙学双折射，超越粒子物理学的标准模型的宇称违反示踪剂。为此，我们使用所有的偏振ACTpol光谱，包括温度各向异性和B模式偏振（TB）之间的互相关和E模式和B模式（EB）之间，这是最敏感的效果。我们建立具体的，所谓的D-估计双折射和评估其性能和误差预算，通过使用现实的蒙特卡罗模拟的基础上提供的实验特性的ACTpol合作。我们确定我们的分析的最佳多极范围是$250 < \ell < 3025$，在此范围内，我们发现均匀双折射角$α= 0.29^\circ \pm 0.28^\circ$（stat.）$\pm 0.5^\circ$（系统），后者的不确定性是由ACTpol小组公布的关于其全球系统误差预算的估计。我们表明，这一结果保持一致时，其他多极范围被认为是。最后，我们预测了几个即将到来的地基，气球和空间载CMB实验的能力，以限制双折射角，例如，如果所有的系统都在控制之下，建议的后普朗克COrE卫星任务原则上可以将$α$限制在10角秒的水平。在相同的情况下，我们发现COrE约束至少比其他实验所考虑的理想情况好2或3倍。
2016-10-13 astro-ph.CO
Imaging parity-violation in the CMB
极化分量在坐标系中的相关性是在宇宙微波背景（CMB）中寻找宇称破坏模的自然基础。这一事实可以被利用来建立奇偶违反模式的估计是{ \sl本地}和鲁棒的部分天空覆盖或非均匀加权。作为基于这些想法的方法的一个示例应用，我们开发了一个峰值叠加工具，该工具隔离了违反宇称的模式的签名。我们将该工具应用于{ \sl普朗克}地图，并获得一个约束的偏振旋转角$α< 0.72$度在$95\%$我们还演示了如何使用该工具可以作为一个本地的方法重建地图的方向相关的旋转$α(\hat {n})$。
2016-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A note on the birefringence angle estimation in CMB data analysis
超越粒子物理学的标准模型的宇称违反物理会引起光子线偏振的旋转。这种效应，也被称为宇宙双折射（CB），可以通过观测在$5-10\%$水平上线性偏振的宇宙微波背景（CMB）各向异性来检验。特别是CB产生温度和B模式偏振之间以及E模式和B模式偏振之间的非零CMB交叉相关。在这里，我们研究的所谓的D-估计，通常用于约束这样的效果的属性。在推导出频率论和贝叶斯分析的框架后，我们讨论了双折射和弱透镜之间的相互作用，尽管宇称守恒，但修改了预先存在的TB和EB互相关。
2016-04-26 astro-ph.CO
Parity violation in the CMB trispectrum from the scalar sector
在手征非高斯源的存在下，原初曲率扰动的三谱在暴胀过程中可以破宇称。我们研究了宇宙微波背景（CMB）各向异性的诱导三谱的签名。通过谐波空间分析证实，由于宇称破坏，这样的CMB三谱在$\ell_1 + \ell_2 + \ell_3 + \ell_4 = \text{odd}$域中具有非零信号，这在和谐宇宙学中是被禁止的。当曲率三谱用勒让德多项式参数化时，由于勒让德偶极项的作用，在$\ell$空间的压缩位形下，CMB信号得到增强，从而得到高的信噪比. Fisher矩阵计算导致在宇宙方差有限水平温度测量中偶极系数的最小可检测尺寸为$d_1^{\rm odd} = 640$。在暴胀模型中，暴胀子场通过$f(ϕ)(F^2 + F\tilde{F})$相互作用耦合到规范场，曲率三谱包含这样一个奇宇称偶极项。我们发现，在这个模型中，CMB三谱产生一个高的信噪比相比，CMB功率谱或双谱。因此，$\ell_1 + \ell_2 + \ell_3 + \ell_4 = \text{odd}$信号可能是宇宙学宇称破坏的一个有希望的观测。
2016-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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 Parity-Violating Mechanisms with Cosmic Microwave Background Experiments
手征引力和宇宙学双折射都提供了在宇宙微波背景（CMB）温度/偏振中产生宇称违背TB和EB关联的物理机制。在这里，我们研究如何以及这两种机制可以区分，如果非零TB/EB的相关性被发现。为了做到这一点，我们评估的相关矩阵，包括新的TB-EB协方差。我们发现，这两种机制对CMB的影响是高度正交的，因此可以很好地区分TB/EB相关性的高信噪比检测的情况下。附录评估了BB、TB和EB信号检测手征引力波背景的相对灵敏度。
2010-02-05 astro-ph.CO
Parity Violation of Gravitons in the CMB Bispectrum
本文研究了由宇称守恒和宇称违反的Weyl三次项耦合引起的引力子非高斯性引起的强度（温度）和偏振模的宇宙微波背景（CMB）双谱。通过考虑含时耦合，我们发现，即使在精确的de Sitter时空中，原初引力波的三点函数仍然存在宇称破缺，并且可能变大.通过对CMB双谱的估计，我们证明了由宇称守恒项和宇称违反项产生的信号出现在完全不同的多极子结构中。例如，宇称守恒非高斯性在具有$\sum_{n=1}^3 \ell_n = {\rm even}$的配置中引起非零CMB温度双谱，而由于宇称违反非高斯性，CMB温度双谱也出现在$\sum_{n=1}^3 \ell_n = {\rm odd}$中。这个信号恰好是原始引力波非高斯性宇称违反的很好证据。我们发现，这种非高斯的形状是类似于所谓的等边一个和这些光谱的振幅在大尺度上粗略估计为$|b_{\ell \ell \ell}| \sim \ell^{-4} \times 3.2 \times 10^{-2} ({\rm GeV} / Λ)^2 (r / 0.1)^4$，其中$Λ$是一个能量尺度，设置的Weyl三次项（高阶导数校正）和$r$的大小张量标量比。取等边型非线性参数的极限为$f_{\rm NL}^{\rm eq} < 300$，我们可以得到一个界为$Λ\gtrsim 3 \times 10^6 {\rm GeV}$，假设$r=0.1$。
2012-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Parity violation in the CMB bispectrum by a rolling pseudoscalar
本文研究了在一个暴胀模型中，一个滚动赝标产生大的等边张量非高斯性的宇宙微波背景（CMB）的温度和偏振双谱的宇称违反特征。基于全天空理论的具体计算表明，所得CMB双谱在奇偶偶$(\ell_1 + \ell_2 + \ell_3 = {\rm even})$和奇偶奇$(\ell_1 + \ell_2 + \ell_3 = {\rm odd})$空间中均具有非零信号，且与通常的标量模等边双谱几乎不相关.这些特征签名和偏振信息有助于检测这种张量非高斯性。温度和E-模式双谱的使用潜在地改进了$400\%$相对于单独使用温度双谱的分析的可检测性。考虑到B模式双谱，信噪比可能能够增加3个数量级。我们提出的$1σ$的不确定性的参数依赖于一个耦合常数和滚动条件的赝标量预计在${\it Planck}$和建议的PRISM实验。
2013-11-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Broadband Chiral Primordial Gravitational Waves from Constant-roll Inflation in Parity-violating Symmetric Teleparallel Gravity
Anhui Normal University（安徽师范大学）；Yangzhou University（扬州大学）
该研究在宇称破缺对称远平行引力框架下，通过恒速暴胀产生宽带手征原初引力波，确定了符合观测约束的参数区域，其信号有望被LiteBIRD、LISA-Taiji等探测，为检验暴胀期宇称破缺引力提供了新途径。
2026-08-20 astro-ph.CO gr-qc
Statistical Isotropy of the CMB E-mode signal
本文用两种统计量，即轮廓Minkowski张量（CMT）和方向统计量（$\mathcal{D}$统计量）检验了普朗克卫星观测到的宇宙微波背景辐射（CMB）的$E$模偏振的统计各向同性（SI）。从CMT获得的参数$α$提供了结构排列的信息，并且可以用于推断诸如随机场的高斯性和SI的统计特性。$\mathcal{D}$统计基于检测由字段定义的向量所示的优选方向性。这两种测试在不同角度尺度下的灵敏度方面是互补的。CMT对CMB图中存在的小尺度信息敏感，而$\mathcal{D}$统计量在大尺度上更敏感。我们计算$α$和$\mathcal{D}$统计观测到的$E$模式的CMB偏振，专注于SMICA地图，并与使用FFP 10 SMICA模拟，其中包含CMB和噪声计算的值进行比较。我们发现观察到的数据和模拟之间的良好协议。此外，为了具体分析数据中的CMB信号，我们将从观测到的普朗克数据获得的两个统计量的值与从具有相同功率谱的各向同性模拟和从SMICA噪声模拟获得的值进行比较。使用$α$参数，我们发现与SI没有统计学显著偏差。从$\mathcal{D}$统计，我们发现，数据显示轻微偏离SI在大角度尺度。
2020-06-26 astro-ph.CO
Parity in the CMB: Space Oddity
我们在天空中寻找一个方向，在通过平面的反射下表现出宇称对称性。我们使用的自然估计，它比较的权力，在偶数和奇数$\ell+m$多极，并适用于最小的盲掩蔽离群ILC地图，以避免大的错误，在重建多极。切割天空的多极计算都天真，并通过使用协方差反演方法，我们估计我们的结果使用$Λ$ CDM模拟的意义。在低多极子，$2\leq \ell \leq \ell_{\max}$与$\ell_{\max}=5,6$或偶7的情况下，我们发现了偶宇称和奇宇称的两个垂直方向.虽然偶奇偶校验方向看起来并不重要，但奇奇偶校验方向非常重要--至少是$3.6σ$效应。
2012-01-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Parity violation of primordial magnetic fields in the CMB bispectrum
研究了原初磁场（PMF）诱导的宇宙微波背景（CMB）双谱中宇称破缺现象。推导出一个一般公式的CMB双谱产生的不仅是非螺旋，但也螺旋PMFs，我们发现，螺旋PMFs产生的特征信号，消失在宇称守恒的情况下，如强度-强度-强度双谱所产生的$\sum_{n=1}^3 \ell_n = {\rm odd}$。为了快速数值计算CMB双谱，我们利用极点近似将单圈公式简化为树级公式。然后，我们表明，磁各向异性应力，这取决于非螺旋和螺旋保偏光纤的平方，并作为源的CMB波动，产生本地型非高斯。比较由标量模和张量模组成的CMB双谱与噪声谱，我们发现，假设从大统一能标产生近似标度不变的非螺旋和螺旋保偏光纤，（$10^{14} {\rm GeV}$）到电弱的（$10^{3} {\rm GeV}$），强度强度在$B_{1 \rm Mpc}^{2/3} {\cal B}_{1 \rm Mpc}^{1/3} > 2.7 - 4.5 {\rm nG}$与$B_{1 \rm Mpc}$和${\cal B}_{1 \rm Mpc}$是非线性的条件下，通过WMAP实验可以观察到$\sum_{n=1}^3 \ell_n = {\rm odd}$的强度双谱。螺旋和螺旋PMF强度分别在1 Mpc上平滑。
2012-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Parity Asymmetry in the CMBR Temperature Power Spectrum
我们研究了最近文献中报道的WMAP的CMB温度数据多极展开中偶奇多极子之间的功率不对称性。我们引入了一个替代的统计探测这种效果更敏感。我们发现，在整个多极范围$l=[2,101]$的数据是高度异常和一致的$2σ$的显着性水平之外。我们研究的可能性，这种不对称性可能是由前景清洁程序或残留的前景。通过直接模拟，使用普朗克天空模型的前景，我们排除了这种可能性。我们还研究了几种可能的次优势前景，这可能会导致这样的不对称。然而，在所有情况下，我们都无法解释数据中看到的信号。接下来，我们将使用WMAP科学团队所遵循的程序之外的程序来检查清洁的地图。具体而言，我们分析了由IPSE程序、Needlets和谐波ILC程序清理的标测图。在所有这些情况下，我们没有发现统计上显著的功率不对称信号。这与WMAP最佳拟合功率谱和ILC图所得到的结果相反。最后，我们测试的贡献，低$l$多极所观察到的功率不对称。我们发现，如果我们消除前六个多极，$l=[2,7]$，显着性下降到$2σ$ CL以下。因此，我们发现，信号从低$l$模式得到主要贡献。
2011-11-30 astro-ph.CO
CMB Polarization Systematics Due to Beam Asymmetry: Impact on Cosmological Birefringence
标准宇宙学模型被假定为尊重宇称对称性。在这种假设下，CMB的温度各向异性和“梯度”状偏振的互相关，与“卷曲”状偏振相同地消失在整个天空。然而，扩展的标准模型，允许光标量场或轴子耦合到电磁场，或耦合到黎曼重力场强度，以及其他修改的场论，可能会导致旋转的宇宙学尺度上的CMB偏振平面，并表现为非零TB和EB互相关。最近，宇称违反的程度（反映在偏振旋转）的限制使用的数据从BOOMERANG，WMAP和QUAD。预测已经作出了不久的将来的实验（如普朗克），以进一步限制宇称和洛伦兹违反条款的基本相互作用的性质。在这里，我们考虑一个现实世界的影响引起的一类望远镜光束系统，可以模仿偏振平面的旋转或以其他方式诱导非零TB和EB相关。特别是，采用的观点，即未来实验的主要目标将是通货膨胀的B模式信号，我们假设即将到来的普朗克和POLARBEAR实验的光束系统学朝着这个目标进行了优化，并探讨了光束系统学的允许水平对偏振旋转测量的精度的影响。
2009-05-07 astro-ph.CO
Large-scale anomalies of the CMB in the curvaton scenario
我们扩展了Erickcek等人（2008，2009）提出的曲率场方案，以解释宇宙微波背景（CMB）的奇偶多极不对称性（也称为宇称不对称性，（Kim & Naselsky 2010））和功率各向异性如何由曲率场产生，曲率场作为暴胀时期绝热扰动谱的额外分量。我们的工作为CMB大尺度不对称问题提供了一个可能的宇宙学解释。
2013-08-28 astro-ph.CO
Analysing the polarisation of the CMB with spin scale-discretised wavelets
我们讨论了一种新的尺度离散方向小波变换来分析定义在球上的自旋信号，特别是极化的宇宙微波背景（CMB）。
2015-01-30 astro-ph.CO astro-ph.IM
New constraints on Parity Symmetry from a re-analysis of the WMAP-7 low resolution power spectra
在大角度尺度上，对WMAP 7观测到的宇宙微波背景（CMB）的宇称对称性进行了温度和偏振联合检验。应用二次极大似然（QML）估计方法对WMAP 7年低分辨率图进行了全极化CMB角功率谱的计算。该分析是由10000现实的蒙特卡洛实现支持。我们证实了先前报告的TT在$> 99.5%$ C.L.的$δ\ell=[2,22]$范围内的奇偶性异常。对于更宽的$\ell$范围（高达$\ell_{max}=40$），TT中未检测到异常。我们在这里首次测试的EE、TE和BB没有发现违规行为。交叉光谱TB和EB被发现是一致的零。我们还预测了{ \sc普朗克}探测低分辨率地图上宇称违反的能力。
2010-09-27 astro-ph.CO
A close examination of cosmic microwave background mirror-parity after Planck
先前声称的重要证据镜像宇称的大规模宇宙微波背景（CMB）数据从威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）的实验，最近在第一次研究的各向同性和统计的CMB数据从普朗克得到了回应。我们重新审视这些说法，仔细分析最新的数据。我们构建统计估计在谐波和像素空间，测试它们的模拟数据与镜像奇偶对称性，应用不同的银河掩模，并研究结果的依赖自由参数的任意选择。我们确认，这些数据显示出奇镜像奇偶性的证据，其显著性高达~ 99% C.L.，在某些情况下。然而，考虑到基于像素的统计中的固有偏差以及像素和谐波空间统计对银河掩蔽和其他后验选择的特定形式的依赖性，我们得出结论，这些结果与和谐宇宙学模型的预测没有显着的张力。
2014-10-17 astro-ph.CO
Cosmic topology. Part IIIa. Microwave background parity violation without parity-violating microphysics
针对CMB观测中的宇称破坏异常，本文提出宇宙拓扑通过改变空间边界条件，在不引入底层微观物理宇称破坏的情况下，自然解释了CMB的偶奇宇称观测量相关性及EB相关性。
2024-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Do the CMB Temperature Fluctuations Conserve Parity?
本文首次利用Planck大尺度CMB温度数据测量宇称奇异四点函数，通过准最大似然估计器盲测宇称破坏，未发现新物理信号，并约束了八个原初模型，表明BOSS的宇称超出非原初起源。
2023-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
CMB low multipole alignments in the $\mathbfΛ$CDM and Dipolar models
偶极模型\cite{Gordon:2005ai}由于可以从唯象上解释WMAP和Planck数据中发现的CMB半球功率不对称性而引起了人们的极大兴趣。由于这样一个模型在大的角度尺度上明确地打破了各向同性，因此很自然地想知道它是否也可以解释其他的CMB方向异常。通过对低$\ell$配向的研究，并假设$Λ$ CDM，我们证实了四极/八极和偶极/四极/八极配向是异常的，其显著性可达$99.9\%$ C.L.，WMAP和Planck的数据。此外，我们第一次表明，这样的功能也是异常的偶极模型，大致在同一水平的$Λ$ CDM。我们的结论是，偶极模型并没有提供一个更好的拟合数据比$Λ$ CDM。
2015-03-05 astro-ph.CO
Probing the Early Universe with the CMB Scalar, Vector and Tensor Bispectrum
虽然宇宙学观测表明种子场的涨落几乎是高斯的，但它们的场与高斯性的微小偏差的可能性被广泛讨论。从理论上讲，存在着许多暴胀的情况下，预测大的和特征的非高斯性的原始扰动。这些依赖于模型的非高斯性是宇宙微波背景（CMB）双谱的来源，因此，分析CMB双谱对于阐明早期宇宙的性质是非常重要和有吸引力的。目前，在标量微扰中保持转动和宇称不变性的原始非高斯性对CMB双谱的影响已经得到了很好的研究。然而，对于一个复杂的治疗，CMB双谱产生的非高斯，这源于矢量和张量模式扰动，包括违反旋转或奇偶不变性，从来没有被认为是在尽管这个信息的重要性。本文在已有研究的基础上，给出了非高斯性引起的CMB双谱的一般形式，不仅包括标量模扰动，而且包括矢量模和张量模扰动。应用这种形式主义，我们计算的CMB双谱从两个标量和引力子的相关性，并从原始磁场，然后我们概述了这些振幅的新的约束。此外，这种形式主义可以很容易地扩展到旋转或宇称不变性被打破的情况下。我们还计算了具有优先方向的曲率扰动的非高斯性和宇称违反Weyl三次项引起的引力子非高斯性的CMB双谱。我们还提出了一些独特的影响，违反这些不变性的CMB双谱。
2013-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Finding origins of CMB anomalies in the inflationary quantum fluctuations
本文通过分析普朗克CMB数据中的宇称不对称性等异常，提出直和暴胀（DSI）框架，证明其比标准暴胀更能解释低多极矩功率抑制等观测异常，为引力量子本质提供证据。
2024-06-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing parity-violating physics from cosmic rotation power reconstruction
我们研究宇称违反物理产生的宇宙旋转功率谱的重建，着眼于正在进行的和不久的将来的宇宙微波背景（CMB）实验，如BICEP阵列，CMBS 4，LiteBIRD和西蒙斯天文台。除了暴胀引力波和引力透镜之外，对CMB偏振的其他各种影响的测量为早期宇宙打开了新的窗口。其中之一是宇宙极化旋转的各向异性，它探测了弦论通常预测的陈-西蒙斯项。宇宙旋转的各向异性也是由原初磁性和标准模型外延框架产生的。宇宙旋转各向异性可以在CMB各向异性中重建为二次。然而，重建的宇宙旋转的功率是宇宙微波背景辐射四点相关，与宇宙旋转功率谱没有直接关系。理解四点相关中的所有贡献是提取宇宙旋转信号所必需的。假设由暴胀宇宙旋转模型激发的尺度不变旋转谱，我们采用模拟来量化对四点相关的每一个贡献，并发现（1）三谱的二次收缩增加了总信噪比，（2）与统计误差相比，来自透镜诱导的三谱的偏差是显著的，例如，LiteBIRD和CMBS 4类实验，（3）使用实现依赖估计量将统计误差降低了10%-20%，这取决于实验规范，（4）其他高阶贡献至少在不久的将来的实验中可以忽略不计。
2019-11-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Can primordial parity violation explain the observed cosmic birefringence?
最近，在宇宙微波背景辐射（CMB）偏振数据中发现了$E$模和$B$模偏振之间的互相关，这可以用旋转角为$β\approx 0.3$ deg的宇宙双折射很好地解释。我们仔细研究了用原初手征引力波（CGW）来解释观测到的$EB$关联的可能性。我们发现CGW方案不起作用，因为$BB$自相关的过度产生远远超过SPTPol和POLARBEAR所观察到的。
2022-08-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A search for directional violations of the Lorentz invariance through the study of a possible asymmetry of particle lifetimes
通过对位于弗拉斯卡蒂的DAFNE加速器上的KLOE探测器所记录的6230万个K_0 S衰变样品的研究，我们研究了相对于宇宙微波背景参考系与地球运动方向平行和反平行的K_0 S介子的寿命。未发现任何差异，关于CMB的寿命可能不对称的限制已设定为95% C.L.：A < 0.98 x 10-3。这是目前对这种量的最佳实验极限，它比太阳系相对于宇宙微波背景辐射的速度（以自然单位表示）小。目前的极限可能会限制可能违反洛伦兹的各向异性理论。
2011-01-20 astro-ph.CO gr-qc
Parity violation in pre-inflationary bounce
中巴TT功率谱中最大规模的功率抑制可能意味着通货膨胀前反弹的发生。我们计算了在暴胀背景下，由普遍存在于粒子物理和弦论中的引力Chern-Simons项引出的圆极化引力波，并考虑了暴胀前的反弹.圆偏振引力波在CMB末散射面上会产生TB和EB关联。我们发现，虽然在最大尺度的BB功率谱也被抑制，TB和EB功率谱在相应的尺度可能会增强。
2014-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The parity-odd Intrinsic Bispectrum
在线性量级上，宇宙微波背景（CMB）中卷曲状B模式偏振模式的唯一预期来源是原始引力波。在二阶B模式也产生纯标量，密度，初始条件。与来自原始引力波的B模不同，这些B模预计是非高斯的，并且不与温度和类似梯度的偏振、E模、CMB各向异性无关。我们发现二阶B模和两个一阶T/E模之间的三点函数是二阶B模的一个强有力的探测器，应该可以通过即将到来的CMB实验检测到。我们专注于三点函数的贡献所产生的非线性演化和散射过程结束前的重组，因为这提供了新的信息，宇宙在$z> 1000$。我们发现，这种贡献可以从其他的贡献，并可测量在$\sim 2.5 σ$的CMB实验与噪声水平的$\sim 1 μ$ Karcmin和减透镜效率$\ge 90\%$，如拟议的PICO卫星。我们发现，大约一半的总信号来自非线性诱导的矢量和张量度量扰动，在牛顿规范评估。该双谱是对CMB中这些扰动的独特探测，因为它们对功率谱的贡献被抑制了。这个双谱的一个重要特征是，可检测性将增加与减少实验噪声，在原始B模式的情况下，提供的去透镜效率提高并行。
2021-03-15 astro-ph.CO gr-qc
Parity-violating scalar trispectrum from helical primordial magnetic fields
本文推导螺旋与非螺旋原初磁场源生的曲率扰动三谱，发现宇称奇信号可在特定参数空间占优，并给出螺旋功率比上限。
2025-06-11 astro-ph.CO hep-ph
Calibration of CMB Polarisation Using Cross-Experiment Correlations
Laboratory for Theoretical Particle Physics and Cosmology, King’s College London（伦敦国王学院理论粒子物理与宇宙学实验室）；Joseph Henry Laboratories of Physics, Princeton University（普林斯顿大学约瑟夫·亨利物理实验室）
提出一种数据驱动的交叉相关方法校准CMB实验间的相对极化角，无需假设各向同性宇宙双折射或原初EB相关性消失，保留对宇称破缺物理的敏感性。
2026-06-11 astro-ph.CO astro-ph.IM
Missing large-angle correlations versus even-odd point-parity imbalance in the cosmic microwave background
上下文WMAP和Planck测量的宇宙微波背景（CMB）辐射的两点角温度相关中存在最大相关角（$θ_{max} \gtrsim 60^{\circ}$），这与标准暴胀宇宙学的预测形成鲜明对比，在标准暴胀宇宙学中，相关性应该延伸到整个天空（即，$180^{\circ}$）。然而，在原始功率谱中引入硬下截止（$k_{min}$）自然导致了$θ_{max}$的存在。在这些数据中检测到的其他宇宙学异常中，在CMB的角功率谱中发现了明显的奇-偶宇称多极优势。然而，这一特征可能仅仅是由于天空某些区域的观测污染。目标。在试图提供一个更详细的评估是否这种奇-偶不对称性是固有的CMB，因此，我们继续在本文中，第一，检查是否这种奇偶校验不平衡也体现在角度关联函数，第二，详细检查之间的相互作用存在的$θ_{max}$和这个观察到的异常。方法.我们采用了几种宇称统计，并重新计算了不同截止值$k_{min}$的角关联函数，以优化对不同普朗克2018数据的拟合。结果我们在数据中发现了这些特征之间的现象学联系，得出的结论是，为了优化普朗克2018年数据的理论拟合，必须将两者结合起来考虑。结论.这一结果与宇称不平衡是否是宇宙微波背景辐射所固有的无关，但如果是的话，奇偶不对称性将清楚地指向新物理学的出现。
2022-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Application of Contour Minkowski Tensor and $\mathcal{D}$ Statistic to the Planck $E$-mode data
本文用两种统计量检验了Planck卫星观测到的宇宙微波背景辐射的$E$模偏振的统计各向同性（SI），即由等高线Minkowski张量导出的$α$估计量（CMT）和方向统计量（$\mathcal{D}$统计量）。从CMT获得的$α$估计器提供关于结构的对准的信息，并且可以用于推断诸如随机场的高斯性和SI的统计特性。$\mathcal{D}$统计基于检测由字段定义的向量所示的优选方向性。我们计算了低分辨率分量分离的CMB偏振SMICA $E$模式图的$α$和$\mathcal{D}$统计量，并与FFP 10 SMICA模拟计算的值进行了比较。我们发现很好的协议之间的普朗克数据和SMICA模拟$α$估计和$\mathcal{D}$统计。
2021-06-10 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
Reexamining aspects of spacetime-symmetry breaking with CMB polarization
本文利用CMB偏振观测到的宇宙双折射角β=0.35°±0.14°，将其映射到洛伦兹与CPT破坏有效场论的耦合常数，验证其与现有时空对称性破缺上限一致，并探讨该探测的物理含义。
2023-11-27 astro-ph.CO hep-ph
