用组合估计寻找Planck CMB映射的原始非高斯性

CMB透镜效应和原始非高斯性

CMB lensing and primordial non-Gaussianity

研究了引力透镜效应对由宇宙微波背景（CMB）温度各向异性双谱估计非高斯性的影响。我们发现透镜效应对双谱的影响可以定性地描述为类似于温度功率谱的声学特征的平滑。与以前的结果相反，对于宇宙方差限制为L=2000的类普朗克实验，我们发现透镜效应不会显著降低我们约束局部和等边构型的非高斯振幅fNL的能力，假设由于透镜势和积分萨克斯-沃尔夫（ISW）之间的交叉相关引起的偏差对CMB温度的贡献是充分理解的。通过数值模拟，我们还验证了低阶泰勒近似的透镜双谱和ISW透镜偏差是准确的。

Leverage on small-scale primordial non-Gaussianity through cross-correlations between CMB $E$-mode and $μ$-distortion anisotropies

Multi-field inflation models and non-Bunch-Davies vacuum initial conditions both predict sizeable non-Gaussian primordial perturbations and anisotropic $μ$-type spectral distortions of the cosmic microwave background (CMB) blackbody. While CMB anisotropies allow us to probe non-Gaussianity at wavenumbers $k\simeq 0.05\,{\rm Mpc^{-1}}$, $μ$-distortion anisotropies are related to non-Gaussianity of primordial perturbation modes with much larger wavenumbers, $k\simeq 740\,{\rm Mpc^{-1}}$. Through cross-correlations between CMB and $μ$-distortion anisotropies, one can therefore shed light on the a…

CMB与大尺度结构的互相关在约束原始非高斯性中的应用

Application of cross correlations between CMB and large scale structure to constraints on the primordial non-Gaussianity

本地类型的原始非高斯性影响了暗物质晕的聚集，计划中的深广度测光调查适合于检查这类非高斯性。在我们以前的论文中，我们研究了CMB透镜势和星系角分布之间的互相关对原始非高斯性的约束，没有考虑红移切片。为了改进我们以前的分析，在本文中，我们加入了星系透镜剪切到我们的分析，并考虑到红移切片跟踪红移演化的集群。通过对81个功率谱的计算和Fisher矩阵方法的应用，我们发现，与不考虑互相关的约束相比，考虑超极凸轮巡天（HSC）观测中星系-星系透镜剪切互相关的约束，可以将对原初非高斯性的约束从ΔfNL \sim 5.4提高到5.1。此外，通过包括ACTPol和普朗克实验的星系-CMB透镜交叉相关，约束可以下降到ΔfNL \sim 4.8。

特征模型原始非高斯参数的CMB-S4预测

CMB-S4 forecast on the primordial non-Gaussianity parameter of feature models

本文对未来宇宙微波背景第四阶段（CMB-S4）实验的特征模型的原始非高斯参数$f_\text{NL}$进行了预测。Fisher矩阵的双谱估计计算使用噪声协方差预计初步CMB-S4规格，包括西蒙斯天文台。我们引入了一种新的方法，提高了计算的协方差矩阵的正交归一化。最灵敏的CMB-S4实验具有1'束和1 $μK$ -arcmin噪声，与普朗克相比，将产生1.7-2.2倍更严格的约束。在西蒙斯天文台的基线条件下，改进将是普朗克的1.3-1.6倍。我们还深入研究了各种模型和实验参数对预测的影响。来自温度和E-模式偏振的约束，特别是详细的分析，提供了一些洞察到检测的CMB双谱中的振荡功能。

CMB中非高斯性的联合Minkowski泛函和双谱约束

Joint Minkowski Functionals and Bispectrum Constraints on Non-Gaussianity in the CMB

两个最常用的工具来限制原始的非高斯性的双谱和闵可夫斯基泛函的CMB温度各向异性。这两种非高斯性的度量原则上提供了不同的（尽管相关的）信息，但在过去，它们的约束只被粗略地比较，而不是统计地结合起来。在这项工作中，我们评估，第一次，通过双谱和闵可夫斯基泛函估计的局部非高斯系数FNL之间的协方差矩阵。我们发现，估计是正相关的，相关系数r ~ 0.3。使用WMAP 7数据将这两种措施结合起来，并考虑点源系统学，我们发现组合约束fnl=37+/-28，其误差比任何一个单独的约束小约20%。

在CMB中，热点和冷点被视为非高斯探测

Hot and cold spots counts as probes of non-Gaussianity in the CMB

我们引入CMB温度各向异性图的漂移集的热点和冷点的数量，$n_h$和$n_c$，作为可以区分不同非高斯模型的统计观测量。我们数值计算它们从非高斯CMB温度波动图的模拟。我们研究的第一类非高斯模型是局部型原始非高斯模型。第二类模型具有某种特定形式的概率分布函数，从中提取每个像素处的温度波动值，使用HEALPIX获得。我们发现$n_h$和$n_c$的特征非高斯偏差形状，这是不同的每一个模型考虑。我们进一步证明，$n_h$和$n_c$携带额外的信息相比，属，这只是他们的线性组合，使他们有价值的补充Minkowski泛函约束非高斯。

利用非偏振点统计量对普朗克宇宙微波背景偏振数据进行高斯性检验（第一部分）

Gaussianity test of Planck CMB polarization data using the statistics of unpolarized points (Part I)

本文利用天空中非偏振点的统计量检验普朗克CMB偏振数据的高斯性，提出稳定且检测率100%的算法，发现E模和B模在全天及特定区域存在显著非高斯偏离。

CMB温度透镜功率重建与局部型原始非高斯性的相互作用

The interplay of CMB temperature lensing power reconstruction with primordial non-Gaussianity of local type

在当前的高精度CMB实验时代，引力透镜对CMB温度的影响被用作有价值的信息来源。特别是透镜势功率谱的重建具有重要意义。然而，从透镜势的最优二次估计的重建是有偏差的。只要固有的CMB波动是高斯的，这种偏差就可以很好地理解和控制。然而，在存在非高斯原始曲率扰动的情况下，CMB也获得模仿透镜效应信号的非高斯结构。集中在本地类型的原始非高斯性，我们解决由此产生的偏见，提取的透镜势功率谱从大样本的模拟透镜CMB温度图，包括不同的值f_NL。我们发现，偏见是相当大的比以前的分析计算建议。然而，对于f_NL的当前值和类似于普朗克任务的灵敏度，除了最大的角尺度之外，偏差在所有角尺度上都是完全可以忽略的。

利用球面卷积神经网络探测宇宙微波背景中的原初非高斯性

Towards detecting Primordial non-Gaussianity in the CMB using Spherical Convolutional Neural Networks

本文提出用球面卷积神经网络直接分析全天CMB图以探测原初非高斯性，克服传统方法计算瓶颈，实验显示DeepSphere架构在低分辨率下与Fisher预测最接近，有望补充未来数据集中的非高斯性探测。

利用两次星系巡天和CMB透镜作用约束原始非高斯性

Constraining primordial non-Gaussianity using two galaxy surveys and CMB lensing

下一代星系巡天将能够测量超出等尺度的扰动。在这些超大尺度上，原始非高斯性留下的特征可以揭示早期宇宙中微扰产生的机制。我们对约束局部类型非高斯性及其具有简单尺度依赖性的双参数扩展进行了预测分析。我们结合不同的聚类测量从未来的星系调查-21厘米的强度映射调查和两个光度星系调查-通过多示踪剂的方法。此外，我们然后包括CMB透镜从CMB阶段4实验中的多示踪剂，这可以改善偏置参数的约束。我们通过结合SKA 1（类欧几里得（LSST）巡天）和CMB-S4透镜效应预测了$σ(f_{\rm NL}) \simeq 0.9$（1.4）。使用CMB透镜，$f_{\rm NL}$的精度提高了2倍，表明联合分析很重要。在运行$f_{\rm NL}$的情况下，我们的结果表明，即将到来的宇宙学调查的组合可以实现$σ(n_{\rm NL}) \simeq 0.12$（0.22）的运行指数。

大尺度上的星系-CMB和星系-星系透镜：对原始非高斯性的敏感性

Galaxy-CMB and galaxy-galaxy lensing on large scales: sensitivity to primordial non-Gaussianity

一个令人信服的检测原始非高斯的局部形式的双谱，其幅度是由fNL参数，提供了一个强大的测试膨胀。本文计算了由fNL引起的弱透镜-星系-星系透镜和星系-宇宙微波背景（CMB）互相关的两点互相关统计量的修正。推导并计算了包含宇宙方差项的星系-星系透镜效应协方差矩阵。我们专注于大尺度（l<100）的剪切测量的形状噪声变得无关紧要，宇宙方差占主导地位的误差预算。对于适度的非高斯性，fNL=+/-50，在R~300 Mpc的尺度上可以看到星系-星系透镜信号在10%水平上的变化，并且随着\propto R ^2的增大而迅速增长。我们还看到了在~150 Mpc的物质功率谱中重子声学振荡特征的清晰特征，这可以通过下一代透镜实验来测量。此外，我们可以探测本地形式的原始非高斯性的星系CMB透镜信号通过关联的高z星系的CMB重建的透镜势。例如，对于fNL=+/-50，我们发现星系-CMB透镜互功率谱在l~40处被修改了~10%，在l~10处被修改了2倍，对于z=2的星系群，偏差为2。对于z值较大的高度偏置的星系群，这种影响更大;因此，与CMB交叉相关的高z星系巡天提供了另一种原始非高斯性的探测。

CMB谱畸变各向异性的演化及原始非高斯性检验

Evolution of CMB spectral distortion anisotropies and tests of primordial non-Gaussianity

宇宙微波背景（CMB）频谱畸变的各向异性可以通过早期宇宙中空间变化的加热过程产生。例如，小尺度声学模式的耗散确实会产生失真各向异性，特别是对于非高斯原始扰动。在这项工作中，我们推导出近似，允许描述相关的失真场。我们提供了一个系统的制定使用傅立叶空间窗口函数的问题，澄清和推广以前的近似。我们的表达式突出了这样一个事实，即由非高斯性引起的频谱失真波动的幅度也取决于这些失真的齐次值。因此，需要绝对测量来获得对原始非高斯性的模型无关的失真约束。我们还包括一个简单的描述通过光子扩散的扭曲的演变，表明这些修正通常可以忽略不计。我们的配方提供了一个系统的框架计算高阶关联函数的失真与CMB温度各向异性，并可以扩展到描述相关的偏振各向异性。

关于CMB B模非高斯性

On CMB B-Mode Non-Gaussianity

我们研究了宇宙微波背景辐射（CMB）在多大程度上可以用来约束包含一个张量和两个标量涨落的原初非高斯性，重点研究了一个偏振$B$模式与两个温度模式的相关性。在最简单的暴胀模型中，张量-标量-标量原始双谱是非零的，并且在慢滚参数中与标量-标量-标量双谱具有相同的阶数。我们计算的$\langle BTT\rangle$相关性所产生的原始张量标量双谱，并表明，从实验中的约束，如CMB阶段IV使用这个可观察到的是超过一个数量级优于那些从温度测量单独获得的相同的原始耦合。我们认为，$B$模式的非高斯性打开了一个尚未探索到早期宇宙的窗口，表明原始物理学的重要信息仍然有待于从CMB各向异性收获。

一个前景非高斯测量的CMB图

A Foreground Cleaned CMB Map from Non-Gaussianity Measurement

在本文中，我们提出了一种新的方法来估计前景清洁宇宙微波背景（CMB）地图的分辨率为$1^\circ$，通过最小化的非高斯性质的清洁地图，主要是由于扩散前景发射成分从银河系。我们采用简单的峰度统计作为非高斯特性的测量，并执行威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）在其7年的数据发布中提供的5个频率图的线性组合，以这种方式，清洁的地图具有最小的峰度，这导致非高斯最小化，前景清洁CMB地图。我们通过进行蒙特卡罗模拟来验证该方法。为了最大限度地减少任何残留的前景污染，从清洁的地图，我们标记出区域附近的银河系平面的基础上，从模拟的结果。在掩蔽区域之外，我们对CMB图的新估计与WMAP的ILC图匹配良好。一个简单的伪$C_l$为基础的CMB TT功率谱的非高斯最小化的地图再现了WMAP的功率谱的早期结果。{ \it该方法的一个重要优点是在低多极区角功率谱中不引入任何负偏置，这与通常的ILC方法不同。}比较我们的结果与以前发表的结果，我们认为，CMB的结果是强大的特定前景去除算法。

测量CMB非高斯性作为暴胀和宇宙弦的探测

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。

银河系-CMB透镜互相关对原初非高斯性的限制

Constraints on primordial non-Gaussianity from Galaxy-CMB lensing cross-correlation

最近的研究表明，原始非高斯性通过尺度依赖的偏置影响暗物质晕的成簇，并通过这种尺度依赖的偏置对非高斯性进行了各种限制。在这里，我们引入的CMB透镜势和星系角分布之间的互相关，有效地提取信息的偏差从星系分布。然后，我们估计的非线性参数，f_NL，对正在进行的CMB实验和星系巡天，如普朗克和超Suprime-Cam（HSC）的误差。我们发现，对于普朗克和HSC对fNL的约束，宽视场星系巡天比深视场星系巡天更好，fNL的期望误差可以小到：当b 0 = 2时，Δ fNL ~ 20;当b 0 = 4时，Δ fNL ~ 10，其中b 0是线性偏差参数。如果能在更高的红移（z ~ 2）观测到高偏置的天体，未来的宽视场星系巡天可以在普朗克的CMB优先下达到Δ fNL ~ 5。

Non-Gaussianity in Cosmology: from Inflation to the CMB

The non-Gaussianity of inflationary perturbations, as encoded in the bispectrum (or 3-point correlator), has become an important additional way of distinguishing between inflation models, going beyond the linear Gaussian perturbation quantities of the power spectrum. This habilitation thesis provides a review of my work on both the theoretical and the observational aspects of these non-Gaussianities. In the first part a formalism is described, called the long-wavelength formalism, that provides a way to compute the non-Gaussianities in multiple-field inflation. Applications of this formalism t…

CMB透镜效应与原初压缩非高斯性

CMB lensing and primordial squeezed non-Gaussianity

压缩的原始非高斯性可以强烈地约束早期宇宙物理，但它只能在宇宙微波背景辐射被引力透镜化后才能被观察到。我们给出了一个新的简单的非微扰处方精确计算透镜对任何压缩原始双谱形状的影响，并与模拟测试。我们推广了偏振双谱，并讨论了透镜效应对三谱的影响。我们解释了为什么忽略透镜平滑效应不会显著地偏置局部原始非高斯性的估计，即使形状的变化可以>~ 10%。我们还展示了如何tau_NL三谱估计可以很好地近似更简单的CMB温度调制估计，因此，有可能是一个~10-30%的偏差，由于非常大规模的透镜模式，这取决于调制尺度的范围。如果可以使用CMB温度偶极子的已知特性减去运动学效应，则包括偶极子天空调制可以使τ_NL误差条减半。与误差条相比，g_NL三光谱上的透镜效应很小。在附录中，我们给出了任何原始双谱的透镜效应的一般结果，并展示了如何将任何全天空压缩双谱分解为具有不同角度依赖性的正交模式。

非高斯性和CMB双谱：原始贡献和Lensing-Rees Sciama贡献之间的混淆？

Non-Gaussianity and the CMB Bispectrum: confusion between Primordial and Lensing-Rees Sciama contribution?

我们重新预测预期的宇宙微波背景双谱信号的初级透镜Rees-Sciama相关性，我们指出，它可以是一个显着的污染物的双谱信号从原始的非高斯的本地类型。这种非高斯性通常由非高斯参数f_NL参数化，例如在多场暴胀中出现。特别是这两个信号是频率无关的，并最大化近压缩配置。虽然他们的详细尺度依赖性和谐波印记是不同的通用双谱形状，我们表明，如果不包括在建模中，初级透镜Rees-Sciama贡献产生一个有效的f_{NL}为10时，使用双谱估计优化局部非高斯。考虑到预期的1-sigma误差f_{NL}是< 10从即将到来的实验，我们得出结论，从这个信号的贡献必须包括在未来的约束f_{NL}从宇宙微波背景双谱。

由于CMB透镜势与二次各向异性的相关性导致的WMAP数据的非高斯性

Non-Gaussianity in WMAP Data Due to the Correlation of CMB Lensing Potential with Secondary Anisotropies

测量了宇宙微波背景（CMB）各向异性的偏度功率谱，并对CMB透镜势与积分Sachs-Wolfe效应和Sunyaev-Zel'dovich效应的相关性产生的次级双谱进行了优化。我们的测量的协方差产生的蒙特卡罗模拟的高斯CMB字段与噪声特性与威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）的5年数据一致。在解释多频测量时，我们还考虑到未解决的无线电点源造成的混乱。我们分析了Q，V和W波段WMAP 5年的原始和前景清洁的地图使用KQ 75掩码到l_max=600。我们没有发现来自所有三个波段中的透镜-次级相关的非零非高斯信号的显著证据，并且我们将CMB透镜势与SZ和ISW波动之和之间的互功率谱的总体幅度限制为0.42 \pm 0.86和1.19 \pm 0.86，这是由WMAP团队提供的组合V和W波段原始和前景清洁地图，分别用这种偏度功率谱测量的双谱水平的点源振幅高于以前的点源非高斯性测量。我们还考虑了一个分析，我们也占原始的非高斯性，除了透镜二次双谱和点源。本文的重点是二次各向异性。因此，估计器没有针对原始非高斯性进行优化，并且当在点源和透镜ISW/SZ对流上边缘化到总双谱时，我们从前景清理的V+W图中发现的局部非高斯性的限制是f_NL = -13 \pm 62。

检测高红移 CMB 透镜图中偏离高斯性的现象

Detecting deviations from Gaussianity in high-redshift CMB lensing maps

本文通过减除低红移星系结构构建高红移 CMB 透镜质量图，预测 z>1.2 非线性结构形成非高斯性的可探测性，指出当前巡天困难而 CMB-S4 深场可达约 7σ。

最近CMB数据中原始非高斯性（f_NL）的集成马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）分析

Integrated Markov Chain Monte Carlo (MCMC) analysis of primordial non-Gaussianity (f_NL) in the recent CMB data

利用WMAP双谱和功率谱对原始非高斯性（fNL）进行了马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）分析。在我们的分析中，我们同时约束了f_NL和宇宙学参数，使得宇宙学参数的不确定性可以适当地传播到f_NL估计。通过研究MCMC样本的参数似然，我们发现与高斯形状略有偏差，这使得Fisher矩阵估计不太准确。因此，我们估计的置信区间f_NL探索参数的似然不使用Fisher矩阵。我们发现，我们的分析的最佳拟合值与其他结果有很好的一致性，但置信区间略有不同。

非高斯性和CMB像差和多普勒

Non-Gaussianity and CMB aberration and Doppler

观察者相对于CMB静止坐标系的特殊运动会引起所观察光子到达方向的偏转（也称为CMB像差）和所测量光子频率的多普勒频移。因此，像差和多普勒效应引起所观察到的CMB温度图的谐波系数之间的非平凡的相关性。在本文中，我们研究这些相关性是否产生非高斯估计$f_{NL}$的偏见。我们进行这种分析模拟大量的温度图与普朗克一样的分辨率（lmax $= 2000$）作为不同的实现相同的宇宙学基准模型（WMAP 7 yr）。然后，我们添加到这些地图的畸变和多普勒效应采用修改版本的HEALPix代码。最后，我们评估了泛化的小松，Spergel和Wandelt的非高斯估计所有的模拟地图，无论是当特殊的速度效应已被考虑，当这些现象已被忽略。使用我们的特有的速度值$v/c=1.23 \times 10^{-3}$，我们发现，畸变/多普勒诱导的非高斯信号是最多的宇宙方差$σ$的一半左右的$f_{NL}$在一个完整的天空和切割天空的实验配置，为本地，等边和正交的估计。因此，我们得出结论，当估计$f_{NL}$时，忽略像差和多普勒效应是安全的{ \it，如果}原始映射已经是高斯的。然而，还需要做更多的工作来评估一个包含非高斯性的地图是否会被一个特殊的速度显著扭曲。

CMB B模式非高斯性：最优双谱估计和Fisher预测

CMB B-mode non-Gaussianity: optimal bispectrum estimator and Fisher forecasts

即将到来的宇宙微波背景（CMB）数据可以用来探索谐波3点函数，涉及的CMB偏振信号的B模式分量。我们专注于描述B模场与CMB温度各向异性（T）和/或E模偏振（即，和）的非高斯相关的双谱<TTB><EEB><TEB>。这种双谱探测违反张量一致性关系：宇宙学关联函数的模型独立行为，涉及一个大波长张量模式（引力波）。观测到的张量一致性关系的破坏将排除大量的暴胀模型。我们描述了一个泛化的小松-Spergel-Wandelt（KSW）的双谱估计，允许统计推断这种类型的原始非高斯与CMB温度和偏振各向异性的数据。广义估计与现有的KSW估计共享其统计特性，并保留了有利的数值尺度与角分辨率。在本文中，我们推导出估计量，并提出了一组Fisher预测。我们展示了预测如何与各种实验参数（例如，下限和上限角带限制）进行缩放，例如，即将到来的地面西蒙斯天文台实验和拟议的LiteBIRD卫星实验。我们评论可能的污染物，由于次级宇宙学和天体物理学的来源。

利用CMB透镜效应和大尺度结构之间的相关性测量原始非高斯性

Using correlations between CMB lensing and large-scale structure to measure primordial non-Gaussianity

我们采用一种新的方法来测量原始非高斯性，使用星系调查和CMB透镜信号之间的互相关来测量星系偏差非常大的尺度上，本地型原始非高斯性预测$k^2$分歧。我们使用最近公布的普朗克合作的CMB透镜地图，并测量其外部相关性与一套六个星系目录跨越广泛的红移范围。然后，我们一致地结合关联函数来扩展Giannantonio等人（2013）最近的分析，其中使用了密度-密度和密度-CMB温度相关性。由于普朗克透镜映射的固有噪声，它影响最严重的最大尺度，我们发现，对星系的偏见的约束是类似的密度-CMB温度相关的约束。包括透镜约束仅略微改善先前的统计测量误差，并且我们从组合数据集获得$ f_{\mathrm{NL}} = 12 \pm 21 $（1 $σ$）。然而，透镜测量作为一个很好的测试系统误差：我们现在有三种方法来测量大规模的，规模依赖的偏差从星系调查：自相关，并互相关与CMB温度和透镜。由于公开可用的普朗克透镜映射已经删除了多极$l<10$的最大尺度模式，这是最敏感的尺度依赖性偏差，我们认为模拟CMB透镜数据覆盖所有多极。我们发现，虽然$f_{\mathrm{NL}}$的效果确实在最大尺度上显著增加，但宇宙方差和固有透镜噪声的贡献也是如此，因此改进很小。

CMB双谱、三谱、非高斯性和Cramer-Rao界

The CMB Bispectrum, Trispectrum, non-Gaussianity, and the Cramer-Rao Bound

量化局部模型非高斯性的参数fnl的最小方差估计可以从宇宙微波背景（CMB）双谱（三点函数）和三谱（四点函数）构造。有些人认为，通过比较双谱和三谱的fnl估计值，可以对模型进行一致性检验。但其他人认为，饱和的Cramer-Rao界的双谱估计意味着没有进一步的信息fnl可以从三谱。在这里，我们阐述的性质之间的相关性的双谱和三谱估计的fnl。我们表明，这两个估计成为统计独立的限制大量的CMB像素，因此，三谱估计确实提供额外的信息FNL超出了从双谱。我们解释了这个结论是如何与Cramer-Rao界相一致的。我们对克拉美-拉奥界限的讨论可能对那些在物理学的其他领域中进行费舍尔矩阵参数估计预测或数据分析的人也有意义。

宇宙微波背景中的原初非高斯性

Primordial Non-Gaussianity in the Cosmic Microwave Background

在过去的几十年里，观测宇宙学的进展给了我们一个宇宙学的标准模型。我们知道宇宙的组成只有百分之几。随着更多雄心勃勃的实验的进行，我们希望超越宇宙是由什么组成的知识，了解为什么宇宙是这样的。在这篇评论文章中，我们专注于原始的非高斯性，作为宇宙动力学物理学在最早的时刻的探测。我们讨论了1）暴胀模型的理论预测及其在宇宙微波背景（CMB）各向异性中的观测结果; 2）以CMB为基础的估计器，用于约束原始非高斯性，重点是双谱模板; 3）当前对非高斯性的约束以及我们希望在不久的将来实现的目标;以及4）CMB中的非高斯性的非原始源，诸如由于二阶效应引起的双谱、初级-透镜-次级CMB之间的三向互相关以及可能的仪器效应。

用未来大尺度结构和CMB约束尺度相关非高斯性

Constraining Scale-Dependent Non-Gaussianity with Future Large-Scale Structure and the CMB

我们预测了宇宙微波背景辐射和大尺度结构对原初非高斯模型的联合约束。本文研究了广义非高斯局部模型，其中参数f_NL被提升为尺度函数，并给出了适用于任意形式f_NL（k）的主成分分析。以Planck、DES和BigBOSS观测为例，强调CMB和LSS的互补性，预测幂律f_NL（k）模型的约束条件，并引入尺度依赖非高斯性度量的优值.

来自全天模拟的 CMB 引力透镜中的非高斯性

Non-Gaussianity in CMB lensing from full-sky simulations

本文利用结合 N 体模拟与高斯随机场的全天多平面光线追踪模拟，量化 CMB 透镜会聚场的偏度与峰度，并证明非高斯信息可小幅提升宇宙学参数约束能力。

透镜非高斯性对CMB功率谱的影响

Effect of lensing non-Gaussianity on the CMB power spectra

观测到的CMB各向异性是透镜化的，并且假设透镜化偏转是高斯的，可以精确地计算透镜化功率谱。然而，由于非线性大尺度结构生长和后玻恩校正，透镜偏转实际上略微非高斯。我们计算了由透镜双谱决定的非高斯性对透镜CMB功率谱的超前修正。最低阶的结果给$\sim 0.3\%$更正BB和EE偏振光谱的小尺度上，然而，我们表明，EE的影响减少了约一个因素的两个高阶高斯透镜平滑，使总的影响安全地可以忽略不计，在可预见的未来。我们给出了一个简单的分析模型的预期从大规模的透镜场的偏斜的信号，效果是类似于一个净缩小，因此在声学尺度的小的变化（因此与占主导地位的透镜平滑，主要影响功率谱的波峰和波谷的相位）。

功率谱之外：微波背景中的原始和次级非高斯性

Beyond the power spectrum: primordial and secondary non-Gaussianity in the microwave background

宇宙微波背景观测通常是通过估计功率谱来分析的。在CMB统计是完全高斯的极限下，这提取了所有的信息，但CMB也包含来自次要来源（可能是原始来源）的可检测的非高斯贡献。我们审查可能的来源CMB的非高斯性和描述的统计技术进行了优化，测量它们，补充功率谱分析。$N$ -点关联函数的机制为原始非高斯信号或引力透镜的最优估计提供了一个统一的框架。我们审查最近的结果，从应用这些估计的数据从WMAP卫星任务。

等曲率扰动中非高斯性CMB约束的扩展分析

Extended analysis of CMB constraints on non-Gaussianity in isocurvature perturbations

我们研究了一般类型的等曲率扰动对非高斯性的CMB约束。具体来说，我们研究CDM/中微子等曲率扰动是不相关的或完全相关的绝热的。利用WMAP在V和W波段的7年观测数据，得到了绝热扰动和等曲率扰动的非线性参数的最优约束。我们的结果表明，原始扰动是一致的高斯在2 σ左右的水平，上述等曲率模式。

二次非高斯性与互相关分析

Secondary non-Gaussianity and Cross-Correlation Analysis

我们开发了优化估计的两种定义在天空中的领域的功率谱，在部分天空覆盖的存在。第一个是天空中两个场的互功率谱，第二个是三个场的斜谱。这些方法可以探测大角度尺度下的积分Sachs Wolfe效应（ISW）和小角度尺度下的Sunyaev Zéldovich效应（SZ）。最近由Munshi & Heavens（2009）引入的偏斜谱是一种优化的统计量，可以调整以研究特定形式的非高斯性，例如可能出现在早期宇宙中，但保留了关于非高斯性性质的信息。本文给出了三种不同场的斜谱的数学形式。当应用于CMB时，这使我们能够探索CMB波动的二次源对偏斜谱的污染。考虑到三点函数，双谱的研究提供了有价值的信息，相关的二次谐波与CMB的透镜具有更高的意义相比，只是涉及CMB天空单独的研究。我们使用我们的分析模型来研究宇宙学感兴趣的具体情况，其中包括互相关CMB与各种大尺度示踪剂探测ISW和SZ效应的交叉谱分析和使用的形式主义来研究的信噪比检测的弱透镜的CMB通过互相关它与不同的示踪剂以及点源的CMB实验，如普朗克（删节）。

CMB半球非对称性：长模调制和非高斯性

CMB Hemispherical Asymmetry: Long Mode Modulation and non-Gaussianity

在CMB图中观察到的半球不对称性可以用长波长超视界模的调制来解释，该超视界模与CMB模非线性耦合。我们解决了文献[1]中关于压缩和等边构型中的非高斯性在长模调制产生半球非对称性中的作用的批评。强调了在压缩极限下调制对非高斯性的敏感性。此外，我们证明了我们的方法的有效性，在提供一个一致性的条件有关的振幅偶极子不对称f_{NL}在压缩极限。

用贝叶斯方法研究宇宙微波背景的局域非高斯性

Local non-Gaussianity in the Cosmic Microwave Background the Bayesian way

本文介绍了一种精确贝叶斯方法来搜索宇宙微波背景（CMB）辐射数据中的局域型非高斯性。使用模拟CMB温度图，新开发的技术相比，对传统的frequentist双谱估计。从联合概率分布出发，我们得到了给定数据的原始扰动的条件概率的解析表达式，以及给定数据和扰动的非高斯性水平f_nl的解析表达式。我们提出哈密顿蒙特卡罗采样作为一种手段，以获得实现的原始波动，我们反过来采样f_nl。虽然计算昂贵，这种方法使我们能够准确地构建完整的目标后验概率分布。与频率估计相比，将贝叶斯方法应用于高斯CMB图提供了一致的结果。然而，对于非高斯映射的分析，f_nl上的误差条在贝叶斯框架内不显示过多的方差。鉴于普朗克卫星飞行任务即将获得高精度的宇宙微波背景辐射测量结果，这一发现具有特别重要的意义。

圈量子宇宙学、非高斯性和CMB功率不对称性

Loop quantum cosmology, non-Gaussianity, and CMB power asymmetry

我们认为，在宇宙微波背景（CMB）中观察到的异常功率不对称性可能起源于暴胀之前的宇宙反弹。在圈量子宇宙学（LQC）中，大爆炸奇点一般被量子引力效应引起的反弹所取代。我们计算了暴胀非高斯性的光谱，并表明可观测尺度与较长（超视界）波长模式之间的强相关性是由于LQC反弹中扰动的演化而产生的。这些相关性是强烈的尺度依赖性，并诱导偶极占主导地位的调制在大角度尺度的CMB，与观测一致。

用CMB温度图的二维几何测量研究非高斯性

Inflationary study of non-Gaussianity using two-dimensional geometrical measures of CMB temperature maps

在这项工作中，我们有效地计算了二维Minkowski泛函的宇宙微波背景（CMB）的温度图所产生的单场模型的暴胀与一个标准的动力学项。首先计算了初始扰动的双谱，然后计算了温度涨落的二维位形空间立方矩。这些三次矩产生一阶非高斯修正项的闵可夫斯基泛函。因此，我们开发了一个强大的机制来预测的非高斯性产生的膨胀的CMB温度图使用闵可夫斯基泛函的量。

用局部Minkowski泛函探测CMB冷点

Probing CMB Cold Spot through Local Minkowski Functionals

WMAP和普朗克任务都报告了CMB地图上以银河系坐标（$l=209^{\circ}$，$b=-57^{\circ}$）为中心的极冷点（CS）。本文通过定义局部Minkowski函数来研究CS的局部非高斯性。我们发现第三类Minkowski函数$ν_2$对CS引起的非高斯性非常敏感。在$R\sim10^{\circ}$尺度下，WMAP CS与随机高斯模拟结果相比，偏离高斯性的置信度超过99%。同时，我们发现，宇宙纹理提供了一个很好的解释，这些异常相关的WMAP CS，这可以进一步检验未来的偏振数据。

来自吸积原初黑洞的CMB偏振非高斯性

CMB polarization non-Gaussianity from accreting primordial black holes

本文计算吸积原初黑洞产生的CMB温度、E/B模偏振三谱，发现Planck的四点函数限制难与功率谱竞争，而CMB Stage-4可显著提升灵敏度。

基于神经网络的普朗克CMB映射原始非高斯性估计

A Neural-Network based estimator to search for primordial non-Gaussianity in Planck CMB maps

我们提出了一个升级的组合估计，Minkowski泛函和神经网络的基础上，具有优异的性能，在检测原始的非高斯模拟地图，也包含一个加权的混合物的银河污染，除了真正的像素的噪声从普朗克宇宙微波背景辐射数据。我们严格测试了我们的估计器的效率，考虑到前景清洁普朗克地图中残余非高斯性的几种合理情况，直觉地优化神经网络的训练过程，以区分具有原始和二次非高斯特征的污染。我们寻找约束的原始本地非高斯在大角度尺度上的前景清洁普朗克地图。对于$\mathtt{SMICA}$地图，我们发现${f}_{\rm \,NL} = 33 \pm 23$，在$1σ$置信水平，在极好的协议与WMAP-9年和普朗克的结果。此外，对于其他三个普朗克地图，我们得到了类似的限制与区间${f}_{\rm \,NL} \in [33, 41]$的值，伴随着事实，这些地图表现出不同的功能，在报告的分析，如具有不同的像素的噪声强度。

用CMB-21 cm互相关约束原始非高斯性？

Constraining primordial non-Gaussianity with CMB-21cm cross-correlations?

我们研究了原始非高斯性对CMB各向异性和再电离时期21 cm波动之间的互相关的影响。我们假设一个解析的再电离模型和电离分数与$f_{\rm NL}$引起的尺度相关的偏见。我们估计的角功率谱的互相关的CMB和21厘米。为了评估探测能力，还计算了当前和未来观测（如普朗克卫星的CMB观测和Omniscope的21 cm观测）的单个红移切片的信噪比（S/N）。$f_{\rm NL}$的存在使大尺度下的互相关信号增强，并且在我们的再电离模型中互相关信号的增强与再电离参数无关。然而，宇宙的变化是显着的，在这样的尺度和S/N比被抑制。在我们的基准再电离模型中，对于$f_{\rm NL}=10$（100），得到的信噪比为2.8（2.4）。我们的工作表明，在缺乏显着的前景和系统，21厘米的自相关是一个更好的探测$f_{\rm NL}$比互相关（如预期的，因为它取决于$b^2$），而互相关只包含一个因素的$b$。然而，检查21 cm和CMB之间的互相关是有趣的，因为信噪比是不可忽略的，并且我们更有可能摆脱CMB和21 cm实验共同的系统学和前景，而不是完全清除21 cm所有可能的前景和大尺度系统学。

等曲率扰动中非高斯性的CMB约束

CMB constraint on non-Gaussianity in isocurvature perturbations

研究了CDM等曲率扰动中非高斯性的CMB约束。在宇宙的非常早期阶段，非高斯等曲率扰动可以在各种模型中产生。由于等曲率扰动对后期结构形成的影响很小，因此CMB至少在近期内是等曲率非高斯的最佳探头。在本文中，我们专注于不相关的等曲率扰动和约束其非高斯性。为此，我们采用了几个国家的最先进的技术，CMB数据和模拟的分析。我们使用WMAP的7年温度各向异性资料。当绝热扰动为高斯扰动时，我们得到了尺度不变等曲率功率谱的等曲率非高斯约束α ^2 f_{NL} ^{（ISO）}=40+-66，其中α是等曲率扰动功率谱与绝热扰动功率谱的比值。当我们假设绝热扰动也可以是非高斯的时，我们得到f_{NL} =38+-24和α ^2 f_{NL} ^{（ISO）}=-8+-72。我们还讨论了我们的结果对轴子CDM等曲率模型的影响。

银河系CMB前景的双谱及其对原始非高斯估计的影响

The bispectra of galactic CMB foregrounds and their impact on primordial non-Gaussianity estimation

我们使用合并的双谱估计器来确定尘埃，自由，同步加速器和AME星系前景的双谱，使用指挥官组件分离方法从普朗克2015年的数据产生的地图。我们发现，所有这些峰值在压缩配置，允许潜在的混乱，特别是当地的原始形状。应用一个额外的功能，实现了分箱双谱估计代码，然后我们使用这些银河双谱作为模板，在$f_\mathrm{NL}$分析其他地图。经过测试和验证的方法和代码与模拟，我们表明，我们检测到的尘埃在原始的143 GHz的地图与预期的幅度（其他星系前景太弱，在143 GHz的检测），并没有银河系的残留物中检测到清洁的CMB地图。我们还研究了模板上的掩模的效果和联合灰尘原始$f_\mathrm{NL}$分析上的装箱的选择的效果。

原始非高斯性对巨弧统计的影响：一个尺度相关的例子

The Effects of Primordial Non-Gaussianity on Giant-Arc Statistics: A Scale Dependent Example

在最近发表的一篇文章中，我们量化了原始非高斯性对巨弧形成概率的影响。在这项工作中，我们专注于非高斯性的局部形式，并发现它只能有一个适度的影响，鉴于最近的限制，从宇宙微波背景（CMB）的测量。在这里，我们提出了新的计算使用的参数化的尺度相关的非高斯性，其中的原始双谱具有等边形状和有效的f_NL参数依赖于规模。我们发现，这种类型的非高斯性可以产生更大的影响，巨弧丰度相比，由于规模的依赖性和相对较弱的约束，从CMB测量的等边形状的本地形式。与先前发现的局部形式的最大~40%的影响（在最新的CMB约束内）相反，我们发现，尺度依赖的等边形式的预测巨弧丰度可以与高斯情况下的几个因子不同。

在CMB地图中检验大角度偏离高斯性

Testing large-angle deviation from Gaussianity in CMB maps

检测CMB数据中的非高斯性水平对于区分暴胀模型和测试替代原始情景至关重要。然而，提取原始的非高斯性是一个困难的努力，因为非原始性质的几种影响可以产生非高斯性。另一方面，不同的统计工具原则上可以提供关于不同形式的非高斯性的信息。因此，任何单一的统计估计量都不可能对所有可能的非高斯形式敏感。在这方面，为了弄清CMB数据偏离高斯性的潜在来源，必须使用不同的统计指标。在最近的一篇论文中，我们提出了两个新的大角度非高斯指标，提供了大角度尺度上偏离高斯的措施。我们使用这些指标进行分析的波段和前景减少WMAP地图的非高斯性和没有KQ75掩模。在这里，我们简要回顾了非高斯指标的制定，并讨论了使用我们的指标所做的分析。

前景缩减CMB映射的非高斯性

Non-gaussianity in the foreground-reduced CMB maps

[摘要]：通过使用CMB数据检测或未检测原始非高斯性不仅对于区分通货膨胀模型而且对于测试替代方案至关重要。因此，非高斯性提供了对原始宇宙物理学的一个强有力的探索。原始非高斯性的提取是一项困难的事业，因为非原始自然的几种效应可以产生非高斯性。大部分CMB数据的高斯性分析都是通过使用部分天空频率来进行的，其中使用掩模来处理银河漫射前景发射。然而，全天空地图似乎更适合于测试CMB数据的高斯性。另一方面，在一些非高斯分析中，掩模会引起偏差。在这里，我们使用两个最近的大角度非高斯指标，基于CMB地图大角度斑块的偏斜度和峰度，来检查可用的全天五年和七年WMAP地图中的非高斯问题。我们发现，这些全天空的前景减少地图提出了一个显着的偏离高斯的不同水平，这与前景减少程序。我们还进行了高斯性分析的前景减少五年和七年的WMAP地图与KQ75掩码，并与全天前景减少地图进行类似的分析进行比较。该比较显示了当采用掩模时非高斯性水平的显著降低，这提供了关于前景缩减的地图作为全天空CMB的高斯重建的适合性的指示。

Constraints on primordial non-Gaussianity from halo bias measured through CMB lensing cross-correlations

Local non-Gaussianities in the initial conditions of the Universe, parameterized by $f_{\rm NL}$, induce a scale-dependence in the large-scale bias of halos in the late Universe. This effect is a promising path to constrain multi-field inflation theories that predict non-zero $f_{\rm NL}$. While most existing constraints from the halo bias involve auto-correlations of the galaxy distribution, cross-correlations with probes of the matter density provide an alternative channel with fewer systematics. We present the strongest large-scale structure constraint on local primordial non-Gaussianity th…

来自三次原始扰动的非高斯统计性质：CMB映射模拟和亏格统计

Statistical nature of non-Gaussianity from cubic order primordial perturbations: CMB map simulations and genus statistic

我们模拟CMB地图，包括非高斯性所产生的原始引力势的三阶扰动，其特征在于由非线性参数$g_{NL}$。该地图被用来研究所产生的非高斯温度波动的特性。我们测量的属，并调查它如何偏离高斯形状的函数$g_{NL}$和平滑尺度。我们发现非高斯亏格曲线与高斯亏格曲线的偏差具有反对称的正弦函数形状，这意味着$g_{NL}>0$的热点和冷点较多，而$g_{NL}<0$的热点和冷点较少。偏差随$g_{NL}$线性增加，并且随着平滑尺度的增加也表现出轻微的增加。我们进一步研究了来自属的其他统计量，即，热点的数量，冷点的数量，热点和冷点的组合数量和属曲线在平均温度波动的斜率。我们发现，这些可观携带签名的$g_{NL}$，显然不同于二次阶扰动，编码在参数$f_{NL}$。因此，它们不仅可以区分非高斯温度波动和高斯温度波动，而且可以区分$g_{NL}$和$f_{NL}$型非高斯性。

基于模板的非参数CMB非高斯搜索

The binned bispectrum estimator: template-based and non-parametric CMB non-Gaussianity searches

我们描述了用于2013年和2015年欧空局普朗克卫星温度和偏振CMB图的官方分析的分箱双谱估计器的细节。该估计器的定义方面是确定已在谐波空间中合并的映射双谱（3点相关器）。对于映射中的非高斯性的参数确定（所谓的fNL参数），采用该分箱双谱与理论激励模板的内积。然而，作为补充方法，也可以使用可变平滑尺度来平滑分箱的双谱，以便抑制噪声并使相干特征在噪声之上突出。这允许人们以模型独立的方式寻找任何统计上显著的双谱信号。这种方法是有用的特征的双谱形状的银河前景发射，其中的双谱各向异性的理论预测是缺乏的，并检测一个偶然的原始信号，其中的理论模板尚未提出。本文介绍了基于模板和非参数的方法。

仪器系统学对CMB双谱的影响

Impact of Instrumental Systematics on the CMB Bispectrum

从温度和极化各向异性两个方面研究了仪器系统学对利用宇宙微波背景（CMB）双谱估计原初非高斯性的影响。对于温度系统学，我们考虑增益起伏和光束畸变。对于偏振，我们考虑与已知仪器系统学相关的影响：校准，像素旋转，差分增益，指向和仪器光束的椭圆率。我们认为这些影响在下一个领先的顺序，我们称之为非线性系统的影响。我们发现，如果仪器的响应是线性正比于接收到的CMB强度，那么只有原始CMB双谱的形状，如果有任何，将被扭曲。我们表明，仪器的非线性响应可以在一般情况下导致虚假的非高斯特性的CMB温度和偏振各向异性，即使原始CMB是完全高斯。我们确定的线性和非线性系统学参数的水平，它们不会导致我们的能力，以约束原始的非高斯振幅f_{nl}显着退化。我们发现，非线性系统学比线性系统学在提取原始非高斯性方面可能更令人担忧。特别是因为当前和不久的将来的CMB探头针对CMB功率谱测量进行了优化，而CMB功率谱测量对非线性仪器响应并不特别敏感。我们发现，如果仪器非线性不受专门校准的控制，在相应的非线性出现在CMB偶极测量中之前，有效的局域非高斯性可以达到f_{nl} ~ O（10）。高阶多极子对仪器的非线性更不敏感。

尺度相关非高斯性与CMB幂次不对称性

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。

HILC前景缩减三年WMAP CMB地图中的非高斯性

Non-Gaussianity in the HILC foreground-reduced three-year WMAP CMB map

在宇宙微波背景辐射数据中检测到或未检测到原始非高斯性，不仅对于检验早期宇宙物理学的替代模型至关重要，而且对于区分暴胀模型的类别也至关重要。考虑到这种非高斯性探测对我们理解早期宇宙物理学的深远影响，重要的是采用替代指标，以便获得有关CMB高斯性特征的进一步信息，这可能有助于确定它们的起源。因此，最近在非高斯指标的设计以及在CMB数据中寻找偏离高斯性的应用方面作出了相当大的努力。最近，我们提出了两个新的大角度非高斯指标，提供了大角度尺度上的高斯偏离的措施。我们已经使用这些指标进行高斯性的单频带和可用的前景减少{ \it五年}地图与不KQ 75掩模的分析。在这里，我们扩展和补充这些研究进行了新的分析偏离高斯的{ \it三年}谐波ILC（HILC）前景减少全天空和KQ 75掩蔽地图从WMAP数据。我们表明，这一全天空前景减少地图提出了一个显着的偏离高斯，这是降低到一个水平的一致性与高斯时，采用KQ 75掩模。

轴子弦诱导的 CMB 双折射中的非高斯性测量

Measures of non-Gaussianity in axion-string-induced CMB birefringence

本文研究了轴子弦诱导的宇宙微波背景双折射的非高斯性，利用峰度和双谱技术量化了 4 点和 3 点关联函数，指出非高斯性测量有助于区分新物理源并打破轴子-光子耦合与弦网络性质间的简并性。

用SKA连续巡天通过iSW测量探测原始非高斯性

Probing primordial non-Gaussianity via iSW measurements with SKA continuum surveys

普朗克宇宙微波背景实验已经提供了迄今为止对原始非高斯性的最佳约束，排除了产生大的非高斯性的早期宇宙暴胀模型。虽然CMB的限制预计会有小的改进，但下一个精度前沿将来自未来对星系分布的大规模调查。这种调查的优点是，它们可以测量比CMB多得多的模式-特别是，即将与SKA进行的无线电调查将涵盖巨大的数量。射电连续谱巡天提供了最大的数据量，但缺点是没有红移信息。为了减轻这一点，我们使用两个额外的观测值。首先，综合的萨克斯-沃尔夫效应-无线电数计数与CMB温度各向异性的互相关-有助于减少对非高斯性敏感的大尺度上的系统性。其次，光学数据允许交叉识别，以获得一些红移信息。我们表明，虽然单个红移箱的情况下，可以提供一个西格玛（fNL）~ 20，因此是没有竞争力的当前和未来的非高斯约束，层析分析可以提高一个数量级的约束，即使只有两个红移箱。一个巨大的改进是通过增加高红移源来提供的，因此具有高z星系的交叉ID和更高z的射电尾是实现非常精确的fNL测量的关键。我们的研究结果表明，SKA连续调查可以提供与CMB和即将到来的光学调查竞争的限制，可能允许测量西格玛（fNL）~ 1。此外，这些测量将作为一个有用的检查与其他探头在其他红移范围内获得的结果与其他方法。