A needlet ILC analysis of WMAP 9-year polarisation data: CMB polarisation power spectra
利用Wilkinson微波各向异性探测器（WMAP）9年的观测数据，估算了宇宙微波背景（CMB）的偏振功率谱和温度-偏振互谱。前台清洗是使用最小方差线性组合的系数针状分解的天空地图的所有WMAP通道，以产生地图的CMB温度各向异性（T-模式）和偏振（E-模式和B-模式），为9个不同的观测年。最后的功率谱是从所有可能的跨年功率谱的平均值计算得到的，这些功率谱是使用不同年份的前景清洁地图获得的。我们的分析技术产生的EE光谱的测量是在当前的宇宙学模型的理论预期非常一致。相比之下，公开可用的WMAP EE功率谱在大于一度的尺度上平均更高（并且显著高于当前最佳拟合的预测EE谱），我们的分析没有证实这种过度。
2013-07-17 astro-ph.CO
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。
2010-10-01 astro-ph.CO
Can the CMB be Odd? Effect of a Parity-Violating Matter 4-Point Function on the Low-$\ell$ CMB Trispectrum
University of Florida（佛罗里达大学）；University of Oklahoma（俄克拉荷马大学）；University of Waterloo（滑铁卢大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（perimeter研究所）
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
Deep Needlet: A CNN based full sky component separation method in Needlet space
本文提出深度针孔方法，利用在针孔空间多分辨率表示上训练的卷积神经网络从普朗克多频观测中恢复全天空CMB温度图，相比NILC减少了残余前景污染，并成功应用于普朗克PR3数据。
2025-08-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Optimal analysis of the CMB trispectrum
我们开发了一个通用的框架，数据分析和现象学的CMB四点函数或三谱。在导数展开的最低阶，暴胀作用量允许三个与对称性一致的四次算子：$\dotσ^4$，$\dotσ^2 (\partialσ^2)$和$(\partialσ)^4$。在单场暴胀中，只有第一个算子可以是主导的非高斯信号。Fisher矩阵分析表明，三个CMB三谱中存在一个近简并谱，因此我们在三谱中引入了$ζ^3$型局部非高斯性系数$g_{NL}^{\rm loc}$和两个系数$g_{NL}^{\dotσ^4}$和$g_{NL}^{(\partialσ)^4}$.该三参数空间类似于通常用于对CMB三点函数进行参数化的参数空间$(f_{NL}^{\rm loc}, f_{NL}^{\rm equil}, f_{NL}^{\rm orth})$。接下来，我们转向数据分析，并展示如何表示这些三谱的可分解的形式，导致计算速度快的操作，如评估CMB估计或模拟非高斯CMB。我们讨论了CMB分析管道中的实际问题，并对WMAP数据进行了优化分析。在校正CMB透镜效应后，我们的最小方差估计为$g_{NL}^{\rm loc} = (-3.80 \pm 2.19) \times 10^5$、$g_{NL}^{\dotσ^4} = (-3.20 \pm 3.09) \times 10^6$和$g_{NL}^{(\partialσ)^4} = (-1…
2015-02-02 astro-ph.CO
CMB temperature trispectrum from accreting primordial black holes
本研究探讨了吸积原初黑洞（PBHs）在CMB温度四谱线上的新非高斯印记，推导了电离扰动的转移函数，发现Planck对低于约$10^3 M_{\odot}$的PBHs的敏感性优于现有功率谱约束。
2022-11-30 astro-ph.CO
The Atacama Cosmology Telescope: Reionization kSZ trispectrum methodology and limits
本文研究斑块状再电离产生的 kSZ 三谱探测难题，利用 CMB 透镜分析工具抑制噪声与前景污染，并结合 ACT DR6 与 Planck 数据给出比模拟预测高约 50 倍的上限。
2024-05-02 astro-ph.CO
Statistical anisotropies in temperature and polarization fluctuations from a scale-dependent trispectrum
研究了在原始统计为非高斯统计时，观测到的宇宙微波背景（CMB）涨落两点函数中产生的统计各向异性。聚焦于各向异性的偶极调制，我们发现在CMB温度波动中观察到的半球功率不对称性可以用具有振幅$τ_{\rm NL}(k_p=0.05~{\rm Mpc}^{-1}) \approx 2 \times 10^4$和大的红色倾斜$n\approx -0.68$的局部型三谱来模拟。我们数值评估的非高斯协方差的调制估计的温度和E-模式的偏振波动，并讨论了前景的约束模型使用普朗克卫星数据。然后，我们讨论了其他影响的尺度相关的三谱，可以用来区分这种情况下的功率不对称的其他解释：高阶调制的两点函数和非高斯角功率谱协方差。作为非高斯功率谱协方差的一个重要结果，我们讨论了如何CMB推断的原始标量波动的谱指数可以显着偏置的存在下，一个尺度依赖的本地型三谱。
2018-07-16 astro-ph.CO
Needatool: A Needlet Analysis Tool for Cosmological Data Processing
介绍了NeedATool（Needlet Analysis Tool），一个基于Needlet的数据分析软件，Needlet是一种小波变换，它对球面上定义的场的分析有很强的作用。针已成功地应用于天体物理和宇宙学观测的处理，特别是用于宇宙微波背景（CMB）数据的分析。通常，这样的分析是在实空间以及在其对偶域，谐波之一。这两种空间各有优缺点：例如，在像素空间中更容易处理部分天空覆盖和实验噪声;在谐波域中，波束处理和与理论预测的比较更有效。然而，在过去的十年中，小波已经成为一个有用的工具，CMB数据分析，因为它们允许结合的两个空间的大部分优点，其主要原因之一是其尖锐的本地化。在本文中，我们概述了分析性能的针头和讨论的主要特点的数值代码，这应该是一个有价值的除了CMB分析师的工具箱。
2010-10-07 astro-ph.CO astro-ph.IM
General CMB and Primordial Trispectrum Estimation
我们提出了三谱估计方法，可适用于一般的不可分离的原始和CMB三谱。我们提出了一个一般的最优估计的三谱的连接部分，我们推导出一个二次项，将非均匀噪声和掩蔽的影响。我们描述了一个通用的算法，用于创建模拟地图与给定的任意（和独立的）功率谱，双谱和三谱。我们提出了一个通用的定义的三谱参数$T_{NL}$，使集成的双谱观测域可以一致的理论模型之间进行比较。我们定义了一个形状函数的原始三谱，连同一个形状相关器和一个有用的参数化可视化的三谱。我们推导出可分离的解析CMB解决方案的大角度限制常数和本地模型。我们提出了可分离的模式分解，可用于描述任何原始或CMB双谱各自的波数或多极域。通过从观测图中提取这些可分离基函数的系数，我们能够对任何给定的具有不可分离三谱的理论模型提出一个有效的估计。估计有两种表现形式，比较理论和观察到的系数在原始或后期。这些模式分解方法在数值上是易于处理的，对于CMB估计量具有顺序$l^5$操作，对于一般原始估计量具有近似顺序$l^6$（对于一类特殊的模型，在这两种情况下都减少到顺序$l^3$）。我们还演示了如何使用这些方法可以从观测地图重建的三谱。
2010-05-20 astro-ph.CO hep-th
The probability distribution for non-Gaussianity estimators constructed from the CMB trispectrum
利用宇宙微波背景（CMB）三谱探测早期宇宙物理的前景是近年来的一个热点。这里，我们评估CMB三谱的幅度tau_nl的标准估计器tau_nle的概率分布函数（PDF），对于tau_nl = 0的高斯映射）和对于具有非零三谱（|tau_nl| >0）的映射。我们发现这些PDF在这两种情况下都是高度非高斯的。我们还评估了三谱振幅的方差，<tau_nle^2>是其基础值tau_nl的函数。我们发现这个方差对τ_nl有很强的依赖性。我们还发现，方差不，鉴于高度非高斯性质的PDF，有效地表征分布。因此，为了正确解释任何给定的三光谱测量的含义，必须详细了解这些PDF。例如，如果CMB实验具有lmax = 1500的最大多极（例如普朗克卫星）测量tau_nl = 0，然后在95%置信度下，我们的计算表明我们可以得出tau_nl < 1005的结论;假设高斯PDF，但具有正确的tau_nl相关方差，我们将错误地得出tau_nl < 4225的结论;进一步忽略方差中的τ_NL依赖性，我们将错误地得出τ_NL < 361的结论。
2012-03-29 astro-ph.CO hep-ph
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
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
Multi-Clustering Needlet-ILC for CMB B-modes component separation
针对 CMB B 模前景空间频谱变化导致 NILC 减除受限的问题，提出按双频 B 模图比值聚类并分区最小化方差的 MC-NILC，在 LiteBIRD 模拟中显著降低残余污染。
2024-01-25 astro-ph.CO
Primordial Magnetic Field Limits from CMB Trispectrum - Scalar Modes and Planck Constraints
宇宙磁场在大尺度上被观测到是相干的，并且可能有一个原始的起源。宇宙微波背景辐射（CMB）中的非高斯信号是由原始磁场产生的，因为原始磁场引起的磁应力和温度各向异性与磁场成二次方关系。我们计算大角度尺度上的CMB标量三谱，近尺度不变的磁场，通过萨克斯-沃尔夫效应的来源。由磁能密度和磁标量各向异性应力引起的三谱被发现具有典型的幅度约为$10^{-29}$和$10^{-19}$，分别。标量各向异性应力三谱也计算在平天近似，并产生类似的结果。从普朗克任务的数据对CMB的非高斯性的观测限制，使我们能够设置上限的$B_0 \lesssim 0.6 $ nG的原始宇宙磁场的现值。在三谱中考虑暴胀磁曲率模可以进一步将磁场上限收紧到$B_0 \lesssim 0.05 $ nG。这些sub-nanoGauss约束从磁三谱是最严格的限制，到目前为止的原始磁场的强度，在兆秒差距尺度上，显着优于从CMB双谱和CMB功率谱的限制。
2013-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB temperature trispectrum of cosmic strings
给出了由宇宙弦引起的宇宙微波背景（CMB）温度各向异性的三谱解析表达式。我们的结果推导出的小角度尺度下的假设，温度各向异性引起的Gott-Kaiser-Stebbins效应。根据弦的微观结构和弦的模型，三谱被预测以非整数幂律指数l^（-r）衰减，其中6<r<7。对于Nambu-Goto弦，这个指数与弦的均方速度和圈分布函数有关。然后，我们探讨了两类波数配置在傅立叶空间，风筝和zizium quadriquet。三谱可以是任何符号的，并且对于所有压缩的四边形，三谱似乎都得到了强烈的增强。
2010-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Robust CMB B-mode analysis with Needlet-ILC and simulation-based inference
Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Princeton University（普林斯顿大学）；University of California Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；University of Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）
本文提出了一种基于Needlet-ILC和模拟推理的鲁棒CMB B模分析方法，通过压缩数据提升对模型不正确和复杂前景的鲁棒性，并在模拟中实现对张量到标量比r的精确估计。
2025-12-18 astro-ph.CO astro-ph.IM
On the joint analysis of CMB temperature and lensing-reconstruction power spectra
引力透镜在现代宇宙微波背景参数分析中提供了重要的宇宙学信息来源。它是在功率谱和温度波动的三谱测量。这些观测值通常被视为独立的，尽管它们都是从同一张地图上确定的，这是不可能的。在本文中，我们进行了严格的分析之间的协方差透镜功率谱和三谱分析。我们发现两个主要的贡献来自：（i）在三谱测量和温度功率谱中的样本方差之间的相关性断开噪声偏置;和（ii）透镜本身的样本方差。当重建的偏转谱中的占主导地位的N 0高斯偏置通过部分依赖于数据的校正来处理时，如其他地方出于其他原因所提倡的那样，前者自然被去除。剩下的透镜-宇宙-方差贡献很容易建模，但对于类普朗克实验来说可以安全地忽略，这证明了将两个可观测光谱视为独立的。我们还测试了简单的似然近似的偏转功率谱，发现高斯与参数无关的协方差表现良好。
2013-08-01 astro-ph.CO
Primordial trispectrum from kSZ tomography
动力学Sunyaev Zel'dovich效应是一种次级CMB温度各向异性，它提供了一个强有力的探测宇宙中物质分布的径向速度场的方法。这个速度场重建相结合的高分辨率CMB测量与星系的调查数据，它提供了一个公正的示踪物质扰动的线性制度。在本文中，我们将展示如何测量可以用来探测原始的非高斯的本地类型，特别是专注于三谱振幅$τ_{\rm NL}$，可能会出现在一个简单的两个字段的通货膨胀模型，我们提供的说明方式。互相关的速度场导出的物质分布与偏置的大尺度星系密度场允许一个测量的尺度依赖的偏置因子与样本方差抵消。我们预测对应于CMB-S4和VRO的构型导致$σ_{f_{\rm NL}} \approx 0.59$和$σ_{τ_{\rm NL}} \approx 1.5$的灵敏度。这些预测预测的改善因子为10和195的$σ_{f_{\rm NL}}$和$σ_{τ_{\rm NL}}$，分别超过灵敏度使用VRO数据单独，没有内部样本方差取消。类似地，对于对应于DESI和SO的配置，我们预测$σ_{f_{\rm NL}} \approx 3.1$和$σ_{τ_{\rm NL}} \approx 69$的灵敏度，与单独使用DESI数据集相比，其改进因子分别为2和5。我们发现，一个高的星系数密度和大的调查量大大提高了我们的能力，探测的振幅的原始三谱的多场模型考虑。
2022-08-30 astro-ph.CO
Cosmic Microwave Background Trispectrum and Primordial Magnetic Field Limits
原始磁场在宇宙微波背景辐射（CMB）中会产生非高斯信号，这是因为磁场应力和它们引起的温度各向异性与磁场成二次关系。我们计算一个新的措施，磁非高斯，CMB三谱，在大角度尺度上，通过萨克斯-沃尔夫效应的来源。由磁能密度和磁标量各向异性应力引起的三谱的典型幅值分别约为10^{-29}和10^{-19}的几倍。从WMAP数据的CMB非高斯性的观测限制，使我们能够保守地设置上限的nG，并可能sub-nG，对原始宇宙磁场的现值。这代表了迄今为止对原始磁场强度的最严格限制，在Mpc尺度上，并且优于CMB双谱和CMB功率谱中所有模式的限制。因此，CMB三谱是一种新的、更灵敏的大尺度原始磁场探测器。
2012-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the Running of Primordial Bispectrum and Trispectrum using CMB Spectral Distortions
我们计算了高阶密度相关函数的运行对CMB谱失真（SD）的两个点函数的影响。我们发现，有一定程度的运行增强了所有的SD的几个数量级，这可能使他们更容易检测。取一个合理的范围为$ |n_{f_{NL}} |\lesssim 1.1$和$f_{NL} = 5$，我们表明，对于PIXIE样实验，信噪比，$(S/N)_{i}$，提高到$\lesssim 4000$和$\lesssim 10$ $μT$和$yT$对$n_{f_{NL}}$的上限。此外，假设$ |n_{τ_{NL}}|< 1$和$τ_{NL} = 10^3$，$(S/N)_{i}$分别增加到$μμ$、$μy$和$yy$的$\lesssim 8\times 10^{6}$、$\lesssim 10^4$和$\lesssim 18$。因此，CMB谱畸变在不久的将来可以成为高阶相关函数运行的直接探针。
2019-10-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining Cosmological Parameters with Needlet Internal Linear Combination Maps II: Likelihood-Free Inference on NILC Power Spectra
本研究提出NILC加权方案结合无似然推断，利用非高斯信息约束宇宙学参数，相比传统MFPS方法可使成分振幅参数的二维68%置信区面积缩小60%，适用于原初B模搜索。
2024-06-24 astro-ph.CO
Super-CMB fluctuations and the Hubble tension
研究了当原始涨落为非高斯时CMB涨落角功率谱估计的协方差。非高斯协方差来自非零连接的四点关联函数--或傅立叶空间中的三谱--并且当长波长（超CMB）模式与短波长模式强耦合时可以很大。这种非高斯协方差的影响可以通过理论CMB角功率谱中的额外自由度来建模，并且可以导致相对于$Λ$ CDM中的标准宇宙学参数的不同推断值。以准单场暴胀模型中原始三谱的坍缩极限为例，研究了当允许两个额外的描述三谱的参数时，六个标准$Λ$ CDM参数的移动.在扩展模型中哈勃张力的统计显著性降低，使我们能够结合{ \it普朗克}温度数据和Ia型超新星的Panstarrs数据与距离阶梯测量的哈勃常数。这种数据组合显示了原始三谱诱导的非高斯协方差的强有力证据，相对于$Λ$ CDM，似然改进为$Δχ^2 \approx -15$（具有两个附加参数）。
2020-04-05 astro-ph.CO hep-th
Searching for Inflationary Physics with the CMB Trispectrum: 2. Code & Validation
本文介绍公开代码PolySpec，提供四次估计器测量多种暴胀模板幅度，经验证无偏且最小方差，为Planck四谱分析奠定基础。
2025-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic String Power Spectrum, Bispectrum and Trispectrum
我们使用宇宙弦的后重组引力效应的解析计算来估计由此产生的CMB功率谱，双谱和三谱。我们特别强调多极制度有关即将到来的CMB实验，特别是普朗克卫星。这些计算使用平天近似，通过积分从上次散射到现在的弦贡献来推广以前的工作，找到多极l > 50对散射子的主要贡献。我们发现了一个良好的字符串双谱（没有分歧），这是很容易区分的膨胀双谱具有显着的声学峰值的形状。我们估计表征双谱的非线性参数约为f_NL \sim -20（给定来自CMB功率谱的当前弦约束）。我们还应用这些不平等的时间相关器的方法来计算parrallelogram配置的三谱，再次有效的相关的WMAP和普朗克在很大范围内的角尺度，以及在非常小的角尺度。我们发现，不像双谱是抑制对称性的考虑，宇宙弦的三谱是大的。我们目前对三谱参数的估计是τ_NL \sim 10 ^5，这可能是对弦模型最强的约束之一，因为三谱的估计已经被开发出来了。
2009-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational wave trispectrum in the axion-SU(2) model
本文研究了在暴胀过程中，由轴子旁观场和SU（2）规范场动力学产生的引力波的三谱。在非阿贝尔规范理论中，规范场具有四点自相互作用，从而产生树能级GW三谱。我们制定这种类型的GW三谱包括非动力学的贡献，并评估它在等边极限作为一个独特的信号，这个模型。我们发现GW三谱与标量功率谱立方的比值在可行参数空间中可以达到$\mathcal{O}(10^6)$，这可以在CMB观测中得到。
2022-01-05 astro-ph.CO hep-ph
Analysis of NILC performance on B-modes data of sub-orbital experiments
本文评估NILC在亚轨道CMB部分天空B模数据中的成分分离性能，比较E-B泄漏校正方法并引入迭代分解与扩散修复，使其达到实验目标灵敏度。
2024-01-25 astro-ph.CO
Point Source Detection and False Discovery Rate Control on CMB Maps
我们讨论了一个新的程序来寻找点源在宇宙微波背景地图，特别是，我们的目标是控制所谓的假发现率，这是定义为假发现的期望值之间的像素被标记为污染的点源。我们利用一种称为STEM的过程，该过程基于以下四个步骤：1）对观察到的CMB图进行针状滤波，以提高信噪比; 2）选择候选峰，即，滤波图的局部最大值; 3）计算局部最大值的\emph{p-}值; 4）通过所谓的Benjamini-Hochberg方法实现多重检验过程。我们的程序也适用于最新发布的普朗克CMB地图。
2019-02-18 astro-ph.CO
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
CMB Constraints on Primordial non-Gaussianity from the Bispectrum (f_{NL}) and Trispectrum (g_{NL} and τ_{NL}) and a New Consistency Test of Single-Field Inflation
我们概述了当前和未来实验中宇宙微波背景辐射（CMB）对非高斯性的预期约束，重点是局域组态或非高斯性的三阶（f_{NL}）和四阶（g_{NL}和τ_{NL}）振幅。实验的重点是偏度（二比一）和峰度（二比二和三比一）加权地图的功率谱。除了利用WMAP 5年资料对τ_{NL}和g_{NL}进行测量外，我们的研究还首次对未来g_{NL}的约束条件进行了预报。我们描述了如何通过一个窗口函数来校正这些统计数据，从而绕过了计算线性项的需要，这些线性项是为上一代非高斯统计数据引入的，例如偏度估计器。我们讨论了比值A_{NL} = τ_{NL}/（6 f_{NL} /5）^2作为单场暴胀模型的一个附加检验，并讨论了每个统计量的物理意义。使用WMAP 5年V+ W波段数据到l_{max} =600的这些估计器，我们约束三阶非高斯参数τ_{NL}和g_{NL}，发现-7.4 < g_{NL} /10^5 < 8.2和-0.6 < τ_{NL}/10^4 < 3.3，将WMAP之前基于COBE的τ_{NL} < 10^8的限制提高了近四个数量级。
2010-07-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Optimal Trispectrum Estimators and WMAP Constraints
我们提出了一个最佳的CMB三谱估计，占各向异性噪声和不完整的天空覆盖的实现。我们使用一个一般的可分离模式的扩展，它可以并已被应用到约束原始和后期的模型。我们验证我们的方法在大角度尺度上使用已知的分析结果在萨克斯-沃尔夫极限。我们提出了第一个接近最佳的三谱约束WMAP数据的立方项的本地模型膨胀$ g_{\rm NL} = (1.6 \pm 7.0)\times 10^5$，等边模型$t_{\rm NL}^{\rm{equil}}=(-3.11\pm 7.5)\times 10^6 $和常数模型$t_{\rm NL}^{\rm{const}}=(-1.33\pm 3.62)$。这些结果，特别是等边约束，是相关的一些动机良好的模型（如DBI和K膨胀）密切相关的三谱形状。我们还使用三谱信号预测宇宙弦提供一个保守的上限弦张力$Gμ\le 1.1\times 10^{-6}$（在95%的置信度），这在很大程度上是背景和模型独立。所有这些新的三谱结果都与高斯宇宙相一致。我们讨论了使用这些方法和普朗克卫星的精度更高的前景，限制一般类的trispectrum的重要性。
2010-12-29 astro-ph.CO hep-ph
Component-separated, CIB-cleaned thermal Sunyaev--Zel'dovich maps from $\textit{Planck}$ PR4 data with a flexible public needlet ILC pipeline
本研究开发了公开的 Python 包 $\ exttt{pyilc}$，基于 $\ extit{Planck}$ PR4 数据利用 NILC 流水线构建了经过 CIB 污染最小化处理的 Compton-$y$ 地图，其小尺度噪声较官方地图降低 10-20%。
2024-02-15 astro-ph.CO
Searching for Inflationary Physics with the CMB Trispectrum: 3. Constraints from Planck
利用Planck PR4温度与极化四点谱数据，结合最优估计量搜寻33种暴胀模板振幅，未发现原初非高斯性性的证据，对暴胀Lagrangian参数设置了严格约束，并首次分析了方向依赖四点谱与宇宙对撞机塌缩极限等模板。
2025-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for Inflationary Physics with the CMB Trispectrum: 1. Primordial Theory & Optimal Estimators
本文分析了CMB温度和偏振四点函数以搜寻多种暴胀物理现象，提出十三个准最优估计器以直接估计原初模板幅度，为利用Planck数据约束暴胀模型及宇宙对撞机物理提供了基础。
2025-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Angular dependence of primordial trispectra and CMB spectral distortions
在各向异性源的存在下，在通货膨胀的时代，原始曲率扰动的三谱有一个非常具体的角度之间的依赖关系，每个波矢量是区别于遇到的一个时，只有标量场存在，其特征在于由勒让德多项式描述的角度依赖。我们研究了曲率三谱在$TTμ$双谱上留下的印记，该双谱是由宇宙微波背景辐射（CMB）的温度各向异性（T）和化学势谱畸变（$μ$）之间的相关产生的。由于原始信号的角度依赖性，相应的$TTμ$双谱在形状上与通常的$g_{\rm NL}$或$τ_{\rm NL}$局部三谱来源的$TTμ$强烈不同，使我们能够获得无偏估计。从Fisher矩阵分析，我们发现，在宇宙方差有限（CVL）调查的$TTμ$，四极勒让德系数的最小可检测值是$d_2 \sim 0.01$，这是4个数量级优于从$TTTT$ CMB三谱可达到的最佳值。在具有$f(ϕ)F^2$相互作用的各向异性暴胀模型（将暴胀子场$ϕ$与矢量动力学项$F^2$耦合）的情况下，曲率三谱的大小与四极功率谱不对称性（$g_*$）的大小相关。在这种情况下，$TTμ$的CVL测量使得可以测量下至$10^{-3}$的$g_*$。
2016-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Foreground component separation with generalised ILC
“内部线性组合”（ILC）成分分离方法已被广泛用于从WMAP多频数据中提取单一成分CMB。我们概括的ILC方法分离其他毫米天体物理发射。我们特别构建了一个多维ILC滤波器，它可以用来，例如，估计一个复杂的组件的漫发射源自多个相关的排放，如银河系星际介质的总排放。这种广义的ILC方法的性能，实现了针帧上，普朗克任务观测的模拟，我们成功地重建了一个低噪声估计的排放量与消失的CMB和SZ污染的天体物理前景进行了测试。
2011-08-30 astro-ph.CO
CMB temperature lensing power reconstruction
本文结合普朗克实验，研究了从CMB温度数据重建透镜势功率谱的问题。我们的工作与最佳的二次估计冈本和胡，我们的特点彻底应用于重建的透镜功率谱。我们发现，在多极子L<250，我们目前的理解，这个估计是有偏见的15%的水平上的超越梯度项的泰勒展开的透镜效应。我们提出了透镜势中四阶的完整透镜三谱来解释这种效应。我们表明，低L的偏见，以及先前已知的偏见在高L，是有关宇宙学的测定，必须加以纠正，以避免显着的参数误差。我们还研究了重建功率的协方差，发现~ 0.1%的广泛相关性。最后，我们讨论了几个小的改进，可以作出的最佳估计，以减轻这些问题。
2011-01-13 astro-ph.CO
Primordial trispectra and CMB spectral distortions
研究了宇宙微波背景温度（T）各向异性和化学势（$μ$）畸变之间的相关性产生的$TTμ$双谱，分析了它对原初局域三谱参数$g_{\rm NL}$和$τ_{\rm NL}$的依赖性.我们交叉检查我们的结果，通过比较完整的双谱计算与预期从一般的物理参数，根据预测的形状$μ$ -T的相关性从短和长的扰动模式之间的耦合引起的原始非高斯性。我们表明，$both$ $g_{\rm NL}$和$τ_{\rm NL}$ -原始三谱源的一部分，一个非零的$TTμ$信号，相反的$μμ$自相关函数，这是敏感的，只有$τ_{\rm NL}$ -组件。一个简单的基于Fisher矩阵的预测表明，未来的宇宙方差主导实验原则上可以使用$TTμ$检测$g_{\rm NL} \sim 0.4$和$τ_{\rm NL} \sim 40$。
2016-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
First Constraints on the Epoch of Reionization Using the non-Gaussianity of the Kinematic Sunyaev-Zel{'}dovich Effect from the South Pole Telescope and {\it Herschel}-SPIRE Observations
本文联合SPT和赫歇尔-SPIRE数据探测kSZ效应三谱，在扣除CMB透镜和前景贡献后未发现超出信号，首次利用kSZ非高斯性对再电离持续时间给出上限Δz_re,50<4.5。
2024-08-15 astro-ph.CO
A Constrained NILC method for CMB B mode observations
针对低信噪比下ILC方法在CMB原初B模式测量中性能下降的问题，提出约束NILC方法，通过引入先验前景信息显著降低张量标量比偏差。
2024-05-30 astro-ph.CO
A New Probe of Gaussianity and Isotropy applied to the CMB Maps
我们引入了一种新的数学工具（方向相关探针）来分析球上各向同性高斯随机场的随机性。我们应用该探测器评估了{ \it Planck}合作项目（PR 2 2015和PR 3 2018）制作的全天空宇宙微波背景（CMB）温度图，特别注意了修补的地图。为了研究每个地图所表示的场的随机性，我们使用探测系数序列的自相关性（如果$z$轴取在探测方向上，则这些系数只是全天傅立叶系数$a_{\ell,0}$）。如果场是{各向同性和高斯}，那么对于给定方向的探测系数应该是不相关的标量高斯随机变量的实现。我们引入一个特殊的功能的领域（称为\emph{AC discrepancy}），强调偏离高斯性和各向同性。我们发现，对于一些地图，有许多方向的偏离是显着的，特别是在银道面附近。我们还研究了改变用于计算AC差异的最高多极子从初始值$1500$到$2500$的影响。在指挥官2015的情况下，AC差异现在显示出远离银河平面的对跖“斑点”。最后，我们简要地看一下非修补普朗克地图，其中计算的AC差异地图有一个非常不同的字符，与功能，是全球性的，而不是本地。对于未修复的2018年\texttt{SEVEM}地图（具有可见的赤道污染）的特定情况，我们通过将各向同性高斯随机场添加到位于银河系中心附近的非随机针状结构来部分成功地模拟观察到的行为。
2020-06-26 astro-ph.CO
Rapid Separable Analysis of Higher Order Correlators in Large Scale Structure
本文提出了一种有效的分离方法来估计和重建观测（或模拟）大尺度结构数据的双谱和三谱。这是从一般的CMB（多）光谱方法，利用文献中的双谱和三谱可以表示为一个可分离的模式扩展，迅速收敛（与$n_\textrm{max}={\cal{O}}(30)$条款）的事实。通过有效的网格分辨率$l_\textrm{max}$（粒子数/网格点$N=l_\textrm{max}^3$），我们提出了一种只需要${\cal O}(n_\textrm{max} \times l_\textrm{max}^3)$操作的双谱估计器，以及相应的直接双谱重建方法。这种方法被扩展到三谱揭示一个估计，它只需要${\cal O}(n_\textrm{max}^{4/3} \times l_\textrm{max}^3)$操作。在这种方法中，计算三谱的复杂性现在涉及到原始的分解和正交化过程中，每个模型只需要执行一次。然而，对于非对角三谱，这些过程几乎没有额外的困难，并且可以在${\cal O}(l_\textrm{max}^4)$操作中执行。还讨论了如何将该方法应用于quadspectrum。一个有效的算法生成任意的非高斯初始条件使用N体代码使用这种可分离的方法。这个处方允许生产的非高斯的初始条件为任意bispectra和trispectrum。参数估计，特别是在非线性政权，所涉及的关键问题的简要概述。
2011-08-18 astro-ph.CO hep-th
Foreground Maps in WMAP frequency bands
本文提供了全天空地图的前景发射在所有的WMAP通道，非常低的残留污染的宇宙微波背景（CMB）各向异性和控制水平的仪器噪声。前景图是通过减去适当过滤的CMB图获得的，CMB图是从所有WMAP观测和100微米图的基于针的表示的线性组合获得的。在大尺度上重建的前景图中的误差明显低于由于CMB污染的原始误差，而在小尺度上保持原始WMAP噪声的量级。估计噪声的水平，这允许实现用于最大化局部信噪比的局部滤波器。实现了使用纬度相关滤波器来减少小尺度噪声的这种滤波的示例。这大大增强了银河系发射的对比度，特别是在中间角尺度和中间银河系纬度。干净的WMAP前景图可用于研究银河系星际介质，特别是对于最高频率的通道，其中适当的扣除CMB污染是强制性的。前景地图可从专门的网站下载。
2010-06-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lensing-induced morphology changes in CMB temperature maps in modified gravity theories
宇宙微波背景（CMB）的透镜效应改变了温度涨落的形态，因此Minkowski泛函等拓扑描述子可以用来研究导致这种透镜效应的引力模型。我们展示了如何最近推出的二比二和三比一的库尔特谱（及其相关的相关函数），这取决于功率谱的透镜势，可以用来探测修改后的重力理论，如$f({R})$理论的重力和quintessence模型。我们还研究了基于有效场论的模型，包括常数$Ω$模型和低能Ho \vrava理论。对于未来计划的CMB偏振任务COrE $^{+}$，用于检测透镜引起的形态变化的累积信噪比估计达到${\cal O}(10^3)$。假设前景去除是可能的$\ell_{max}=3000$，我们表明，许多修改后的重力理论可以拒绝与高层次的意义，使这种技术的功率星系弱透镜或红移调查。这些拓扑估计也是有用的区分{ \em透镜}从其他散射二次在四点函数或三谱的水平。例子包括动力学Sunyaev-Zel'dovich（kSZ）效应，它与透镜效应一样，缺乏光谱失真。我们还讨论了未减影点源的前景污染的复杂性。
2016-02-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
