Probing Dark Matter Isocurvature with Primordial Non-Gaussianity
本研究探讨暴胀中轻场产生的等曲率涨落与绝热扇区相互作用形成的混合非高斯性,其运动学依赖不同于局域形状,并针对QCD轴子场景提出可显著提升普朗克灵敏度的搜索参数空间。
2024-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Leverage on small-scale primordial non-Gaussianity through cross-correlations between CMB $E$-mode and $μ$-distortion anisotropies
多场暴胀模型和非Bunch-Davies真空初始条件都预测了宇宙微波背景(CMB)黑体的相当大的非高斯原始扰动和各向异性$μ$型光谱畸变。虽然CMB各向异性允许我们探测波数$k\simeq 0.05\,{\rm Mpc^{-1}}$处的非高斯性,但$μ$失真各向异性与具有大得多的波数$k\simeq 740\,{\rm Mpc^{-1}}$的原始扰动模式的非高斯性有关。通过CMB和$μ$ -失真各向异性之间的互相关,人们因此可以阐明上述通货膨胀模型。我们调查的能力,未来的CMB卫星成像仪,如LiteBIRD测量$μT$和$μE$交叉功率谱之间的各向异性$μ$ -失真和CMB温度和$E$模式的偏振各向异性的前景的存在下,并获得LiteBIRD预测${f_{\rm NL}^μ(k\simeq 740\,{\rm Mpc^{-1}})}$。我们发现,在前景的存在下,与CMB偏振的$μE$互相关对$f_{\rm NL}^μ$提供了比$μT$互相关更多的约束力,并且$μT$和$μE$观测量的联合组合进一步增加了对小尺度原始非高斯性检测的杠杆作用。我们发现LiteBIRD在去除前景后能在$5σ$显著性上检测${f_{\rm NL}^μ}=4500$,并通过结合CMB温度和偏振在68% CL下实现最小误差${σ(f_{\rm NL}^μ=0) \simeq 800}$。由于CMB和$μ$失真各向…
2022-02-22 astro-ph.CO
Probing primordial non-Gaussianity with 21 cm fluctuations from minihalos
我们调查未来的限制,从21厘米角功率谱的minihalos的原始本地型非高斯。我们特别关注原始曲率扰动的三谱,其特征在于非线性参数$τ_{\rm NL}$和$g_{\rm NL}$。我们表明,未来的测量微晕21厘米角功率谱可以探测这些非线性参数与$τ_{\rm NL}\sim30$和$g_{\rm NL}\sim2\times10^3$的平方公里阵列(SKA)和$τ_{\rm NL}\sim0.6$和$g_{\rm NL}\sim8\times10^2$的快速傅里叶变换望远镜(FFTT)的前所未有的精度。这些敏感性水平将对暴胀宇宙的模型和宇宙密度波动的起源产生重大影响。
2018-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing primordial non-Gaussianity with the power spectrum and bispectrum of future 21cm intensity maps
在再电离之后,星系中中性氢的21厘米发射线提供了暗物质的示踪物。使用SKA和其他射电望远镜进行的下一代强度测绘调查将覆盖大范围的天空区域和广泛的红移,便于将其用作原始非高斯性的探测器。{以前的工作已经表明,双谱可以实现对原始非高斯性的严格约束,未来的调查是专门设计用于干涉仪模式下的强度映射}。在这里,我们调查的约束条件,可从单碟模式下操作的调查,\rev{using the combined power spectrum and bispectrum signal}。在功率谱的情况下,单碟调查通常优于干涉仪调查。我们发现,相反的双谱:单碟调查是没有竞争力的干涉仪模式设计的调查。
2021-04-16 astro-ph.CO
Probing primordial non-Gaussianity by reconstructing the initial conditions
该研究提出通过重建初始密度场去除后期非高斯性以限制原初非高斯性,结合微扰理论与卷积神经网络,重建平方势精度达99.8%,互相关估计量与双谱信息含量相当,f_NL约束可提升至多3倍。
2025-08-19 astro-ph.CO
Probing non-Gaussianity during reheating with SIGW in the LISA band
Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut(化学与生物物理研究所);Institute for Theoretical Physics, Leibniz University Hannover(汉诺威莱布尼茨大学理论物理研究所);Max Planck Institute for Gravitational Physics, Albert Einstein Institute(马克斯·普朗克引力物理研究所,爱因斯坦研究所)
研究再加热期非标准演化对标量诱导引力波谱的影响,探讨非高斯性对LISA探测的可检测性及再加热动力学对谱形的调节作用。
2026-10-30 astro-ph.CO gr-qc
Quantifying the Redshift Space Distortion of the Bispectrum I: Primordial Non-Gaussianity
红移空间双谱的各向异性包含了丰富的宇宙学信息。该各向异性取决于三个矢量${\bf k_1,k_2,k_3}$相对于视线的取向。在这里,我们已经分解的红移空间双谱的球谐完全量化这种各向异性。为了说明这一点,我们考虑线性红移空间失真的双谱所产生的原始非高斯性。在平面平行近似中,只有前四个偶$\ell$多极子具有非零值,我们给出了所有非零多极子的显式解析表达式{ \it,即}直至$\ell=6,m=4$。不同的多极矩与实空间双谱的比值仅取决于线性红移畸变参数$β_1$和三角形的形状。考虑到所有可能形状的三角形,我们研究了这个比率如何取决于$β_1=1$的三角形形状。我们还研究了一些极端三角形形状的$β_1$依赖性。如果将来测量,这些多极矩具有约束$β_1$的潜力。如果人们希望用红移巡天来约束$f_{\text{NL}}$,这里给出的结果也很重要。
2020-01-28 astro-ph.CO
Probing higher-order primordial non-Gaussianity with galaxy surveys
通过平方公里阵列(SKA)的射电连续星系调查,欧几里德的光度星系调查及其组合,我们预测了未来对原始非高斯性的限制。我们重点研究了局域型高阶非线性参数对参数估计的潜在影响,特别是暴胀相容性不等式的证明。非标准的暴胀模型,如多场模型,引入了大尺度下星系的尺度依赖随机成团,这是对原初密度涨落产生机制的独特探索。Fisher矩阵分析表明,SKA提供的深度和广度的观测更有利于约束$τ_{\rm NL}$,而Euclid由于红移信息对$f_{\rm NL}$有很强的约束力,这表明两者之间的联合分析对于打破非线性参数之间的简并是非常必要的。完整的SKA和Euclid的组合将达到所需的精度水平,以确认即使是$f_{\rm NL}\approx 1.5$和$τ_{\rm NL}\approx 17$的一致性不等式,虽然它仍然是很难的一个单一的调查,以确认它时,$f_{\rm NL}\lesssim 2.7$。
2016-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extracting foreground-obscured $μ$-distortion anisotropies to constrain primordial non-Gaussianity
宇宙微波背景(CMB)温度、偏振和光谱畸变各向异性之间的相关性可以作为原初非高斯性的一个探针。在这里,我们进行重建的$μ$失真各向异性的存在下,银河系和河外前景,应用所谓的约束ILC组件分离方法模拟拟议的CMB空间任务(PIXIE,LiteBIRD,CORE,PICO)。我们的天空模拟包括银河尘埃,银河同步加速器,银河自由,热Sunyaev-Zeldovich效应,以及初级CMB温度和$μ$ -畸变各向异性,后者被添加为相关场。约束ILC方法允许我们在重建的$μ$图中消除CMB温度各向异性(反之亦然),此外还可以减轻天体物理前景和仪器噪声的污染。在前景去除和分量分离之后,我们计算重构的(无CMB的)$μ$失真图和(无$μ$的)CMB温度图之间的互功率谱。由于互功率谱与原始非高斯参数$f_{\rm NL}$成比例,在尺度$k\simeq 740$ Mpc $^{-1}$上,这允许我们推导出$f_{\rm NL}$ -检测限,用于上述未来的CMB实验。我们的分析表明,前景降低了理论检测限(主要基于仪器噪声)超过一个数量级,PICO站在最好的机会,在规模依赖的非高斯上限。我们还讨论了信道灵敏度和所选频带的约束的依赖性。与$B$模式极化测量一样,频率$ν\lesssim 40\,{\rm GHz}$和$ν\gtrsim 400\,{\rm GHz}$的扩展覆盖范围比增加的通道灵敏度提供了更…
2018-04-20 astro-ph.CO astro-ph.IM
Probing CMB Polarization Gaussianity with the Statistics of Unpolarized Points: Non-Gaussianity of Planck Data and Prospects for Future B-Mode Measurements
Astro-Space Center of P.N. Lebedev Physical Institute(普尔科沃天文台列别杰夫物理研究所天文空间中心)
通过分析未极化点统计探测CMB极化高斯性,发现普朗克数据中存在非高斯性,为未来B模式测量提供前景。
2025-11-27 astro-ph.CO astro-ph.IM
Probing Primordial Non-Gaussianity with Weak Lensing Minkowski Functionals
研究了弱引力透镜会聚映射的Minkowski泛函中包含的宇宙学信息。我们表明,MF提供了强约束的本地型原始非高斯参数f_NL。我们运行一组宇宙学N体模拟,并进行弱透镜的射线追踪模拟,以生成f_NL =-100,0和100的25 ° ^2视场的100个独立收敛图。我们进行了Fisher分析,以研究其他宇宙学参数,如暗能量状态方程参数w和波动幅度σ_8之间的简并。我们使用完全非线性协方差矩阵评估1000射线跟踪模拟。对于即将到来的宽视场观测,如斯巴鲁Hyper Suprime-Cam巡天,建议的测量区域为1500 deg^2,原始非高斯性可以通过弱透镜MF约束在f_NL ~ 80和w ~ 0.036的水平。如果简单地按有效观测面积换算,使用大型综合巡天望远镜进行20000度^2的透镜观测将给出f_NL ~ 25和w ~ 0.013的约束。我们表明,这些限制可以进一步改善使用源星系在多个红移箱的层析成像方法。
2012-10-09 astro-ph.CO
CMB Spectral Distortion Anisotropies from Acoustic Damping with primordial non-Gaussianity
Jodrell Bank Centre for Astrophysics, School of Physics and Astronomy, The University of Manchester(曼彻斯特大学物理与天文学学院乔德雷尔银行天体物理学中心);Department of Physics and Chongqing Key Laboratory for Strongly Coupled Physics, Chongqing University(重庆大学物理系及强耦合物理重庆市重点实验室);Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei" Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学伽利略·伽利莱物理与天文学系)
本文利用CosmoTherm的频率层级方法,研究含原初非高斯性的声学阻尼产生的CMB谱畸变各向异性,对比前人结果、分析小尺度曲率扰动影响,为原初非高斯性约束提供新途径。
2026-08-11 astro-ph.CO
Robust μ-distortion constraints on primordial supermassive black holes from cubic (gNL) non-Gaussian perturbations
本文首次解析计算大三次非高斯性极限下的二圈 μ 光谱畸变约束,发现其仅在高 k 尾部显著偏离高斯情形,并指出生成原初超大质量黑洞需更极端的非高斯性。
2025-07-25 astro-ph.CO
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。
2015-10-18 astro-ph.CO
Probing small-scale non-Gaussianity from anisotropies in acoustic reheating
我们给新的约束小规模的非高斯原始曲率扰动的各向异性在声学再加热。不同温度的局部热平衡或局部动力学平衡系统的混合产生局部平均温升,其与光子扩散尺度中的温度扰动阻尼的平方成比例。这样的二次温度扰动是无法区分的标准温度扰动线性来自原始曲率扰动,因此应该是次显性相比,标准的。通过研究二次微扰的自功率谱和与标准微扰的互功率谱,我们发现了原始曲率微扰的小尺度高阶关联函数(连通的非高斯部分和不连通的高斯部分).这仅仅是因为这些功率谱来自具有非线性参数(例如$f_{\rm NL}$和$τ_{\rm NL}$)的原始曲率扰动的高阶关联函数,因为二次温度扰动是二阶效应。因此,$l(l+1)C^{TT}_l\simeq 6\times 10^{-10}$在大尺度上的观测结果给出了一个鲁棒的和普遍的上界的小尺度非高斯原始曲率扰动。
2015-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing primordial non-Gaussianity with Fast Radio Bursts
快速射电暴(FRB)是一种起源不明的天体物理学瞬变现象,迄今为止已经在河外距离探测到了几个事件。无线电信号的色散测量(DM)是沿视线的积分电子密度的探测器,因此允许绘制大尺度结构内的电子分布。由于一小部分电子被反馈从星系中排出,它们在大尺度上与晕相关,因此角DM相关性显示出由原始非高斯性引起的尺度依赖性偏差。虽然信号比其他探测器(如星系团)弱,但FRB可以探测更大的体积。我们发现,虽然研究FRB聚类信号需要非常大的样本,在DM的相关性是宇宙方差限制在大角度尺度上,只有$\sim 10^{3-4}$事件。角DM关联函数的层析分析可以约束本地原生双谱形状参数$f_\mathrm{NL}$的精度下降到${f_\mathrm{NL}}\sim \mathcal{O}(1)$取决于FRB红移分布和大尺度上的天体物理反馈的假设。这使得FRB成为限制暴胀物理的竞争性探针。
2020-07-08 astro-ph.CO
Galaxy bispectrum, primordial non-Gaussianity and redshift space distortions
对原初密度场的非高斯性的测量有能力大大提高我们对暴胀物理学的理解。事实上,如果我们能将电流测量的精度提高一个数量级,零检测将排除许多类产生原始波动的情况。大规模的星系红移测量代表了有望实现这一目标的实验。因此,我们模拟的星系双谱和预测的精度,它将探测参数$f_{\rm NL}$,这代表了原始本地型非高斯的程度。具体来说,我们解决的问题,包括$f_{\rm NL}$的树级星系双谱的红移空间失真(RSD)建模。我们发现了与RSD相关的新贡献,以及局部型非高斯性引起的特征性大规模放大。这些RSD的影响必须得到适当的考虑,以获得无偏测量$f_{\rm NL}$从星系双谱。我们提出了一个分析模板,可用于适应大规模的数据,扩展模型中使用的最近的测量。最后,我们进行理想化的预测$σ_{f_{\rm NL}}$ -本地非线性参数$f_{\rm NL}$的确定的准确性-从测量的星系双谱。我们的研究结果表明,目前的调查可以在原则上提供$f_{\rm NL}$约束普朗克竞争,未来的调查可以进一步改善他们。
2016-05-31 astro-ph.CO hep-th
Probing primordial non-Gaussianity with SKA galaxy redshift surveys: a fully relativistic analysis
平方公里阵列(SKA)将对数千万到数亿个HI星系进行光谱调查,最终覆盖30,000平方公里。°的并延伸到红移z~2。SKA探测的巨大体积将允许对原始非高斯性的一些最佳约束,基于对大尺度功率谱的测量。我们调查各种观测设置HI星系红移调查,兼容SKA第1阶段和第2阶段(全SKA)配置。我们使用相应的数量计数和偏差为每个调查从现实的模拟和衍生的放大偏差和源计数的演变直接从这些。这是第一次,我们产生的预测,充分包括广义相对论对星系数计数的影响。这些对标准分析的修正在非常大的尺度上变得重要,在那里原始非高斯性的信号变得最强。我们的研究结果表明,对于完整的调查,非高斯参数fNL可以被约束到1.54的精度。这将普朗克卫星设定的电流限制提高了五倍,使用了完全不同的方法。
2016-12-02 astro-ph.CO gr-qc
Primordial non-Gaussianity with $μ$-type and $y$-type spectral distortions: exploiting Cosmic Microwave Background polarization and dealing with secondary sources
宇宙微波背景(CMB)温度和$y$-光谱畸变各向异性之间的互相关以前已经被提出作为一种方法来测量局部双谱参数$f_{\rm NL}^{\rm loc.}$在一个尺度范围内无法访问任何CMB($T$,$E$)双谱或$T$-$μ$相关。这是有用的,例如测试原始非高斯性的尺度依赖性。不幸的是,原始的$y$-T信号被集成的Sachs Wolfe和Sunyaev-Zel 'dovich(SZ)效应之间的后期相关性强烈污染。此外,SZ本身在$y$参数图中产生大的噪声贡献。我们考虑两个原始的方法来解决这些问题。为了去除由于SZ-CMB温度耦合而引起的偏差,同时还添加新的信号,我们在分析中包括$y$失真和CMB {\em偏振}之间的互相关。为了减少噪声,我们建议通过减去SZ模板来清洁$y$-地图,通过与外部示踪剂(CMB和星系透镜信号)的互相关来重建。我们结合这个SZ模板减法与以前采用的解决方案,直接掩蔽检测到的集群。我们的最终预测表明,使用$y$-失真,类似PRISM的调查可以实现$1σ(f_{\rm NL}^\text{loc.}) = 300$,而理想的实验将实现$1σ(f_{\rm NL}^\text{loc.}) = 130$,通过添加$y$-$E$信号改善因子$\sim 3$,并通过模板清洗进一步改善$20-30 \%$。这些预测比{\em Planck}当前的$f_{\rm NL}^…
2017-07-15 astro-ph.CO
Robust $μ$-distortion constraints on primordial supermassive black holes from non-Gaussian perturbations
本文首次在强非高斯性下给出原初黑洞形成的稳健μ畸变约束,发现无穷大f_NL仍不足,但R=R_G^5形式的高阶非高斯性可允许任意质量原初黑洞形成而不违反畸变约束。
2024-09-30 astro-ph.CO gr-qc
Non-Gaussianity constraints from Planck spectral distortion cross-correlations
原始非高斯性可以产生与宇宙微波背景(CMB)的大尺度温度和偏振信号相关的$μ$ -失真各向异性。因此,$μT$和$μE$相关性的测量可用于将其限制在标准CMB各向异性不直接探测的扰动波长上。在这项工作中,我们进行了第一次严格的搜索$μ$型光谱畸变各向异性与\Planck的数据,应用测试良好的约束ILC组件分离方法结合针框架。我们重建的$μ$地图从\Planck数据,我们然后与CMB各向异性,以获得限制的振幅$\fNL$的本地形式的双谱,特别是在高度压缩配置与有效波数$k_s \simeq \SI{740}{Mpc^{-1}}$和$k_L \simeq \SI{0.05}{Mpc^{-1}}$。我们提高了以前估计的约束超过一个数量级。这种增强是由于这样一个事实,即我们第一次能够通过在最终分析中仔细控制偏差和系统效应来使用完整的多极信息。我们还首次纳入了从测量的$μE$相关性,进一步收紧限制的约束。将导出的\Planck $μT$和$μE$功率谱的组合产生$|\fNL| \lesssim 6800$(95\% c.l.)在这个高度压缩的双谱上。这仅比来自单独的\LiteBIRD的预期约束弱$\simeq 3$倍。我们表明,\LiteBIRD与\Planck的组合将改善预期的未来约束$\simeq 20\%$超过单独的\LiteBIRD。这些限制可以用来约束多场暴胀模型和原始黑洞形成的情…
2022-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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。
2015-02-18 astro-ph.CO
Probing beyond local-type non-Gaussianity with kSZ tomography
本研究探讨了超越局部型的原初非高斯性,提出利用下一代宇宙学巡天的 kSZ 层析成像技术结合 CMB S4 和 LSST,有效约束由大质量场引起的尺度依赖星系偏置,显著降低原初非高斯性幅度 $f_{NL}$ 的测量不确定性并扩大可探测的质量范围。
2024-07-30 astro-ph.CO
A New Window on Primordial non-Gaussianity
我们对尺度小于Mpc的原始曲率扰动知之甚少。对CMB谱的μ型畸变的测量为在50 ~ 10^4 Mpc^-1的未知范围内探测这些尺度提供了独特的机会。这是一个非常干净的探测,因为它只依赖于众所周知的线性进化。我们指出,μ失真和温度各向异性之间的相关性可以用来测试高斯在这些非常小的尺度。特别地,mu-T互相关与原始双谱的非常压缩的极限成比例,并且因此测量fNL^loc,而mu-mu与原始三谱成比例,并且测量τ NL。我们提出了一个Fisher矩阵预测的观测约束。
2012-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Primordial magnetic non-Gaussianity with generic vacua and detection prospects in CMB spectral distortions
本文研究慢滚暴胀中非最小动能耦合破坏共形不变性时原初曲率扰动与磁场的交叉双谱,发现其挤压极限具有一般性的局域型非高斯性,并预测非Bunch-Davies真空可显著提升CMB μT谱的信噪比。
2024-08-07 astro-ph.CO gr-qc
Scale dependent bias from primordial non-Gaussianity with trispectrum
我们研究了由原始非高斯性引起的晕功率谱的尺度依赖性偏差。我们提出了一个分析结果的晕偏差,包括高达三谱的贡献。我们发现尺度依赖性偏差为探索非线性参数$\fnl$和$\tnl$之间的关系提供了新的可能性。
2011-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Broad primordial power spectrum and $μ$-distortion constraints on primordial black holes
针对超大质量原初黑洞形成假说受宇宙微波背景μ畸变严格约束的问题,研究发现宽功率谱在非高斯曲率扰动假设下可弱化该约束,为缓解相关限制提供了可能。
2025-01-17 astro-ph.CO gr-qc
Local primordial non-Gaussianity in the relativistic galaxy bispectrum
下一代星系和21厘米强度测绘调查将依靠功率谱和双谱的组合来高精度测量原始非高斯性。反过来,这些测量将使我们能够区分各种通货膨胀模型。然而,精密观测要求理论精度至少在同一水平。我们扩展的理论理解的星系双谱纳入一个一致的广义相对论模型的星系偏置在第二阶,在存在本地原始非高斯。由于红移空间效应,原始非高斯性对双谱的影响超出了星系偏置和暗物质密度。一阶和二阶的标准红移空间畸变在双谱上产生了一个众所周知的原始非高斯印记。对红移空间畸变的相对论修正对这种原始的非高斯信号产生了新的贡献,其原因是:(1)一阶尺度相关偏差与一阶相对论观测效应的耦合,以及(2)相对论观测效应中出现的二阶速度和度规势中的线性演化非高斯性。我们的分析允许从原始信号的相对论“污染”的一致分离,以避免通过使用不正确的理论模型偏置的测量。我们表明,使用牛顿分析的压缩双谱的偏差可能是$Δ\fnl\sim 5$的第四阶段H $α$调查。
2021-03-01 astro-ph.CO
Deriving an Accurate Formula of Scale-dependent Bias with Primordial Non-Gaussianity: An Application of the Integrated Perturbation Theory
我们应用积分微扰理论(Matsubara 2011,PRD 83,083518)来评估原始非高斯性存在下的尺度依赖性偏差。集成微扰理论是非线性微扰理论的一般框架,其中广泛的一类偏差模型可以被纳入有偏功率谱和高阶多谱的微扰计算。近似,如高峰值限制或峰背景分裂是不必要的,以获得在这个框架中的尺度依赖性的偏差。应用晕方法,以前已知的公式是重新推导的限制情况下的一般公式在这项工作中,它是暗示,修改应在一般情况下。红移空间扭曲的影响被直接纳入。结果表明,在大尺度下,尺度依赖的偏置的斜率仅由压缩极限下的原始双谱行为决定,对偏置模型一般不敏感。尺度依赖偏差的幅度对偏差模型敏感。红移空间畸变的影响对于功率谱中的π分量来说是相当小的,而四极分量在大尺度上与π分量成比例,因此对原始非高斯性也很敏感。
2012-08-22 astro-ph.CO
New Approaches to Probing Minkowski Functionals
我们推广了普通斜谱的概念,以探讨非高斯性对宇宙微波背景(CMB)图的形态的影响,在几个领域:在实空间(通常称为累积量),并在谐波和针状基地。其基本目的是保留比这些统计中通常包含的更多的信息,以帮助确定任何测量的非高斯性的来源,与Munshi & Heavens(2010)的偏斜光谱用于识别普朗克数据中CMB双谱的前景污染物相同。使用一个微扰系列构造的闵可夫斯基泛函(MF),我们提供了一个伪Cl为基础的方法,在谐波和针状表示估计这些频谱中存在的掩模和非均匀噪声。假设均匀噪声,我们提出了近似表达式的误差协方差的联合估计这些频谱的目的。我们提出了四种不同的模型的原始非高斯本地,等边,正交和enfolded模型,以及非高斯引起的未减点源的具体结果。根据四峰谱得到了对MF的次阶修正的封闭形式结果。我们还使用双谱和三谱的模态分解的方法来重建的MF作为一种替代方法的CMB地图的形态学性质的重建。最后,我们引入奇宇称斜谱来研究奇宇称双谱及其对CMB天空形态的影响。虽然开发的CMB,这里得到的通用结果可以在宇宙学的其他领域是有用的。
2013-06-26 astro-ph.CO
Quantifying the Redshift Space Distortion of the Bispectrum II: Induced Non-Gaussianity at Second Order Perturbation
利用多极矩$\bar{B}^m_{\ell}(k_1,μ,t)$对包含丰富宇宙学信息的红移空间双谱$B^s(\mathbf{k_1},\mathbf{k_2},\mathbf{k_3})$的各向异性进行了完全量化,其中$k_1$、最大边长和$(μ,t)$分别量化了三角形$(\mathbf{k_1},\mathbf{k_2},\mathbf{k_3})$的大小和形状.我们提出了所有的多极子,预计是非零($\ell \le 8, m \le 6$)在二阶微扰理论的解析表达式。多极子也依赖于$β_1,b_1$和$γ_2$,它们分别量化线性红移畸变参数、线性偏差和二次偏差。考虑到所有可能形状的三角形,我们分析了保持$k_1=0.2 \, {\rm Mpc}^{-1}, β_1=1, b_1=1$和$γ_2=0$固定的所有多极子的形状依赖性。对于等边三角形,处处为正的$\bar{B}^0_0$是最小的。$\bar{B}_0^0$向线性三角形增加,并且对于接近压缩极限的线性三角形最大。$\bar{B}^0_{2}$和$\bar{B}^0_4$均类似于$\bar{B}^0_0$,但四极$\bar{B}^0_2$在显著的形状范围内超过$\bar{B}^0_0$。其他多极子,其中许多成为负的,具有小于$\bar{B}^0_0$的幅度。在大多数情况下,最大值或最小值,或两者,发生非常接近的压缩极限。如…
2020-09-30 astro-ph.CO
Scale-dependent bias due to primordial vector fields
由原始高斯向量场引起的各向异性应力扰动在曲率扰动中产生非高斯性。我们发现这种非高斯性与$f_{\rm NL}$参数化的局域型非高斯性非常相似,并在大尺度结构中产生尺度依赖的偏置。我们还发现了一个简单的关系尺度依赖的偏见和功率谱的向量场。当矢量场被解释为原始磁场时,有效的$f_{\rm NL}$总是负的。尺度相关偏置为研究原始矢量场提供了一种新的途径。
2013-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Simultaneous effect of Modified Gravity and Primordial Non-Gaussianity in Large Scale Structure Observations
本文研究了原始非高斯性和$f(R)$框架中引力修正对大尺度结构观测的同时影响。我们发现,非高斯性和修改后的重力引入了一个规模依赖的偏差和增长率函数。在原始非高斯模型下,增长率偏离$Λ$ CDM的范围是大尺度的,而在修正引力理论下,增长率偏离$Λ$ CDM的范围是小尺度的.我们证明了在标准背景下,红移空间畸变可以用来区分正的和负的$f_{NL}$,而在$f(R)$理论中,它们不容易区分。在非高斯性和修正引力的存在下,星系的功率谱通常会增强。我们还得到了这种增强的尺度依赖性。最后,我们定义星系生长率和星系生长率偏差作为新的观测参数来约束宇宙学。
2014-03-11 astro-ph.CO
Probing the Anisotropy and Non-Gaussianity in the Redshift Space through the Conditional Moments of the First Derivative
本文提出三维平滑物质密度场的一阶导数条件矩($cmd$)度量,推导其在真实与红移空间的微扰展开,发现该度量能显著约束红移空间畸变参数,并有效提升对宇宙学参数的约束精度。
2024-03-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Quantiles as Robust Probes of Non-Gaussianity in 21-cm Images
第一批恒星和星系形成的早期时代是宇宙中最令人兴奋的未探索时代之一。一项主要的研究工作集中在用氢的21厘米谱线探测这个时代。虽然大多数研究都集中在21厘米功率谱或天空平均全球信号等统计数据上,但还有其他方法可以分析断层扫描21厘米图,这可能会带来新的见解。我们建议基于分位数的统计作为一种方法来探测21厘米信号的非高斯性。我们表明,它们可以特别用于探测温度分布的方差,偏度和峰度,但比这些标准统计量更灵活,更强大。我们测试这些统计数据的一系列可能的天体物理模型,包括不同的星系晕质量,恒星形成效率,和光谱的X射线热源,加上一个外来的模型与过剩的早期无线电背景。模拟数据的角分辨率和热噪声的平方公里阵列(SKA)的预期,我们得出结论,这些统计数据可以测量出的红移超过20,并提供了一个有前途的统计方法探测早期宇宙历史。
2020-02-12 astro-ph.CO
CMB spectroscopy at third-order in cosmological perturbations
在宇宙学扰动中,早期由声波耗散向宇宙微波背景辐射(CMB)注入的能量不仅会使黑体谱产生二阶偏离,而且还会产生三阶偏离。我们计算了这种新的光谱畸变$\mathcal κ$的基础上的三阶宇宙学扰动理论,并表明,$κ$出现的光谱畸变和温度扰动之间的模式耦合的结果。$κ$的系综平均值可以直接来源于(积分的)原始非高斯性。特别地,我们粗略地估计信号为$κ=f^{\rm loc.}_{\rm NL}\times \mathcal O(10^{-18})$,用于局部类型尺度无关非高斯性。信号非常微弱然而,我们认为,它携带一个特定的频率依赖性不同于其他类型的CMB频谱失真。此外,应该注意的是,$κ$对原始双谱的极度压缩形状敏感,该原始双谱不能被CMB各向异性约束。最后,我们评论我们的结果的其他可能的应用。
2019-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Neglecting Primordial non-Gaussianity Threatens Future Cosmological Experiment Accuracy
未来的星系红移巡天旨在以前所未有的精度探测宇宙大尺度结构的聚集,从而补充宇宙微波背景实验,以提供我们宇宙有史以来最精确和准确的图像。这种测量的分析通常在所谓的香草LCDM模型的背景下进行-六参数唯象模型,例如,从普朗克卫星获得的最新数据的最佳拟合中出现。在这里,我们表明,这样的方法是容易微妙的系统论时,原始波动的高斯性。特别是,我们证明,如果我们忽略即使是很少量的原始非高斯性-完全符合目前的限制-我们将引入虚假的偏见重建宇宙学参数。这是一个严肃的问题,必须在准确(以及精确)的宇宙学中得到适当的解释。
2015-03-02 astro-ph.CO
Probing primordial non-Gaussianity: The 3D Bispectrum of Ly-alpha forest and the redshifted 21-cm signal from the post reionization epoch
我们探讨了使用三维双谱的Ly-alpha森林和红移21厘米的信号从后再电离时代约束原始非高斯的可能性。这两个场都描绘了中性氢的大规模分布,并可能被视为底层暗物质场的示踪剂。本文首先给出了两个任意三维有偏示踪剂的自谱和互谱的一般形式,然后将其应用于具体情况。我们已经模拟了三维Ly-alpha发射通量场作为一个连续的示踪剂采样沿一维串,对应于类星体的视线。对于后再电离21厘米信号,我们使用了线性偏置模型。我们使用Fisher矩阵分析提出的第一个预测的界限上f_{NL}和其他偏置参数使用三维21厘米双谱和其他交叉双谱。f_{NL}的界限取决于调查体积和各种观测噪声。我们考虑了一个类似于BOSS的Ly-alpha巡天,其中类星体的平均数密度为\bar{n} = 10^{-3} Mpc^{-2},光谱是在2 σ水平上测量的。对于21厘米的信号,我们已经考虑了4000小时的观测与未来的SKA一样的无线电阵列。我们发现在我们的分析中得到的f_{NL}上的界限(6 < Δ f_{NL} < 65)与CMBR和星系巡天是竞争性的。我们还发现,通过结合各种交叉双谱估计,它是可能的约束f_{NL}在一个水平Δ f_{NL} ~ 4.7。对于等边和正交模板,我们分别得到了组合估计量的Δ f_{NL} ^{equ}~17和Δ f_{NL} ^{orth}~13。这对于理解原始扰动产生的机制是很重要的。
2013-04-03 astro-ph.CO gr-qc
Primordial non-Gaussianity, scale-dependent bias, and the bispectrum of galaxies
我们计算了密度峰的三点函数的双谱、B_g(k_1,k_2,k_3)、傅里叶变换(例如,星系),使用两种不同的方法:Matarrese-Lucchin-Bonometto公式和星系偏差的位置。峰的双谱不仅对下伏物质密度涨落的双谱敏感,而且对四点函数也敏感。对于曲率摄动中的原始非高斯性的物理动机的局部形式,我们表明星系双谱包含五个物理上不同的部分:(i)非线性引力演化,(ii)非线性星系偏置,(iii)f_nl,(iv)f_nl ^2,和(v)\gnl。虽然(i),(ii),和(iii)的一部分已在文献中推导出,(iv)和(v)是在本文中首次推导出。我们的发现表明星系双谱对f_nl比以前认识到的更敏感,并且对一个新的项g_nl也很敏感。对于更一般形式的局域型非高斯性,系数\fnl^2可以解释为τ_nl,这允许我们测试多场暴胀模型。高斯初始条件中的常用项在压缩组态中具有最小的信号,而其他项具有最大的信号;因此,我们可以很容易地区分它们。我们不能把f_nl对B_g(k_1,k_2,k_3)的影响解释为尺度依赖的偏差,因此用已知的功率谱的尺度依赖偏差代替星系双谱中的线性偏差会导致不正确的预测。由于原始非高斯性相对于非线性引力演化和星系偏置的重要性向更高红移方向增加,探测高红移宇宙的星系巡天对探测原始非高斯性特别有用。
2009-05-24 astro-ph.CO
Large-scale 3D galaxy correlation function and non-Gaussianity
我们研究了两点星系关联函数在超大尺度下的性质,包括引力势中的所有几何和局域相对论效应--广角效应、红移空间畸变、多普勒项和Sachs-Wolfe型项。一般的三维关联函数除了平天极限的偶多极外,还有非零的偶极和八极。我们研究了由于原始的非高斯性和广义相对论的校正如何影响多极展开,我们表明,它们是相似的幅度(当f_NL是小的),所以需要一个相对论的方法。此外,我们看看如何大规模的修正依赖于模型的增长率的背景下修改的重力,我们讨论了如何修改的增长可以影响非高斯信号的多极。
2014-09-04 astro-ph.CO
Probing early-universe phase transitions with CMB spectral distortions
早期宇宙中的全局破缺相变可以产生导致度规扰动的标度种子网络。这些度规扰动所产生的光子-重子等离子体中的声波,当被Silk阻尼时,会产生宇宙微波背景(CMB)的光谱畸变。在这项工作中,由于缩放种子网络的化学势失真($μ$)的计算和伴随的康普顿$y$型失真估计。选择的特定模型是用于$N\gg 1$的$O(N)$非线性$σ$模型,但是对于其他缩放种子,结果保持相同的数量级。如果CMB对$O(N)$模型的各向异性约束饱和,则产生的化学势畸变为$μ\lesssim 2\times 10^{-9}$。
2014-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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$。因此,CMB谱畸变在不久的将来可以成为高阶相关函数运行的直接探针。
2019-10-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Forecasts on the Dark Energy and Primordial Non-Gaussianity Observations with the Tianlai Cylinder Array
天来实验是利用21厘米强度成像技术对大尺度结构进行观测的实验。在本文中,我们预测它的能力,观察或约束的暗能量参数和原始的非高斯性。从LSS数据可以利用重子声学振荡(BAO)和由红移空间畸变(RSD)导出的增长率来测量暗能量密度和状态方程。原始的非高斯性可以通过寻找功率谱中的尺度依赖偏差或通过使用双谱来约束。这里我们考虑三种情况:正在建造的天籁圆柱阵列探路者,拥有更多接收单元的探路者阵列的升级,以及全尺寸天籁圆柱阵列。利用全尺寸的天籁实验,我们期望从BAO和RSD测量中得到$σ_{w_0} \sim 0.082$和$σ_{w_a} \sim 0.21$,从具有尺度依赖偏差的功率谱测量中得到$σ_{\rm f_{NL}}^{\rm local} \sim 14$,从双谱测量中得到$σ_{\rm f_{NL}}^{\rm local} \sim 22$和$σ_{\rm f_{NL}}^{\rm equil} \sim 157$。
2014-10-28 astro-ph.CO
Probing redshift-space distortions with phase correlations
红移空间畸变是探测大尺度结构生长的灵敏探针。在线性区域,红移空间畸变完全由两点关联函数的多极子描述。然而,在非线性状态下,需要高阶统计来捕获星系密度场的全部信息。在本文中,我们表明,红移空间线关联函数-这是傅立叶相位相关的措施-是敏感的密度和速度场的非线性增长和实和红移空间之间的非线性映射。我们扩大了线关联函数在多极,我们表明,几乎所有的信息是编码在四极,四极和十六极。我们认为,这些多极是高度互补的两点关联函数的多极:第一,因为他们是直接敏感的密度和速度耦合内核之间的差异,这是一个纯粹的非线性量;第二,因为多极是成比例的不同组合的$f$和$σ_8$。因此,结合两点关联函数和双谱测量,线关联函数的多极可以使我们有效地解开这两个量,并检验修正的引力理论。
2019-06-10 astro-ph.CO
Minkowski Tensors in Three Dimensions - Probing the Anisotropy Generated by Redshift Space Distortion
本文将Minkowski张量统计量应用于三维高斯随机场。闵可夫斯基张量包含关于偏移集的方向和形状的信息,这在标量闵可夫斯基泛函中不存在。它们可用于量化全局首选方向,并提供关于场子集的平均形状的信息。这使得它们成为测量低红移物质密度场中由红移空间畸变产生的各向异性信号的理想统计量。我们回顾了三维Minkowski张量统计量的定义,重点是两个坐标不变量$W^{0,2}_{1}$和$W^{0,2}_{2}$。我们计算了各向同性高斯随机场的这些$3 \times 3$矩阵的系综平均,发现它们与单位矩阵和相应的标量Minkowski泛函的乘积成比例。我们展示了如何从离散采样场数值重建$W^{0,2}_{1}$和$W^{0,2}_{2}$,并将我们的算法应用于从线性$Λ$ CDM物质功率谱产生的各向同性高斯场。然后,我们引入各向异性通过应用线性红移空间畸变算子的物质密度场,并发现$W^{0,2}_{1}$和$W^{0,2}_{2}$表现出不同的信号,其特征在于它们的对角分量之间的不平等。我们讨论了这个信号的物理起源,以及如何可以用来约束红移空间失真参数$Υ\equiv f/b$。
2018-05-22 astro-ph.CO
Constraining Primordial non-Gaussianity with Bispectrum and Power Spectum from Upcoming Optical and Radio Surveys
我们预测约束的原始非高斯性(PNG)和偏差参数的测量星系功率谱和双谱在未来的无线电连续谱和光学调查。在星系双谱中,我们考虑了一个全面的影响列表,包括非高斯初始条件下的偏差扩展到二阶,红移空间扭曲,红移的不确定性和理论误差。所有这些影响都首次合并在一个单一的PNG预测中。此外,我们改进了双谱模型在以前的预测,占三谱的贡献。所有效应都会对最终预测边界产生影响,而最终预测边界会因调查类型而异。我们发现,双谱可以导致改进的一个因素$\sim 5$的基础上单独的功率谱的界限,导致显着更好的约束本地型PNG,相对于当前的限制从\textit{Planck}。未来的无线电和测光测量可能会获得$σ(f_{\mathrm{NL}}^{\mathrm{loc}}) \approx 0.2$的测量误差。在等边PNG的情况下,星系双谱可以改善目前的界限,只有当显着改善在未来的红移测定,大体积,测光或无线电调查可以实现。对于正交非高斯性,预期约束通常与当前约束相当。
2018-05-03 astro-ph.CO
Non-Gaussianity in Large Scale Structure and Minkowski Functionals
闵可夫斯基泛函(MF)是拓扑统计,已成为许多标准工具之一,用于研究宇宙学随机场的统计性质。他们发现经常使用的研究偏离高斯在一些重要的宇宙学方案。重要的例子包括宇宙微波背景(CMB)、弱透镜研究、21厘米巡天和大尺度结构(LSS)。最低阶的MF取决于三个广义偏度参数,可以被示出为探测具有不同权重的双谱。最近的研究提倡使用与双谱相关的功率谱,称为偏斜谱,其具有比使用Minkowski泛函时采用的传统形式主义更大的功率来区分对双谱的各种贡献。在这篇文章中,我们回顾了研究非高斯性的动机,并强调了高阶动量依赖性的重要性,在调查暴胀和早期宇宙模型以及引力不稳定性的分析模型。然后,我们介绍了倾斜光谱,适用于星系调查,作为一种工具,调查各种模型的原始和引力引起的非高斯性。我们提出的偏态谱的密度场和发散的速度场在3D和投影的调查作为一个函数的红移和平滑的角尺度的解析表达式。本文采用高斯窗函数。分析结果的情况下,引力引起的非高斯性。这些结果可以推广到包含红移空间效应。这将有助于从正在进行的和未来的星系调查中探测原始和引力诱导的非高斯性。
2012-04-13 astro-ph.CO
Constraining Primordial Non-Gaussianity with Moments of the Large Scale Density Field
我们使用宇宙学的N体模拟来研究是否测量的大尺度结构的时刻可以产生约束的原始非高斯性。我们从高斯和三种不同的非高斯初始条件的模拟中测量了演化密度场的方差,偏斜度和峰度:局部模型f_NL=100,等边模型f_NL=-400,正交模型f_NL=-400。我们发现,高斯和非高斯模型之间的暗物质密度场的时刻显着不同。我们还对模拟星系目录进行了测量,这些目录中包含的星系具有与发光红星系(LRGs)相似的成团特性。我们发现,在偏度和峰度的情况下,星系偏差降低了非高斯的可检测性,尽管我们仍然可以清楚地区分不同的模型在我们的模拟量。然而,在方差的情况下,星系偏差极大地放大了非高斯性的可探测性。在所有的情况下,我们发现,红移失真不显着影响的可探测性。当我们将我们的测量限制在与斯隆数字巡天II(SDSS-II)或重子振荡光谱巡天(BOSS)样本相当的体积时,通过使用方差测量来检测偏离高斯模型的概率很高,但是通过仅使用偏度和峰度测量来检测偏离高斯模型的概率很低。我们发现,偏度和峰度测量是永远不可能产生有用的约束原始非高斯性,但未来的调查应该足够大,放置有意义的约束,使用测量的星系方差。(节录)
2014-04-14 astro-ph.CO
Probing local non-Gaussianities within a Bayesian framework
目的:我们概述了贝叶斯方法来推断f_NL,局部类型的非高斯性水平。在贝叶斯框架中的短语f_NL推断利用现有技术来考虑CMB数据中的仪器效应和前景污染,并以明确的方式考虑宇宙学参数的不确定性。研究方法:我们推导出f_NL和重建的底层曲率扰动Φ的联合后验的封闭形式表达式,并推导出f_NL和Φ的条件概率密度。完成推理问题相当于找到f_NL的边际密度。对于现实的数据集,必要的集成是棘手的。我们提出了一个精确的哈密顿采样算法来产生相关样本的f_NL后验。对于足够高的信噪比,我们可以利用弱非高斯性的假设,找到一个直接的Monte Carlo技术,以产生独立的样本的后验分布的f_NL。我们说明了我们的方法使用一个简化的玩具模型的CMB数据的简单情况下,1-D天空。结果如下:当应用到我们的玩具问题,我们发现,在高信噪比的限制,近似算法的采样效率优于两个数量级的哈密顿采样。当f_NL不受数据的显著约束时,更有效的近似算法使后验密度偏向f_NL = 0。
2010-02-08 astro-ph.CO
Probing Cosmic Origins with CO and [CII] Emission Lines
原始的非高斯性是一个宝贵的窗口,可以看到宇宙结构产生的物理过程。局部形状PNG的存在,在大尺度上对暗物质示踪剂的偏差进行了明显的尺度相关校正,这可以通过强度映射技术进行有效的探测。考虑到即将到来的一代实验,我们证明,CO和[CII]排放的强度映射可以改善目前最好的约束从{ \it普朗克}卫星。我们表明,测量的CO强度功率谱的假设下一阶段的地面COMAP实验可以实现$σ(f_{\rm NL}^{\rm loc}) = 3.4$,并建议CMB卫星任务PIXIE可以实现$σ(f_{\rm NL}^{\rm loc}) = 3.9$通过测量[CII]强度功率谱。
2019-01-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Probing reionization with LOFAR using 21-cm redshift space distortions
研究再电离时代(EoR)最有希望的方法之一是通过对中性氢红移21厘米线发射的射电观测。这些观测结果由于红移到视线位置的映射被气体的特殊速度扭曲而变得复杂。如果不能正确理解,这种扭曲可能是错误的来源,但它们也编码了宇宙学和天体物理学的信息。利用大尺度$N$ -体和辐射转移模拟研究了红移空间畸变对EoR 21 cm辐射功率谱的影响。我们量化的各向异性引入的21厘米功率谱的红移空间扭曲,并显示它是如何演变的再电离的进展,以及它是如何与底层的物理。我们继续研究红移空间失真对LOFAR观测的影响,同时考虑仪器噪声和前景减法。我们发现,LOFAR应该能够直接观察到的功率谱各向异性,由于红移的空间失真在空间尺度约$k \sim 0.1$兆位数$^{-1}$后,$\gtrsim$ 1000小时的积分时间。在较大尺度下,样本误差成为限制因素,而在较小尺度下,检测器噪声和前景使信号的提取成为问题。最后,我们展示了如何包含在21厘米功率谱的各向异性的演变中的天体物理信息可以从LOFAR观测中提取,以及它如何可以用来区分不同的再电离方案。
2013-07-19 astro-ph.CO
Probing Primordial black holes with the distortion of Stochastic Gravitational Wave Background
School of Physics and Technology, Wuhan University(武汉大学物理科学与技术学院)
研究通过分析原初黑洞作为透镜对随机引力波背景的影响,探讨其在探测暗物质和基本物理中的潜在作用。
2026-03-06 astro-ph.CO
Probing higher-spin fields from inflation with higher-order statistics of the CMB
我们调查的程度,宇宙微波背景(CMB)可以用来约束原始的非高斯性来自存在的自旋粒子耦合到暴胀子。我们计算了具有自旋$s$和一般质量的粒子交换所产生的$\langle TTT \rangle$和$\langle TTTT \rangle$关联函数,以及相应的宇宙方差限制CMB实验的信噪比。我们表明,已经与\emph{Planck}数据可以提高这些原始模板的振幅的理论界限的数量级。我们特别强调这样一个事实,即三谱可能是相当大的,即使双谱不是,使其成为一个主要的观察,以探索粒子的内容在通货膨胀。
2020-01-08 astro-ph.CO
Constraining primordial non-Gaussianity and parity-violation through Scalar-Induced Gravitational Waves with next-generation ground-based interferometers
Università di Pisa(比萨大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)(意大利国家核物理研究所);Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学);Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF)(意大利国家天体物理研究所)
研究利用第三代引力波探测器通过标量诱导引力波探测原初非高斯性和宇称对称性,开发框架考虑相关贡献并进行参数推断,表明未来干涉仪能约束相关谱及参数,即便有天体物理前景也可有效约束。
2026-07-20 astro-ph.CO gr-qc