CMB Imprints of a Pre-Inflationary Climbing Phase
我们讨论了弦模型所提出的一类前暴胀动力学对宇宙微波背景（CMB）观测量的影响，在这些模型中，由于D膜和定向折叠的存在，超对称性被破坏，而保持了超对称性的不相容部分，在这些模型中，可能的暴胀子被迫从初始奇点中出现，爬上一个温和的指数势，直到它反弹到一个陡峭的指数潜力的“膜超对称性打破”的情况下，作为一个结果，随之而来的下降引起了一个暴胀时代，开始时，系统仍然是远离其最终吸引子。如果这种类型的暴胀前爬升阶段发生在视界出口的6-7个e-折叠内，对于最大的可观测波长，吸引子的位移和初始状态效应将共同抑制原始标量谱中的功率，增强张量谱中的功率，并且通常叠加在两者上的振荡。我们调查这些印记CMB观测的参数范围内，检查其统计意义，并提供了一个半分析的理由，我们的结果。我们很容易将CMB中的大角度异常至少部分归因于这类暴胀前的动力学。
2012-05-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark Matter Physics from the CMB-S4 Experiment
暗物质的性质是基础物理学的主要难题之一，几乎在每个时代都是理解我们宇宙的组成部分。对暗物质的搜索发生在不同的能量尺度上，使用的数据范围从粒子对撞机到天体物理调查。我们在这里集中在CMB-S4，未来的地基宇宙微波背景（CMB）的实验，预计将提供精密测量的CMB温度和偏振各向异性。这些测量（单独或与其他调查相结合）将允许新的手段来揭示暗物质的性质。
2022-03-14 astro-ph.CO 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
Predictive Physics of Inflation and Grand Unification for and from the CMB observations
CNRS IN 2 P3 Prospective 2020的这份白皮书重点关注与CMB，引力和粒子物理学有关的现实和及时的通货膨胀情况，在强预测性物理方法中增加了跨学科和统一的价值。由de Vega和Sanchez [1]以及Boyanovsky、de Vega、Sanchez和Destri [2]-[4]发展的金斯伯格-朗道方法中的暴胀公式阐明了暴胀并将其置于粒子物理学的有效场论的背景下。此外，它建立了一个干净的方式，直接面对通货膨胀的预测与现有的和即将到来的CMB数据，并选择一个明确的模型。到目前为止，所有的CMB + LSS数据都显示了金斯伯格-朗道有效暴胀理论在预测观测量方面是多么强大，与包括暴胀能量标度和暴胀子势在内的观测一致，并且在未来还有更多的东西要提供。它为发现、新的学习和理解铺平了道路。
2020-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Is the CMB revealing signs of pre-inflationary physics?
本文提出通过考虑原初密度扰动的非Bunch-Davies初始条件，可将暴胀的基本粒子物理模型与ACT、Planck等最新观测数据相调和。
2025-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
INFLAVON: CMB as cosmic tracer of Flavor physics
University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）；University of Sussex（萨塞克斯大学）
Inflavon理论将味物理与宇宙膨胀结合，通过flavon场驱动膨胀并重新加热宇宙，探索CMB观测与味对称性参数的关系。
2026-02-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
CMB Lensing and Scale Dependent New Physics
宇宙微波背景透镜效应是一种新的宇宙学探测方法，它携带着$z\approx1$-4红移范围内物质功率谱和距离的丰富信息。我们调查的规模依赖的新物理的作用，如从修改后的重力，中微子质量，冷（低声速）暗能量，其签名的CMB透镜。不同尺度依赖性之间的区别，以及进入CMB透镜和其他功率谱的物质功率谱的不同红移依赖性权重，意味着CMB透镜可以同时探测不同范围的物理。我们强调角分分辨率偏振实验的作用，区分物理效应。
2016-01-30 astro-ph.CO
Future CMB constraints on cosmic birefringence and implications for fundamental physics
目前正在建造和提出的CMB偏振实验的主要科学目标是探测原始张量扰动。作为副产品，这些仪器将显着改善对宇宙双折射的约束，或CMB偏振平面的旋转。如果被令人信服地发现，宇宙双折射将是粒子物理学和宇宙学标准模型之外的物理学的戏剧性表现。我们预测了即将到来的地面西蒙斯天文台（SO）和天基LiteBIRD实验，以及“第四代”地面CMB实验（如CMB-S4和中等成本的空间任务PICO）的宇宙偏振旋转（CPR）的界限。我们研究的可检测性的随机各向异性旋转场和各向同性旋转由一个恒定的角度。CPR诱导新的相关性的CMB观测，包括宇称奇型的各向同性CPR的情况下，和模式耦合的各向异性旋转的情况下的相关性。我们发现，LiteBIRD和SO将使各向同性CPR上的1 $σ$结合从当前值30 arcmin分别减少到1.5和0.6 arcmin，而CMB-S4-like和PICO将使其减少到$\sim 0.1$ arcmin。尺度不变CPR谱的幅度上的界限将分别通过LiteBIRD、SO和CMB-S4-like/PICO减小1、2和3个数量级。我们讨论了预测CPR边界的赝标量场，原始磁场（PMF），违反洛伦兹不变性的影响。我们发现CMB-S4-like和PICO可以将标度不变PMF振幅上的1 $σ$束缚从1 nG降低到0.1 nG，同时还探测了银河系的磁场。它们也将显著改善轴子-光子耦合的边界，对弦论轴子施加严…
2019-07-10 astro-ph.CO hep-ph
CMB $μT$ cross-correlations as a probe of PBH scenarios
我们提出了一种新的方法来探测膨胀模型的原始黑洞（PBH）的生产，仅使用CMB物理在相对较大的规模。在PBH的情况下，原始的曲率扰动的功率谱分布的特点是由一个明显的倾角，然后向小尺度的快速增长，导致峰值负责PBH的形成。我们专注于尺度周围的倾角，以及分离的峰值解析计算表达式的曲率功率谱和双谱。压缩双谱的大小在倾角的位置处增强，并且它获得特征尺度依赖性，该特征尺度依赖性可以通过互相关CMB $μ$ -失真和温度波动来探测。我们定量研究这种互相关的属性，以及它们如何依赖于底层模型，讨论它们如何可以通过下一代CMB $μ$失真实验进行测试。这种方法允许人们使用熟知的CMB物理学来实验性地探测膨胀PBH场景，而不考虑与PBH形成和演化相关的非线性。
2021-09-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
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
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
Sources of $H_0$-tensions in dark energy scenarios
通过关注$Λ$ CDM的简单$w\neq-1$扩展，我们评估了哪些时期可能是$H_0$ -张力的来源。我们认为宇宙微波背景（CMB）的数据在三种可能的方式：$i)$完整的CMB数据; $ii)$不包括$l<30$温度和极化的可能性; $iii)$强加早期宇宙先验，解开早期和晚期的物理。通过对低红移Ia型超新星和引力透镜时间延迟数据集的联合分析，{忽略星系团重子声振荡（BAO）数据}，我们发现包含早期宇宙CMB先验与局部估计的$H_0$一致，而排除低$l$ +lowE可能性温和地放松了张力。这与对资本市场管理局完整数据的联合分析形成对比。我们的简单实现对比不同CMB先验对$H_0$估计的影响表明，当与晚期物理解耦时，来自CMB数据的早期宇宙信息可能与更高的$H_0$值一致。{We也没有发现早期暗能量模型的证据，只使用早期宇宙物理学中的CMB数据。最后利用不同红移范围内的BAO数据进行反距离阶梯分析，发现早期宇宙修改虽然在包括BAO星系团数据时完全能够缓解$H_0$张力，但由于两个BAO数据集之间的$r_{\rm d}\, vs.\, H_0$相关性的差异，与Ly-$α$ BAO数据不一致。}因此，我们推断和推测，源的$H_0$ -CMB和当地的估计之间的紧张局势可能起源于后期的物理学建模中的CMB分析。这反过来又将$H_0$ -张力重新塑造为CMB中的晚期物理学效应，而不是当前的早期…
2020-12-18 astro-ph.CO hep-ph
Probing Physics Beyond the Standard Model: Limits from BBN and the CMB Independently and Combined
我们提出了新的大爆炸核合成（BBN）的宇宙膨胀率或相对论能量密度的限制，量化通过数量$N_ν$等效中微子物种。我们使用最新的轻元素观测，中子平均寿命，并更新我们的核率$d+d \rightarrow He3 + n$和$d+d \rightarrow H3 + p$的评估。将这个结果与来自宇宙微波背景辐射（CMB）的独立约束相结合，对在宇宙核合成之前扰动$N_ν$和$η$的新物理学产生了严格的限制：BBN+CMB联合分析给出了$N_ν= 2.898 \pm 0.141$，导致了在$2σ$处的$N_ν< 3.180$。我们将这些限制应用于各种新的物理场景，包括右手中微子，暗辐射和随机引力波背景。我们还寻找潜在的限制{ \em变化}在$N_ν$和/或重子光子比$η$之间的两个时代。目前的数据放置在BBN和CMB去耦之间的$N_ν$的允许变化的强约束，例如，我们发现$-0.708 < N_ν^{\rm CMB}-N_ν^{\rm BBN} < 0.328$的情况下，$η$和原始氦的质量分数$Y_p$是不变的两个时代之间，我们也给在$η$或$(η,N_ν)$联合允许的变化的限制。展望未来，我们预测了由CMB第4阶段测量以及天文\he 4测量的改进所引起的$N_ν$的精度提高。我们发现CMB-S4与现有的BBN和轻元素观测精度相结合可以给出$σ(N_ν) \simeq 0.03$。这样的未来…
2022-10-31 astro-ph.CO hep-ph
Inflationary electroweak/particle phase transitions and new classical gravitational waves on CMB
早期宇宙中的粒子相变包括电弱相变和大统一相变是研究得很好的课题。指出在暴胀附近存在新的粒子相变。这些新的暴胀粒子相变，如果是一级的，可能会产生低频引力波（GW）由于气泡动力学，留下印记的宇宙微波背景（CMB）。与由真空涨落产生的几乎尺度不变的原始GWs不同，这些气泡产生的GWs是经典的，并且具有尺度相关的B模谱。如果与暴胀子解耦，则暴胀过程中的电弱相变可以作为再加热后的电弱相变的镜像，其中重子不对称性可以通过电弱重子生成（EWBG）产生。第二个新的电弱相变也可能是EWBG的来源。
2016-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Early Universe with CMB polarization
宇宙是人类心灵可以努力理解自然的最宏伟的可想象的尺度。宇宙学是试图理解宇宙起源和演化的科学分支，它的惊人之处在于，它在很大程度上可以通过应用我们用于其他物理学分支的相同物理学基本定律来理解。观测到的宇宙微波背景（CMB）是通过应用辐射过程和传输的基本定律来理解的，这些基本定律在经典的S。在宇宙学的背景下。除了现在广受好评的温度各向异性，还有线性偏振信息印在观测到的宇宙微波背景。CMB极化已经解决了，并承诺做更多的事情，以解开关于接近宇宙起源的物理学的最深层次的基本问题。
2011-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observable CMB B-modes from Cosmological Phase Transitions
University of New Mexico（新墨西哥大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；Stanford University（斯坦福大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；University of Notre Dame（圣母大学）
研究探讨了非暴胀时期产生的张量扰动可能产生显著的B模式信号，影响未来观测数据解释。通过泡状碰撞阶段的相变案例，展示相变参数选择下B模式幅度可与暴胀预测竞争。
2026-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
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
New Physics in the Rayleigh-Jeans Tail of the CMB
我们发现，尽管严格的约束的CMB频谱的主要部分的形状，有相当大的空间，其修改内的瑞利-牛仔裤（RJ）端，$ω\ll T_{\rm CMB}$。我们构建了明确的新物理模型，给出了一个顺序（或更大）的增加的光子计数在RJ尾，这可以通过现有的和即将到来的实验，旨在检测宇宙学的21厘米发射/吸收信号进行测试。这类模型规定了不稳定粒子衰变为暗光子$A'$，暗光子具有小质量（$m_{A'} \sim 10^{-14} - 10^{-9}$ eV）、与电磁的非零混合角$ε$和远小于$T_{\rm CMB}$的能量。暗光子的非热数密度可以比CMB光子的数密度高许多个数量级，并且对于小到$ε\sim 10^{-9}$的值，甚至小概率的$A'\to A$振荡也可以显著增加RJ光子的数量。特别是，我们表明，共振振荡的暗光子到经常的光子在红移的间隔$20 < z < 1700$可以调用作为一个解释最近的试探性观察强于预期的21厘米光子的吸收信号。我们提出了一个实现这种可能性的模型，其中毫电子伏特质量的暗物质衰变为暗光子，其寿命长于宇宙的年龄。
2018-09-13 astro-ph.CO hep-ph
Connecting Cosmic Inflation to Particle Physics with LiteBIRD, CMB-S4, EUCLID and SKA
本文提出解析方法评估未来 CMB 及多巡天联合观测对再加热温度和暴胀子耦合的约束，证明 LiteBIRD、CMB-S4 等可连接宇宙暴胀与粒子物理。
2024-07-20 astro-ph.CO hep-ph
Free-Streaming Neutrinos and Their Phase Shift in Current and Future CMB Power Spectra
本研究通过两种模板方法分析中微子自由流对CMB功率谱的相位移影响，发现其在10σ显著性水平上，并预测未来实验将提高测量精度。
2025-09-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
One $μ$ to rule them all: CMB spectral distortions can probe domain walls, cosmic strings and low scale phase transitions
我们提出了一个新的探测纯引力耦合部门与大的各向异性。这些各向异性通过与重子-光子流体的引力相互作用而衰减，重子-光子流体在此过程中被加热。注入的热量导致宇宙微波背景光谱发生可测量的扭曲。我们给出了分析估计的扭曲的大小，并概述了如何计算它们从第一原理。这些方法适用于各向异性的形式的域壁/宇宙弦网络或所造成的一阶相变或标量场动力学。我们发现，这种方法可以潜在地探测以前不受约束的参数空间的大区域，是非常互补的，即将到来的搜索引力波所造成的这种黑暗的部门。
2023-02-15 astro-ph.CO hep-ph
Constraining Planck scale physics with CMB and Reionization Optical Depth
我们提出了一个双向的相互作用的原理证明在非常早期的宇宙和后期的观测物理。我们发现的原始机制之间的关系，负责大规模的功率抑制的原始功率谱和再电离光学深度$τ$的值。这些机制可影响$τ$的估计。我们表明，使用未来的测量$τ$，人们可以获得前暴胀动力学的约束，提供了一个新的窗口非常早期的宇宙物理。此外，新的重新估计的$τ$可以潜在地解决$τ$的高和低$\ell$测量之间的适度差异，因此为功率抑制异常及其原始起源提供经验支持。
2017-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Predictions for new physics in the CMB damping tail
本文针对哈勃危机，计算了几种早期宇宙机制在小尺度CMB阻尼尾的功率谱预测，发现近未来CMB数据能区分部分模型与ΛCDM。
2025-04-30 astro-ph.CO
Taller in the saddle: constraining CMB physics using saddle points
宇宙微波背景（CMB）温度（热点和冷点）极值点的统计在文献中已经得到了很好的探索，并已被用来约束早期宇宙的模型。在这里，我们将CMB中的临界点的研究扩展到去除极值后剩余的集合，即鞍点。我们执行堆栈的温度和偏振温度鞍点在CMB的模拟，以及从普朗克卫星的数据。然后，我们计算鞍点堆栈的理论配置文件，给定的基本功率谱的CMB。作为这样的堆栈的效用的一个例子，我们约束模型的宇宙双折射，并比较约束力的鞍点与极值点。我们发现，在双折射的具体例子中，我们可以在我们的分析中使用鞍点比使用极值更严格的约束。事实上，我们发现我们的鞍点分析产量接近最优约束，通过比较功率谱分析。因此，我们建议，在鞍点上的叠加，在一般情况下，是一个有用的方法来测试非标准的物理效应，改变CMB功率谱。
2019-03-04 astro-ph.CO
Probing pre-Recombination Physics by the Cross-Correlation of Stochastic Gravitational Waves and CMB Anisotropies
研究了预复合物理对引力子通过大尺度密度微扰传播引起的随机引力波背景各向异性的影响及其与宇宙微波背景（CMB）温度和E模偏振的互相关.作为早期宇宙扩展的$Λ$ CDM模型的例子，我们考虑流行的模型具有额外的相对论自由度，一个无质量的非最小耦合标量场，和早期暗能量组件。假设探测到SGWB，我们进行Fisher分析，以定量的方式评估未来的引力波干涉仪（GWI）的能力，结合未来的大规模CMB偏振实验来约束这种变化。我们的研究结果表明，CMB和SGWB各向异性的互相关将有助于收紧与CMB单独获得的约束，与改进，显着依赖于特定的模型，以及最大角分辨率$\ell_{\rm max}^{\rm GW}$的GWI，其设计的灵敏度，和幅度$A_*$的SGWB的反射。
2022-06-16 astro-ph.CO
Constraining Fundamental Physics with Future CMB Experiments
普朗克实验将很快提供一个非常精确的测量宇宙微波背景各向异性。这将使宇宙学家以前所未有的精度确定大多数宇宙学参数。未来的实验将以更好的角分辨率和更好的偏振灵敏度来改进和补充普朗克数据。宇宙微波背景辐射功率谱的这一未探测区域包含了许多感兴趣的参数信息，包括中微子质量、重组时相对论粒子的数量、原始氦丰度以及暗物质自湮灭注入的额外电离光子。我们回顾了CMB上的每个参数的印记，并通过对模拟数据的合成实现进行Monte Carlo分析来预测未来实验可实现的约束。我们发现，下一代卫星任务，如CMBPol可以提供有价值的限制，精度接近预期在当前和不久的将来的实验室实验。最后，我们讨论了宇宙学和基础物理学之间的这种交叉的影响。
2010-05-20 astro-ph.CO
Dark Matter-Radiation Scattering Enhances CMB Phase Shift through Dark Matter-loading
本研究探究暗物质与非光子辐射的散射作用，发现其可进一步放大CMB声波振荡的相移，通过耦合谐振子模型解析机制，并结合观测数据验证了相移增强与相互作用暗物质丰度的线性关联，为暗物质-辐射相互作用模型提供新的观测特征。
2025-02-11 astro-ph.CO hep-ph
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
Investigating non-Gaussianity in Cosmic Microwave Background Temperature Maps using Spherical Harmonic Phases
在这篇文章中，我们扩展了以前的研究的基础上CMB球谐相位（SHP）检查的有效性的假设，CMB的温度场是一致的高斯随机场（GRF）。零假设是对应的CMB SHP在区间[0，2 $π$ ] \citep{1986ApJ...304...15B,2013rossmanith}中的均匀分布方面是独立且同分布的。我们设计了一种新的模型无关的方法，我们使用有序和非参数的Rao统计量，基于样本弧长综合测试的一致性和独立性的SHP。我们在由球谐模$\le$ 128限制的尺度上进行了分析，以将我们自己限制在信号主导的区域。为了找到非均匀或相关的SHP集，我们计算数据和10000个Monte Carlo模拟均匀随机SHP集的统计量，并使用0.05和0.001 $α$水平来区分统计学显著性和高度显著性检测。我们首先使用模拟高斯，非高斯CMB温度图，以及观察到的非高斯100和143 GHz普朗克通道地图建立我们的方法的性能。我们发现，我们的方法在检测所有非高斯模拟和观察到的前景污染的100和143 GHz普朗克通道温度图中产生的相位相关性有效，准确地执行。我们将我们的方法应用于普朗克卫星任务的最终发布的CMB温度各向异性地图- COMMANDER，SMICA，NILC和SEVEM以及WMAP 9年发布的ILC地图。我们报告说，SHP对应的一些$m$模式是不均匀的，一些$\ell$模式SHP和相邻的模式对S…
2022-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multiple Field Inflation and Signatures of Heavy Physics in the CMB
在这篇硕士论文中，我们研究了多场暴胀和超引力下暴胀模型的紫外敏感性。我们首先介绍暴胀及其目前的观测状况。然后，我们提供了一个多场暴胀的研究文献综述。我们翻译之间的不同符号和定义中使用的各种文件和研究不同的近似方案和它们的制度的有效性。最后，我们从最近的文献中的多场暴胀模型进行了数值研究。我们研究当前和未来的实验是否能够检测到这些模型中额外字段的存在。
2015-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
CMB statistics in noncommutative inflation
考虑到量子引力的一般效应，非对易几何可以在很短的距离上提供有效的物理描述。暴胀将早期宇宙中微小的量子涨落放大到宏观尺度，因此可能在宇宙学扰动中留下高能物理特征，这些特征可以在CMB中检测到。它在这里示出，这可能会引起奇偶违反调制的原始频谱和奇非高斯签名。宇宙微波背景辐射的旋转不变性的破坏提供了对非对易性尺度的限制，这与现有的非宇宙学边界是竞争性的，并且可以解释在天空中观察到的奇怪的半球不对称性。这也引入了具有特殊形状和尺度依赖性的非高斯性，这在原则上允许在暴胀时对非交换性的存在进行独立的交叉检查。
2010-11-09 astro-ph.CO hep-th
Universal CMB Phase Coherence from Single-Field Inflation
Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT（艾克斯-马赛大学，土伦大学，法国国家科学研究中心，理论物理中心）；Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, University of Cambridge（剑桥大学应用数学与理论物理系）；Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d’Astrophysique Spatiale（巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心，空间天体物理学研究所）；Laboratoire de Physique de l’École Normale Supérieure, CNRS, ENS, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité（巴黎高等师范学院物理实验室，法国国家科学研究中心，巴黎高等师范学院，巴黎文理研究大学，索邦大学，巴黎西岱大学）
该研究指出原初扰动相位相干性是暴胀的关键特征，发现不同能量尺度的暴胀不会产生不同相干性，因曲率扰动在超哈勃尺度守恒，复合时期相干性由原初谱固定。
2026-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Baryonic feedback biases on fundamental physics from lensed CMB power spectra
即将进行的小尺度初级宇宙微波背景（CMB）温度和偏振功率谱（$TT$ / $TE$ / $EE$）的测量预计将对新物理学产生变革性的约束，包括早期宇宙中相对论物种的有效数量（$N_{\rm eff}$）。然而，在多极$\ell \gtrsim 3000$，主CMB功率谱收到显着的贡献引力透镜。虽然这些模式仍然携带原始信息，他们的理论建模需要知道的CMB透镜收敛功率谱，$C_L^{κκ}$，包括在小尺度上，它是由非线性引力演化和重子反馈过程的影响。因此，高$\ell$原发性CMB对这些晚期非线性效应敏感。在这里，我们表明，不准确的建模$C_L^{κκ}$可以产生令人惊讶的大偏差推断的宇宙学参数的主要CMB功率谱测量即将到来的西蒙斯天文台和CMB-S4实验。对于CMB-S4，偏差可以大到$1.6σ$对哈勃常数$H_0$的拟合到$Λ$ CDM，以及$1.2σ$对$N_{\rm eff}$的拟合到$Λ$ CDM+ $N_{\rm eff}$。我们表明，这些偏见可以减轻明确放弃所有$TT$数据在$\ell>3000$或边缘化的参数描述重子反馈过程，无论是在成本略大的误差线。我们还讨论了一种替代的，数据驱动的缓解策略的基础上去透镜的中巴$T$和$E$模式的地图。最后，我们表明，即将到来的数据的分析将需要爱因斯坦-玻尔兹曼代码运行更高的数值精度设置比目前的标准，以避免类似的-或更大的-参数偏差由…
2021-03-09 astro-ph.CO
Cosmic birefringence tomography and calibration-independence with reionization signals in the CMB
本文提出利用 CMB 再电离与复合时期双折射角之差消除偏振角校准偏差，并结合多类探测实现双折射层析，预测 LiteBIRD 可测至约 0.05 度。
2021-08-20 astro-ph.CO hep-ph
Modifications of CMB spectrum by nonextensive statistical mechanics
宇宙微波背景辐射可以为我们提供宇宙信息中最重要的部分。有些研究者认为，引力系统不能用标准的统计力学来描述。本文应用Tsallis非广延统计力学研究CMB谱及相关的宇宙学过程。根据最近的观测资料，我们发现非广延统计力学可以修正有关物理量的值。由于物理量的值发生了变化，一些过程，如复合，可能会受到影响。我们研究了两种效应下的CMB各向异性：CMB的偶极各向异性和Sunyaev-Zel'dovich效应。我们发现CMB的偶极各向异性不能用非广延统计力学来修正。然而，Sunyaev-Zel'dovich效应的标准结果应该由非广延统计力学修正。原则上，未来的工作可以区分这些影响。
2021-12-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Unveiling V Modes: Enhancing CMB Sensitivity to BSM Physics with a Non-Ideal Half-Wave Plate
本研究指出现实中的半波片可提供宇宙微波背景V模探测灵敏度且不显著影响线偏振探测，评估了三类新一代CMB实验的相关能力，发现纳入V模信息可将BSM模型的约束限制提升1-3个数量级，大幅增强探测灵敏度。
2024-09-16 astro-ph.CO
Lecture notes on the physics of cosmic microwave background anisotropies
本文回顾了宇宙微波背景（CMB）辐射的温度各向异性和偏振理论，并描述了我们从当前的CMB观测中所学到的东西。特别是，我们将讨论如何使用CMB提供可观测宇宙的组成和几何的精确测量，并约束早期宇宙的物理。我们还简要回顾了物理的小尺度CMB波动期间和之后的时代的再电离，这是一个新品种的弧分分辨率仪器的目标。
2009-03-30 astro-ph.CO
Physics of the cosmic microwave background anisotropy
对宇宙微波背景（CMB）的观测，特别是对它的频谱及其温度和偏振各向异性的观测，在现代宇宙学的发展和我们对极早期宇宙的认识中起着关键作用。我们回顾了宇宙微波背景的物理基础，以及原始温度和偏振各向异性是如何形成的。强调了区分竞争宇宙学模型的可能性。评述了CMB实验和实验技术的现状，重点是未来的观测，特别是在偏振方面。前景的排放，特别是偏振尘埃的物理，详细讨论，因为这一领域可能成为至关重要的测量的B模式的CMB偏振在以往任何时候都更高的灵敏度。
2015-01-18 astro-ph.CO
Non-Gaussian Stochastic Gravitational Waves from Phase Transitions
在原始宇宙中，宇宙相变会产生类似于宇宙微波背景的各向异性随机引力波背景。对于绝热扰动，GWB中的涨落遵循CMB中的涨落，但如果原始涨落携带等曲率分量，则这不再是真的。结果表明，在非最小的通货膨胀和再加热的设置，原始等曲率可以生存在GWB和表现出显着的非高斯性（NG）的CMB相比，同时遵守目前的观测范围。虽然探测这种NG GWB在LISA上的可能性最大，但未来提出的探测器（如DECIGO和BBO）的范围要大得多。甚至有可能用引力波探测器而不是CMB或大尺度结构巡天对暴胀时期的NG进行首次观测。
2021-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Improved Method for Detecting Local Discontinuities in CMB data by Finite Differencing
宇宙微波背景辐射中一种意想不到的温度分布可能是新物理学的标志。特别是，宇宙缺陷的存在可以通过Kaiser-Stebbins效应的温度不连续性来指示。在本文中，我们将展示如何执行有限差分的CMB地图，在谐波空间中的噪声正则化，可能会暴露这种不连续性，我们报告的结果，这个过程中的7年威尔金森微波各向异性探测器的数据。
2011-01-12 astro-ph.CO hep-ph
Improving CMB constraints on early Universe physics with LSS: A multi-probe forecast including cross-covariance
University of Sussex（萨塞克斯大学）
本文通过结合CMB和大尺度结构数据，预测对早期宇宙物理的约束改进，尤其在早期暗能量方面有显著提升。
2025-06-30 astro-ph.CO
CMB anisotropies and linear matter power spectrum in models with non-thermal neutrinos and primordial magnetic fields
计算了在初始随机磁场存在下，三个具有非热相空间分布的轻中微子模型的宇宙微波背景（CMB）的温度各向异性和极化的角功率谱以及线性物质功率谱.非热相空间分布函数被假定为费米-狄拉克分布和高斯分布之和。据发现，已知的有效的描述的非热模型在一个额外的相对论自由度的双热模型，也可以扩展到包括一个随机磁场的模型。数值解的范围内得到的磁场参数。
2021-11-23 astro-ph.CO hep-ph
Analytic infinite derivative gravity, $R^2$-like inflation, quantum gravity and CMB
出现的$R^2$通货膨胀，这是最适合的框架CMB观测到目前为止，来自试图攻击的问题，量化的重力，这反过来又导致了跟踪异常的发现。迹反常的进一步发展和旨在构建量子引力的各种框架表明，在小时间尺度和小长度尺度下，非定域性在基础物理中是不可避免的。一个很自然的问题是使用$R^2$暴胀来探测早期宇宙物理学中的非定域性特征。在弦论启发的非定域引力修正中嵌入$R^2$暴胀的最新进展提供了非常有希望的理论预测，将早期宇宙的非定域物理和即将到来的CMB观测联系起来。
2020-12-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing the origin of our universe through primordial gravitational waves by Ali CMB project
这是《中国科学》物理、力学和天文邀请的一个研究亮点。
2016-05-10 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Limits of self-interacting neutrinos from the BAO and CMB phase shift
The University of Queensland（昆士兰大学）；University of New Mexico（新墨西哥大学）
本文通过分析BAO和CMB中的相移特征，探讨利用中微子自相互作用的约束方法，旨在提高对中微子自相互作用强度的限制精度。
2026-01-17 astro-ph.CO
Correlations between 21 cm Radiation and the CMB from Active Sources
中性氢无处不在，在宇宙历史的大部分时间里吸收和发射21厘米辐射。活跃的扰动源，如宇宙弦，会在中性氢的分布和复合产生的宇宙微波背景（CMB）辐射中同时产生扰动。移动的弦会产生尾流，导致21厘米的亮度波动，同时也会通过戈特-凯泽-斯特宾斯效应扰乱CMB光。这将导致21 cm和CMB各向异性之间的空间相关性。被动源，如暴胀扰动，在再电离开始之前没有预测交叉相关。因此，观测到宇宙微波背景辐射和黑暗时代21厘米辐射之间的任何交叉相关性，都将构成新物理学的证据。我们计算了宇宙弦引起的CMB和21 cm的关联，并评估了它们的可观测性。
2010-03-10 astro-ph.CO hep-th
Reconstructing CMB fluctuations and the mean reionization optical depth
再电离产生的汤姆逊光学深度是测量原始涨落振幅的一个限制因素，因此也是测量影响低红移振幅的物理学的一个限制因素，例如中微子质量。由于前景和系统效应，目前基于直接测量大尺度宇宙微波背景（CMB）偏振的光学深度限制具有挑战性。在这里，我们考虑一个间接测量的大尺度极化，使用观察到的小尺度极化的地图与地图的领域扭曲的CMB，如CMB透镜和补丁再电离。我们发现，非常未来的CMB调查将能够重建大规模的偏振，从而平均光学深度，只使用小尺度上的测量。
2017-01-24 astro-ph.CO hep-ph
General Constraints on Isocurvature from the CMB and Ly-$α$ Forest
本文针对新物理场景中等曲率功率谱偏离简单幂律形式的问题，考虑四种等曲率模式并采用delta函数和分段幂律进行参数化，利用CMB、BAO、Lyman-$α$森林等数据在广泛尺度上对等曲率功率谱施加了通用约束。
2025-04-01 astro-ph.CO hep-ph
CMB Hemispherical Power Asymmetry from Early Phase of Inflation
Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院）
该研究将CMB半球功率不对称归因于暴胀早期非均匀阶段，通过微扰框架结合in-in形式主义分析，利用PR4 Commander CMB数据约束非均匀扰动参数，揭示了多极矩Δl=1关联的独特信号。
2026-08-05 astro-ph.CO
Simple fluid models for super-inflation in effective LQC and effects on the CMB B-modes
圈量子宇宙学允许用一个量子反弹来取代原来的奇点，然后是一个快速膨胀的阶段，称为超级膨胀。在本文中，我们使用一个简单的解析描述的超膨胀使用状态方程的流体。然后，我们推导出所产生的张量扰动的功率谱。讨论了宇宙背景辐射对B模偏振的影响。对于相空间的一个大区域，频谱应该与标准的暴胀预测区分开来，以便于未来的观测。
2011-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multimessenger Cosmology: correlating CMB and SGWB measurements
描述随机引力波背景（SGWB）的物理性质是确定其可能起源的关键一步。我们集中我们的分析SGWB各向异性。在压缩位形中存在非平凡的原始标量-张量-张量（STT）关联，这可以从长波长标量模对引力波功率谱的各向异性贡献来推断。重要的是，这种贡献与宇宙微波背景（CMB）中的温度各向异性有关。我们表明，对于产生适当大的STT非高斯性的暴胀模型，互相关的CMB与随机背景的引力波是一个非常有效的探测早期宇宙物理。由此产生的信号可以是原始SGWB各向异性的吸烟枪。
2021-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing Time-Dependent Physics with Phase-Folding CMB Maps
针对时分CMB地图分析受制图步长限制、仅能探测低频时变宇宙学信号的问题，本文提出相位折叠制图框架，将CMB探测频率范围拓展七个数量级至百赫兹量级，可支撑随机引力波背景、类轴子信号的定向搜寻。
2025-11-15 astro-ph.CO astro-ph.IM
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
