CMB reconstruction from the WMAP and Planck PR2 data
在这篇文章中,我们描述了一个新的估计宇宙微波背景(CMB)强度图重建的完整普朗克2015年数据(PR 2)和WMAP九年的联合分析。它提供的不仅仅是(Bobin et al. 2014 b)中介绍的CMB图的更新,因为它受益于组分分离方法L-GMCA(局部广义形态组分分析)的改进,该方法允许有效分离相关组分(Bobin et al. 2015)。根据最新的CMB数据,我们进一步证实了以前的结果(Bobin等人,2014 b)表明,拟议的CMB图估计显示出天体物理学和宇宙学应用的吸引人的特征:i)这是一张不需要任何修补或插值后处理的全天空地图,ii)即使在银河系中心,前景污染也非常低,iii)它不表现出任何可检测的热SZ污染痕迹。我们表明,它的功率谱是在良好的协议与普朗克PR 2官方理论最佳拟合功率谱。最后,遵循可重复性研究的原则,我们提供了L-GMCA的可重复性代码,使其成为唯一可重复的CMB图谱。
2015-11-27 astro-ph.CO
From WMAP to Planck: Exact reconstruction of 4- and 5-dimensional inflationary potential from high precision CMB measurements
我们做了一个更一般的测定在标准的4-D和5-D单场暴胀的情况下,通过精确重建的动态暴胀的潜力在可观察的通货膨胀与最小数量的假设:计算不假设慢滚近似,是有效的,在所有制度,如果该领域是单调滚动其潜力。利用为5-D单场暴胀模型发展的{ \em Hamilton-Jacobi}形式,通过对精确模方程积分,计算了标量和张量扰动的振幅与尺度的关系.我们分析了在确定通货膨胀后的再加热温度的理论不确定性对通货膨胀的可观察预测的影响,并评估其对标准通货膨胀一致性关系的退化的影响。
2009-10-10 astro-ph.CO
Free-form reconstruction of primordial power spectrum using Planck CMB temperature and polarization
本文基于Planck CMB温度与极化数据,采用受图像分析启发的Richardson-Lucy反卷积及两种新正则化方法自由重建原初功率谱,发现观测与无振荡特征情形一致,并为未来CMB巡天提供了补充工具。
2023-12-01 astro-ph.CO
Bayesian inflationary reconstructions from Planck 2018 data
我们使用普朗克2018年的极化数据提出了三种非参数贝叶斯原始重建:线性样条原始功率谱重建,三次样条暴胀势重建和尖锐特征的原始功率谱重建。所有这三种方法都有条件地显示出在多极范围$\ell\sim20$到$\ell\sim50$中原始功率谱中的振荡特征的暗示,这在一定程度上保留在边缘化之后。我们发现没有证据表明偏离纯幂律在一个广泛的可观察的窗口($50\lesssim\ell\lesssim2000$),但发现参数化是首选的,能够占缺乏分辨率在大角度尺度由于宇宙方差,并在小角度尺度由于普朗克仪器噪声。此外,晚期宇宙学参数不受这些原始功率谱扩展的影响。这项工作旨在提供背景,并提供普朗克2018年论文中发现的贝叶斯原始重建工作的更多细节。
2019-11-11 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Tensions between direct measurements of the lens power spectrum from Planck data
本文应用一种新的方法,从普朗克卫星观测的CMB功率谱中直接测量了引力透镜的功率谱。这种方法使我们能够分析温度功率谱和透镜重建之间的张力在一个模型独立的方式。即使当允许透镜功率谱中的任意变化时,张力仍保持在2.4 $σ$水平。通过分离CMB功率谱中的透镜化和未透镜化的高红移信息,我们还表明,在$Λ$ CDM下,两者处于相似水平的张力中,而未透镜化的信息与透镜化重构是一致的。这些异常是由相对于$\ell \sim 1250 - 1500$处的$Λ$ CDM更平滑的声学峰驱动的。当考虑极化数据时,这两种张力都略有放松。该技术还隔离了普朗克CMB功率谱当前约束的透镜功率谱的一个方面,并且当CMB功率谱约束透镜的多个方面时,可以直接推广到未来的数据,所述透镜的多个方面本身与透镜重构相关。
2018-06-05 astro-ph.CO
Knot reconstruction of the scalar primordial power spectrum with Planck, ACT, and SPT CMB data
本研究利用Planck、ACT和SPT的CMB数据,采用节点振幅与位置可变的线性样条非参数贝叶斯方法重构标量原初功率谱,验证了结果稳健性,推导了暴胀相关物理量,并排除了PPS重构与Planck PR3声学峰过度平滑的显著相关性。
2025-07-29 astro-ph.CO
A non-parametric consistency test of the $Λ$CDM model with Planck CMB data
非参数重建方法,如高斯过程(GP)回归,提供了一种独立于模型的方法来估计一个潜在的功能和它的不确定性,从噪声数据。我们演示了如何GP重建可以被用来作为一个给定的数据集和一个特定的模型之间的一致性测试,通过寻找结构的数据的残差相对于模型的最佳拟合。应用这种形式主义的普朗克温度和偏振功率谱测量,我们测试他们的全球一致性的基础$Λ$ CDM模型的预测。我们的结果没有显示出任何严重的不一致,贷款进一步支持的解释基础$Λ$ CDM模型作为宇宙学的黄金标准。
2017-09-28 astro-ph.CO
The Shape of the Primordial Power Spectrum: A Last Stand Before Planck
利用最近的宇宙微波背景和大尺度结构数据,我们提出了一个最小参数的原始功率谱重建。我们的目标是约束功率谱的形状,同时避免强的理论先验和过度拟合的数据。我们没有发现任何偏离幂律谱指数的证据。我们还发现,一个精确的标度不变的功率谱是不利的数据,但这个结论是弱于相应的结果假设一个理论动机的幂律谱指数先验。重建表明,更好的数据是至关重要的,以证明通过这样一个强大的理论先验观测。这些结果可以用来确定我们目前的知识的鲁棒性相比,即将从普朗克精密数据。
2009-12-02 astro-ph.CO
Scale-invariant cosmology in de Sitter gauge theory
普朗克质量和宇宙学常数决定了物理宇宙中的最小距离和最大距离。相对论理论考虑了基本距离极限$\ell$与基本速度极限$c$,是基于洛伦兹对称性的德西特扩展。本文提出了一种新的德西特引力规范理论,它允许$\ell$的宇宙学演化的一致性。这个理论在局部等价于狄拉克的尺度不变版本的广义相对论,并提出了一种新的非奇异宇宙学扩展。
2021-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Galactic Magnetic Field Reconstruction II. Constraints from polarized thermal dust sky as seen by $Planck$
银河热尘埃的偏振辐射是研究和表征银河磁场(GMF)的重要手段。在本文中,我们应用最大似然分析,我们建立在我们的同伴论文(Pelgrims,Macías-Pérez & Ruppin),以模拟大规模的正规成分的GMF从偏振的扩散发射银河热尘埃测量$Planck$在353 GHz。作为第一次尝试,我们考虑三个模型来描述整个银河系的尘埃密度分布和四个模型的GMF。所有的模型都是参数化的和几何学的,给我们留下了12个GMF几何结构的重建。这些重建在$N_{\rm{side}} = 64$获得,并提供通过马尔可夫链蒙特卡罗分析从热尘埃极化数据获得的GMF的第一个约束。这项工作表明,竞争性的限制GMF可以从偏振热尘埃天空相比,其他观测探测器。
2021-06-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Reconstruction of scalar field theories realizing inflation consistent with the Planck and BICEP2 results
我们重建了标量场理论,实现了与BICEP 2和Planck结果一致的暴胀。特别地,我们研究了混沌暴胀模型,自然(或轴子)暴胀模型,和一个暴胀模型与双曲暴胀子潜力。我们执行一个明确的方法,以找出一个标量场模型的暴胀,其中任何观察可以解释的原则。
2014-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum correction to the diffusion term in stochastic inflation from composite-operator matching in Soft de Sitter Effective Theory
Technische Universität München(慕尼黑工业大学);CERN(欧洲核子研究组织);Universidad de Granada(格拉纳达大学)
本文通过复合算符匹配在软德西特有效理论中,首次确定了随机膨胀扩散项的二次修正,研究了算符混合和重整化方法。
2026-04-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Lensing-like tensions in the Planck legacy release
我们分析了普朗克卫星数据的最终发布,以约束引力透镜潜力在一个模型无关的方式。当与使用透镜重构的测量相比时,从温度和偏振功率谱中的声峰的平滑确定的透镜量过高2 $σ$,并且当与基于温度和偏振功率谱的“未透镜化”部分的$Λ$ CDM预期相比时,过高2.8 $σ$。与之前数据发布相比,最大的变化是$Λ$ CDM预期,这是由对再电离光学深度的改进约束驱动的。该异常仍然是不符合实际的引力透镜,假设透镜重建的约束是不一致的模型无关。在$Λ$ CDM的背景下,从透镜重建的参数约束的改进带来了这种紧张局势的2.1 $σ$,并从进一步增加重子声学振荡和万神殿超新星的数据,稍微高一点的2.2 $σ$。一旦这些其他的测量被包括在内,边缘化这种透镜状的异常不能实质上解决与$Λ$ CDM,$Λ$ CDM+ $N_\mathrm{eff}$或$Λ$ CDM+ $\sum m_ν$中$H_0$和$S_8$的低红移测量的紧张关系;此外,对$\sum m_ν$的人为加强的约束小于20%。
2020-04-07 astro-ph.CO
Reconstruction of the primordial power spectra with Planck and BICEP2
利用最近公布的{ \it Planck}温度和BICEP 2偏振宇宙微波背景数据,采用三次样条插值方法,重建了原始标量和张量功率谱的形状.我们发现,消失标量指数运行($\dd n_s/\dd\ln k$)模型是强烈不赞成在超过$3σ$置信水平的$k=0.0002$ Mpc $^{-1}$规模。此外,无论是使用BICEP 2数据集的前5个带功率$n_t = 1.20^{+0.56}_{-0.64} (95% {\rm CL})$还是使用全部的9个带功率$n_t = 1.24^{+0.51}_{-0.58} (95% {\rm CL})$,幂律参数化都能给出蓝倾张量谱。与尺度不变张量谱假设下的大张量标量比($r\sim0.20$)不同,我们的插值方法利用BICEP 2数据的前5个带功率给出了$r_{0.002} < 0.060 (95% {\rm CL})$.通过比较有无BICEP 2数据的结果,发现在大尺度和小尺度上,具有小张量振幅信号的{ \it Planck}温度和具有大张量振幅信号的BICEP 2偏振数据分别主导张量谱重建。因此,由此产生的蓝色张量倾斜实际上反映了{ \it Planck}和BICEP 2数据之间的张力。
2014-04-22 astro-ph.CO hep-th
Reconstruction of a direction-dependent primordial power spectrum from Planck CMB data
我们考虑的可能性,原始曲率扰动是方向相关的。对于一阶来说,这是通过功率谱的四极调制来参数化的,并导致CMB的统计各向异性,这可以使用“双极球谐函数”来量化。我们为普朗克DR 2 -2015 SMICA地图计算这些数据,并从普朗克全焦平面9模拟中估计噪声协方差。一个恒定的四极调制检测到2.2西格玛的意义,下降到2西格玛时,原始功率被假定为与波数k作为幂律缩放。超越以前的工作,我们现在允许频谱具有任意的尺度依赖性。我们的非参数重建,然后提出了几个光谱特征,最突出的k ~ 0.006/Mpc。当在0.005 <kMpc < 0.008范围内拟合一个常数四极调制时,发现它的优选方向与宇宙半球的不对称性和CMB偶极子有关。为了确定的意义,我们应用两个测试统计量,我们的重建的四极调制的数据,对重建的实现噪声。在仅对调制幅度敏感的检验统计量的情况下,来自多极范围30 <1 < 1200的重建是不寻常的,具有2.1西格玛显著性。对于第二个检验统计量,也对方向敏感,显著性上升到6.9 sigma。我们的方法很容易推广到包括其他数据集,如偏振,大尺度结构和即将到来的21厘米线观测,这将使这些异常进一步调查。
2018-01-28 astro-ph.CO gr-qc
Vacuum energy fluctuations, the induced cosmological constant and cosmological reconstruction in non-minimal modified gravity models
在具有常标量场的de Sitter背景下,得到了非最小标量修正引力的单圈有效作用量,并计算了相应的诱导宇宙学常数.结果表明,非最小修正引力下的量子效应可能诱导早期de Sitter宇宙,即使这种解在经典水平上不存在.经典重建的理论提出了这样一种方式,所产生的理论有一个宇宙学的解决方案,统一早期的通货膨胀与后期的加速。
2009-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Infrared dynamics of a light scalar field in de Sitter
德西特的惯性观测者被视界所包围,看到的是热涨落。对他们来说,一个无质量的标量场似乎遵循一个随机运动,但任何吸引势,无论多么弱,最终都会稳定场。我们研究这个热化过程中的静态补丁(时空区域可访问的个人观察者)通过截断低频谱。我们专注于在地平线下区域的平均场的分布。在时间尺度远长于逆温度和领先的顺序耦合,我们发现的演变是马尔可夫,由相同的福克-普朗克方程,当理论研究的膨胀设置。
2020-08-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stability of accelerating cosmology in two scalar-tensor theory: Little Rip versus de Sitter
我们发展了双标量模型的一般重建方案。重建了可以描述(不同的)非奇异小Rip或de Sitter宇宙学的类五等分理论。研究了这种暗能量宇宙学的(In)稳定性以及向不动点的流动。小裂口宇宙的稳定性导致了束缚物体在未来某个时候的解体,这表明没有经典跃迁到de Sitter空间。
2012-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Differences at low l in Planck's first light sky map of the cosmic microwave background from WMAP's and COBE's
最近从普朗克卫星上发布的第一张宇宙微波背景(CMB)光天图为与WMAP和COBE天图及其重建算法进行比较提供了初步机会。普朗克和WMAP的各向异性之间的匹配精度低于几度的大小,这对应于具有高l的球谐函数,提供了在低l下各向异性之间的差异是相当大的信心。如果把普朗克第一亮天图作为金标准,结果似乎表明WMAP图的低l分量和COBE图的相当一部分具有类似的重建伪影。由于普朗克的第一张亮天图只覆盖了大约10%的天空,因此从这种比较中得出的任何结论都是推测性的,但值得进一步研究。
2009-12-01 astro-ph.CO physics.gen-ph
Non-Gaussian statistics of de Sitter spectators: A perturbative derivation of stochastic dynamics
Universidad de Chile(智利大学);Chulalongkorn University(朱拉隆功大学);National Astronomical Research Institute of Thailand(泰国国家天文研究所)
本文通过量子场论工具推导了de Sitter时空中轻谱场的概率密度函数,并探讨了其非高斯特性及高阶修正对平衡解的影响。
2025-10-06 astro-ph.CO hep-th
Reconstruction of broad features in the primordial spectrum and inflaton potential from Planck
利用最近公布的普朗克宇宙微波背景数据,我们讨论了原始功率谱的优化组合。作为一个重要的修改,通常binning的原始频谱,随着频谱振幅的箱,我们允许的位置箱也发生变化。这种技术使我们能够解决的位置可能广泛的物理特征的原始光谱与相对较少的箱相比,较早进行的分析。这种方法实际上是一种在原始光谱中寻找广泛特征并避免数据中的拟合噪声的重建方法。执行马尔可夫链蒙特卡罗分析,我们提出了允许的原始光谱与普朗克数据一致的广泛功能的样本。为了检验在原始光谱中存在阶梯状特征的现实性,我们重新审视了A。A. Starobinsky,其可以解决从光谱的分箱获得的类似特征。利用BINGO程序,数值计算了该模型在等边和任意三角形波矢组态下的局域$f_{\rm NL}$,结果表明该模型的非高斯性与Planck的结果一致.在本文中,我们还考虑了不同的光谱倾斜在不同的箱,以确定宇宙尺度的光谱指数需要有一个红色的倾斜,它是有趣的报告,光谱指数不能很好地约束到$k \sim 0.01~ {\rm Mpc}^{-1}$。
2014-01-03 astro-ph.CO hep-ph physics.data-an
Reconstruction of Scalar Potentials in Modified Gravity Models
我们利用超势技术重建了在平坦Friedmann-Robertson-Walker背景下演化的非最小耦合标量场的宇宙学模型。该方法的关键点是将哈勃参数看作是标量场的函数,这使得人们能够重建标量场势并确定场本身的动力学,而无需先验地将哈勃参数固定为时间或标度因子的函数。我们得到了导致de Sitter解或渐近de Sitter解的标量场势,以及再现由Einstein-Hilbert作用量加上正压理想流体给出的宇宙演化的标量场势。
2013-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Kinetic Sunyaev Zel'dovich velocity reconstruction from Planck and unWISE
York University(约克大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所)
本文利用普朗克和unWISE数据开发了二次估计器,用于重构远程偶极场,通过分析CMB与银河系巡天的统计各向异性交叉相关性,验证了在ΛCDM模型下信号与噪声的比值约为单位量级,并约束了远程偶极场的乘法光学深度偏置。
2026-05-08 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Galactic magnetic field reconstruction using the polarized diffuse Galactic emission: Formalism and application to $Planck$ data
偏振银河同步加速器和热尘埃辐射构成了研究银河磁场(GMF)和限制其强度和几何形状的规则和湍流分量的主要工具。在本文中,我们回顾了这两个组件的偏振银河系发射的建模,并提出了我们的战略,最佳地利用目前现有的数据集。我们研究了马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法,通过最大似然分析来约束模型参数空间,主要集中在尘埃偏振发射。依靠模拟,我们证明了我们的方法可以用来约束规则的GMF几何。拟合减少斯托克斯参数,这种重建是只有轻微依赖于银河系尘埃颗粒密度分布的重建的准确性。然而,重建退化,除了俯仰角,当包括一个湍流分量的顺序上的定期建议由目前的观测约束。最后,我们将这种方法应用到一组$Planck$偏振图在353 GHz的第一MCMC为基础的约束大规模的常规组件的GMF从偏振扩散银河热尘埃排放。通过测试各种模型的尘埃密度分布和GMF的几何形状,我们证明了它是可能的,以推断大规模的几何性质的GMF。我们获得了GMF的相干三维(3D)视图,从中我们推断出平均俯仰角为27度,散射率为14%,这与同步辐射文献中获得的结果一致。
2021-06-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Constraining parameters of effective field theory of inflation from Planck data
宇宙微波背景可以提供关于非常早期宇宙的物理信息,更具体地说,是暴胀时代的物质辐射分布。从暴胀的有效场论出发,利用Goldstone作用量计算了Goldstone场的三点关联函数,其结果可直接应用于描述暴胀时代de Sitter解周围曲率扰动的场.然后,我们使用的数据从最近的普朗克任务的参数$f_{NL}^{equil}$和$f_{NL}^{orthog}$参数化的大小和形状的非高斯性产生的单场模型的通货膨胀。使用这些已知的值,我们计算相关的参数,我们的分析,$f_{NL}^{\dotπ^3}$,$f_{NL}^{\dotπ(\partial _i π)^2}$和声速$c_s$参数化的非高斯性所产生的两种不同的广义相互作用的标量场的问题。
2015-09-01 astro-ph.CO hep-th
A general method for the construction of stable Galileon models consistent with the Planck data results
重建过程,这已被证明是非常有用的,以获得可行的宇宙演化模型,在这里是为了构建膨胀模型。它的优点是,它确保了与天文观测的完全一致性,并且可以很容易地评估由此产生的宇宙学模型的稳定性。在G-暴胀的框架下,对两种不同类型的拉格朗日量进行了详细的重构,并分别建立了显式模型。作为使用这种重建形式主义的奖励,最终模型很容易调整,以满足观测约束-由普朗克任务的最新数据发布-对光谱指数,张量标量比和光谱指数的运行。此外,使模型稳定也变得不难。因此,这里开发的方法提供了一个通用的和非常有效的工具,一个非常自然的过程来构建模型与非常精确的观察。它也可以适用于其他模型,除了这里考虑的。
2015-05-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The special case of slow-roll attractors in de Sitter: Non-Markovian noise and evolution of entanglement entropy
研究暴胀微扰在近de Sitter背景下的开放量子系统演化,推导Fokker-Planck方程分析退相干与纠缠结构,发现复相干等非马尔可夫现象仅存在于吸引子解中,并探讨了超慢滚阶段的记忆效应。
2024-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th