Distance Priors from Planck Final Release
我们提供了2018年最终发布的$Planck~ \textrm{TT,TE,EE}+\textrm{lowE}$数据的距离先验。$40\%$周围的不确定性小于$Planck$ 2015 TT $+$ lowP的不确定性。为了检验这些新的距离先验的有效性，我们采用距离先验来约束不同暗能量模型中的宇宙学参数，包括$Λ$ CDM模型，$w$ CDM模型和CPL模型，并得出结论，与完整的$Planck$ 2018数据发布相比，距离先验对相关宇宙学参数提供了一致的约束。
2018-08-17 astro-ph.CO
Extended reionization in models beyond $Λ$CDM with Planck 2018 data
我们提供了普朗克2018年宇宙微波背景各向异性数据对扩展再电离历史的约束的更新。普朗克2018年大角度尺度的数据改进了低多极下$E$模式极化再电离凸起的测量，为改进我们以前的结果提供了可能性。通过对再电离历史的原始Poly-reion模型进行微小修改，我们发现普朗克2018年的数据显着改善了我们之前的所有结果：我们发现$τ=0.0572_{-0.0075}^{+0.0064}$在68%CL时的光学深度强烈不利于再电离的早期开始，即当再电离开始时红移，$z_{xe=0}=18.18_{-10.89}^{+1.61}$在68%CL时，再电离持续时间（定义为10%-99%再电离）显著减少，即$Δ_z^{Reion}=4.59_{-2.45}^{+1.67}$为68% CL。我们探讨了再电离历史和宇宙学参数之间可能的相关性，包括$Λ$ CDM之外的重要扩展。我们发现，再电离与标量谱指数、中微子质量和、空间曲率、暗物质湮灭等非标准模型之间的简并度显著降低，误差条的降低和简并度的降低，以及我们在Poly-reion模型中观察到的光学深度向低值的转变，主要是由新的低-基于HFI数据的普朗克2018年基线的$\ell$极化可能性。这一点也得到了在没有这种可能性的情况下得出的结果以及为一个模型子集提供的基线替代品不同的结果的证实。
2020-05-25 astro-ph.CO
Redshift Duality with Pantheon+SH0ES in a Planck-anchored Flat $Λ$CDM Framework: Implications for Hubble Tension and Observational Inference
Sejong University（世宗大学）
本文提出一种操作定义的红移对偶性，将观测红移分解为标准度规膨胀分量和由光子能量沿路径长度和频率累积转化为有效质量产生的附加视线量子贡献，通过拟合Pantheon+SH0ES数据，发现混合模型恢复的哈勃常数与普朗克基线一致，并缓解了高红移星系异常。
2026-06-01 astro-ph.CO
Constraints on non-flat cosmologies with massive neutrinos after Planck 2015
我们研究了两个暗能量宇宙学模型（即，$Λ$ CDM和$ϕ$ CDM模型），其中大质量中微子在空间平坦和非平坦的情况下假设两种不同的中微子质量等级，其中在$ϕ$ CDM模型中，标量场具有逆幂律势$V(ϕ)\propto ϕ^{-α}$（$α>0$）。利用Planck 2015的宇宙微波背景数据、6dFGS、SDSS-MGS、BOSS-LOWZ和BOSS CMASS-DR 11的重子声学振荡数据、JLA汇编的Ia型超新星视星等观测数据以及哈勃空间望远镜$H_0$先验数据，对模型参数进行了约束。我们首先确定约束假设三种简并的大质量中微子。在空间平坦（非平坦）的$Λ$ CDM模型中，中微子质量之和在95%置信水平（CL）下被限定为$Σm_ν < 0.165 (0.299)$ eV。相应地，在平坦（非平坦）$ϕ$ CDM模型中，我们发现$Σm_ν < 0.164 (0.301)$ eV在95% CL处。包含空间曲率作为自由参数导致$Σm_ν$和其他参数的置信区域显著加宽。在中微子总质量由最重中微子质量本征态支配的情况下，我们可以得到与简并中微子质量情况下类似的结论。另外，研究结果还表明，在空间平坦的情况下，基于两种不同中微子质量等级的$Σm_ν$的上界对于$Λ$ CDM和$ϕ$ CDM模型都没有显著的差异，而在非平坦的情况下，相应的差异更大.
2016-07-19 astro-ph.CO
Planck 2015 constraints on the non-flat $ϕ$CDM inflation model
我们使用普朗克2015年宇宙微波背景（CMB）各向异性数据和重子声学振荡距离测量值对非平坦$ϕ$ CDM暴胀模型进行了马尔可夫链蒙特卡罗分析。$ϕ$ CDM模型是一个一致的动力学暗能量模型，其中当前加速的宇宙膨胀由标量场$ϕ$提供动力，该标量场缓慢地滚下逆幂律势能量密度。我们还使用物理上一致的功率谱的能量密度不均匀性，在这个非平坦的模型。我们发现，像封闭的$Λ$ CDM和封闭的XCDM模型，封闭的$ϕ$ CDM模型提供了一个更好的拟合较低的多极区的CMB温度各向异性数据相比，由倾斜的平面- $Λ$ CDM模型。此外，像其他封闭模型一样，该模型减少了普朗克和弱透镜$σ_8$约束之间的张力。然而，高多极区的CMB温度各向异性数据更好地拟合倾斜的平面- $Λ$ CDM模型比封闭的模型。
2018-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB low multipole alignments in the $\mathbfΛ$CDM and Dipolar models
偶极模型\cite{Gordon:2005ai}由于可以从唯象上解释WMAP和Planck数据中发现的CMB半球功率不对称性而引起了人们的极大兴趣。由于这样一个模型在大的角度尺度上明确地打破了各向同性，因此很自然地想知道它是否也可以解释其他的CMB方向异常。通过对低$\ell$配向的研究，并假设$Λ$ CDM，我们证实了四极/八极和偶极/四极/八极配向是异常的，其显著性可达$99.9\%$ C.L.，WMAP和Planck的数据。此外，我们第一次表明，这样的功能也是异常的偶极模型，大致在同一水平的$Λ$ CDM。我们的结论是，偶极模型并没有提供一个更好的拟合数据比$Λ$ CDM。
2015-03-05 astro-ph.CO
Using SPTpol, Planck 2015, and non-CMB data to constrain tilted spatially-flat and untilted non-flat $Λ$CDM, XCDM, and $ϕ$CDM dark energy inflation cosmologies
我们使用六个倾斜的空间平坦和非倾斜的非平坦暗能量宇宙学模型分析南极望远镜偏振（SPTpol）宇宙微波背景（CMB）数据，单独和结合普朗克2015 CMB数据和非CMB数据，即万神殿Ia型超新星的视星等，收集的重子声学振荡数据点，哈勃参数测量和增长率。虽然最适合普朗克CMB和非CMB数据的宇宙学模型不能提供与SPTpol数据的良好拟合，但由于$χ^2$超过了预期值，考虑到不确定性，在每个模型中，SPTpol数据和普朗克CMB和非CMB数据的宇宙学参数约束在很大程度上是相互一致的。当较小的角标度SPTpol数据单独与普朗克数据或与普朗克CMB和非CMB数据联合使用来约束非倾斜的非平坦模型时，空间闭合模型仍然优于其相应的平坦极限。当与普朗克数据结合使用时，非CMB数据（特别是来自六个实验的重子声学振荡测量）比SPTpol数据具有更大的约束力。
2020-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unveiling acoustic physics of the CMB using nonparametric estimation of the temperature angular power spectrum for Planck
角功率谱估计是宇宙微波背景（CMB）数据分析的重要步骤之一。在这里，我们提出了普朗克2013年CMB数据的温度角功率谱的非参数估计。在这项工作中实现的方法是模型独立的，并允许数据，而不是模型，来决定适合。由于我们分析的主要目标之一是测试$Λ$ CDM模型与普朗克2013年数据的一致性，因此我们使用与最佳拟合$Λ$ CDM角功率谱相关的干扰参数来消除多极$\ell \geq50$数据的前景贡献。因此，我们得到一个组合的角功率谱数据集连同完整的协方差矩阵，适当加权频率通道。我们随后的非参数分析解决了温度角功率谱中的六个峰（和五个谷）直到$\ell \sim1850$。我们在$95\%$置信水平下给出了峰/谷位置和高度的不确定性。我们进一步展示了这些如何反映声峰的谐波，并可用于声学尺度估计。基于这种非参数形式主义，我们发现最佳拟合的$Λ$ CDM模型与非参数置信集中心的置信距离为$36\%$--这远大于先前从WMAP 7年数据的类似分析中得出的置信距离（$9\%$）。我们分析的另一个有趣的结果是，在低多极，普朗克数据并没有表明任何上升，相反的期望基于集成的萨克斯-沃尔夫贡献的最佳拟合$Λ$ CDM宇宙学。
2014-12-11 astro-ph.CO
The T-E correlation coefficient of Planck legacy data
使用宇宙微波背景（CMB）功率谱测试与$Λ$ CDM模型的偏差需要对仪器系统学有一个原始的理解。本文讨论了一种新的可观测${\cal R}^{TE}_{\ell}$的性质，即温度与E模的相关系数。我们发现，这是观察到的是不受系统学引入乘法偏差，如校准误差，偏振效率，光束和传递函数测量。我们讨论的依赖性，这可观察到的宇宙模型，并推导出其统计特性。然后，我们计算普朗克遗留数据的T-E相关系数，并将其与普朗克最佳拟合$Λ$ CDM和前景模型的预期进行比较。
2019-09-09 astro-ph.CO
Quadrant asymmetry in the angular distribution of the Cosmic Microwave Background in the Planck satellite data
威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）测量的宇宙微波背景（CMB）角分布中发现的一些特殊特征值得进一步研究。在这些独特的特征中，象限不对称性可能与南北不对称性有关。在本文中，我们的目标是扩展的象限不对称性的分析，在$Λ$ CDM框架的普朗克前景清洁地图，使用普朗克小组提供的掩模。我们计算两点关联函数（TPCF）从普朗克CMB天空图的每个象限，并比较结果与1000蒙特卡罗（MC）模拟假设$Λ$ CDM最佳拟合功率谱。我们检测到的存在下，在东南象限（SEQ）和东北象限（NEQ）在普朗克数据的电力显着不足的权力过剩。SEQ和其他三个象限（西南象限（SWQ），西北象限（NWQ）和NEQ）之间的不对称性在95%的置信水平下与各向同性天空不一致。此外，通过相对于z方向旋转普朗克温度天空图，我们显示了SEQ的TPCF具有最大功率的旋转角度。我们的普朗克前景清洁地图的分析表明，有一个多余的权力在TPCF的SEQ和显着缺乏的权力在NEQ相比，模拟。当考虑到$Λ$ CDM框架时，这种不对称是反常的。
2014-08-05 astro-ph.CO
Test $Λ$CDM model with High Redshift data from Baryon Acoustic Oscillations
重子声学振荡（BAO）为研究宇宙膨胀提供了一个标准标尺。最近在SDSS DR 9和DR 11中对BAO的观测在几个不同的红移处测量了$H(z)$。有人认为，暗能量的行为可以通过增加高红移的哈勃参数数据，如SDSS DR 11在z = 2.34时测量的$H(z) = 222\pm7$ km/sec/Mpc，得到更有效的约束。本文结合最近的哈勃常数观测数据和普朗克+WP的宇宙微波背景（CMB）测量数据，研究了这些BAO数据在平坦$Λ$ CDM模型中的意义。我们对这些数据集进行了详细的数据分析，发现最近在SDSS DR 9和DR 11中观测到的BAO与标准$Λ$ CDM模型框架下的Planck + WP观测存在相当大的张力。拟合结果表明，对张力的主要贡献来自于在$z=2.34$红移处的哈勃参数测量。但是，一旦通过结合SDSS和Planck+WP的数据集进行联合数据分析，就没有可见的张力。因此，为了了解暗能量是否会演化，我们需要在高红移下对哈勃参数进行更多独立的测量。
2014-12-31 astro-ph.CO
Constraints on the extensions to the base $Λ$CDM model from BICEP2, Planck and WMAP
最近的宇宙河外极化背景成像（B2）在$7.0σ$置信水平上发现了残余引力波。然而，其他宇宙微波背景（CMB）数据，例如2013年发布的普朗克数据（P13），如果在六参数$Λ$ CDM宇宙学中假设绝热标量扰动的幂律谱，则更倾向于原始引力波谱的小幅度。本文探讨了$w$ CDM模式和运行谱指数是否能缓解B2与其他CMB数据之间的紧张关系。特别是，我们发现，一个积极的运行运行的光谱指数是首选在$1.7σ$水平的组合B2，P13和WMAP偏振数据。
2014-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The observational status of Galileon gravity after Planck
我们使用最新的CMB数据从普朗克，与BAO测量，约束伽利略引力的完整参数空间。我们分别约束三个主要分支的理论称为三次，四次和五次模型，并发现所有产生一个非常好的适合这些数据。与$Λ{\rm CDM}$不同，伽利略模型的约束条件与哈勃参数的局部确定是相容的，并且在超过$5σ$的意义上预测了非零中微子质量。我们还确定，低$l$部分的CMB透镜光谱可能能够区分$Λ{\rm CDM}$和Galileon模型。在立方模型中，透镜势在视界下尺度的后期加深，这与目前观测到的正ISW效应不一致。与$Λ$ CDM相比，四次和五次模型在CMB温度谱的低$l$区域预测较少的ISW功率，因此普朗克数据稍微倾向于此。我们说明，残余的本地修改重力的四次和五次模型可能会使三次模型作为唯一的分支Galileon重力，通过太阳系的测试。
2014-06-26 astro-ph.CO
Planck 2015 constraints on the non-flat $Λ$CDM inflation model
我们使用非平坦$Λ$ CDM模型中早期暴胀期间量子涨落产生的能量密度不均匀性功率谱研究了普朗克2015年宇宙微波背景（CMB）各向异性数据。与早期对非平坦模型的分析不同，非平坦模型假设能量密度不均匀性的幂律功率谱不一致，我们发现普朗克2015年的数据本身以及与重子声学振荡测量相结合的数据，都相当好地拟合了一个封闭的$Λ$ CDM模型，其中空间曲率贡献了当前宇宙学能量密度预算的百分之几。在这个模型中，测量的哈勃常数和非相对论物质密度参数与大多数其他数据确定的值吻合得很好。取决于参数值，闭合的$Λ$ CDM模型相对于倾斜的、空间平坦的$Λ$ CDM情况具有降低的功率，并且可以部分地减轻低多极CMB温度各向异性不足，并且可以帮助部分地调和CMB各向异性和弱透镜$σ_8$约束，代价是稍微恶化对较高多极CMB温度各向异性数据的拟合。我们的结果很有趣，但也是试验性的;需要更彻底的分析来正确衡量它们的意义。
2018-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Minimally Modified Gravity fitting Planck data better than $Λ$CDM
研究了一类称为$f(\mathcal{H})$理论的最小修正引力理论的唯象性，在这种理论中，通常的广义相对论哈密顿约束被它的自由函数所取代.在回顾了理论的构造和相容的物质耦合之后，我们分析了背景和微扰两个层次上的宇宙动力学，并提出了一个具体的例子，该理论与$3$参数家庭的功能$f$。最后，我们比较这个例子模型的普朗克数据，以及一些后来的时间探针，表明这种实现的$f(\mathcal{H})$理论符合数据显着优于标准的$Λ$ CDM模型，特别是通过修改重力在中等红移，$z\simeq743$。
2020-08-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Planck 2015 constraints on spatially-flat dynamical dark energy models
通过分析普朗克2015年宇宙微波背景（CMB）各向异性数据和重子声学振荡（BAO）距离测量，确定了空间平坦倾斜动力学暗能量XCDM和$ϕ$ CDM暴胀模型的约束条件. XCDM是一个简单而广泛使用的动力学暗能量的物理不一致的参数化，而$ϕ$ CDM模型是一个物理上一致的模型，其中一个具有逆幂律势能密度的标量场$ϕ$为当前加速的宇宙膨胀提供动力。与标准$Λ$ CDM相比，这两个模型都具有一个附加参数，并且与标准倾斜平坦- $Λ$ CDM模型相比，这两个模型都更好地拟合TT +低P+透镜+ BAO数据，其中$Δχ^2 = -1.26\ (-1.60)$用于XCDM（$ϕ$ CDM）模型相对于$Λ$ CDM模型。虽然这比标准$Λ$ CDM提高了1.1 $σ$（1.3 $σ$），因此并不显著，但不能排除动态暗能量模型。此外，这两个动力学暗能量模型都减少了普朗克2015 CMB各向异性和弱透镜$σ_8$约束之间的张力。
2019-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the consistency of $Λ$CDM with CMB measurements in light of the latest Planck, ACT, and SPT data
本研究用高斯过程非参数检验$\Lambda$CDM与Planck、ACT、SPT的CMB各向异性测量数据的一致性，发现不同基准下数据集吻合度有差异，还识别出若干谱特征并验证了Planck数据内部一致性。
2023-08-23 astro-ph.CO gr-qc
Cold dark matter haloes in the Planck era: evolution of structural parameters for Einasto and NFW profiles
本文从普朗克卫星出发，讨论了宇宙学中弛豫冷暗物质晕结构的演化。我们的模拟涵盖了50年的晕质量，从矮星系到星系团。由于物质密度和功率谱归一化的增加，普朗克宇宙学中的浓度质量关系在红移z=0处的归一化比WMAP宇宙学高20%。我们证实，CDM晕更好地描述了Einasto配置文件，例如，在星系半光半径附近的尺度CDM晕有显着陡峭的密度分布比暗示NFW拟合。在固定的晕质量下，Einasto形状参数的分散度为0.2 dex，进一步增加了CDM晕轮廓的多样性。在我们的模拟中的浓度质量关系的演变是没有重现的任何分析模型在文献中。因此，我们提供了一个简单的拟合公式，准确地描述了红移z=5到z=0之间的演化NFW和Einasto拟合。最后，观测到的浓度和晕质量的旋涡星系，集团和星系团在低红移与我们的模拟吻合得很好，表明只有温和的晕反应星系形成在这些尺度上。
2014-04-29 astro-ph.CO
Anisotropic power spectrum and the observed low-l power in PLANCK CMB data
在这项工作中，我们研究了各向异性Finsler时空中的方向相关功率谱。我们使用这个方向相关的功率谱来解决WMAP和普朗克数据中观察到的低l功率。温度波动的角功率谱在多极范围l = 2-40中具有比$Λ$ CDM模型更低的幅度。我们的理论模型给出了一个修正各向同性的角功率谱$C^{TT}_l$由于打破了旋转不变性的原始功率谱。我们估计最佳拟合模型参数以及六个$Λ$ CDM宇宙学参数，使用CosmoMC软件中的普朗克似然代码。我们看到，这种修改后的角功率谱拟合CMB温度数据在多极范围l=2-10到一个很好的程度，但失败的整个多极范围l = 2-40。
2018-01-09 astro-ph.CO
Beyond $Λ$CDM constraints from the full shape clustering measurements from BOSS and eBOSS
我们分析了扩展重子振荡光谱巡天（eBOSS）类星体样本的各向异性聚类测量的完整形状，以及重子振荡光谱巡天（BOSS）的组合星系样本。我们得到的约束的宇宙学参数独立的哈勃参数$h$的$Λ$ CDM模型的扩展，专注于宇宙学与自由暗能量状态方程参数$w$。我们结合的聚类约束与最新的CMB数据从普朗克获得的联合约束，这些宇宙学的$w$和额外的扩展参数-它的时间演化$w_{\rm{a}}$，物理曲率密度$ω_{K}$和中微子质量和$\sum m_ν$。在68%的置信限内，我们的联合约束与平坦$Λ$ CDM宇宙学模型是一致的.我们表明，普朗克数据能够将严格的约束的集群振幅今天，$σ_{12}$，在宇宙学与不同的$w$和目前的第一个约束的集群振幅为这样的宇宙学，这被发现是略高于$Λ$ CDM值。此外，我们表明，当我们改变$w$，并允许非平坦的宇宙学和物理曲率密度被使用，普朗克更喜欢一个弯曲的宇宙在$4σ$意义，这是$\sim2σ$高于当使用相对曲率密度$Ω_{\rm{K}}$。最后，当$w$自由变化时，聚簇仅对$\sum m_ν$的上限提供适度的改善（0.021 eV）。
2022-10-13 astro-ph.CO
$5 σ$ tension between Planck cosmic microwave background and eBOSS Lyman-alpha forest and constraints on physics beyond $Λ$CDM
研究发现普朗克CMB等数据与eBOSS莱曼α森林在功率谱推断上存在4.9σ张力，轴子或暖暗物质等模型扩展可缓解，DESI将助区分来源。
2025-01-23 astro-ph.CO hep-ph
CMB lensing from Planck PR4 maps
我们在最新的普朗克CMB PR4（NPIPE）地图上重建了宇宙微波背景（CMB）透镜势，其中包括比2018年PR3版本略多的数据，并使用更优化的滤波实现了二次估计。我们通过几乎$20\%$增加重建信噪比，以普朗克2018年最佳拟合$1.004 \pm 0.024$（$68\%$极限）为单位限制CMB边缘化透镜功率谱的幅度，这是迄今为止对CMB透镜功率谱的最严格限制。对于一个基本的$Λ$ CDM宇宙学，我们发现$σ_8 Ω_m^{0.25} = 0.599\pm 0.016$从CMB透镜单独结合弱先验和元素丰度观测。结合重子声振荡数据给出了对单个$Λ$ CDM参数$σ_8 = 0.814\pm 0.016$，$H_0 = 68.1^{+1.0}_{-1.1}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$，$Ω_m = 0.313^{+0.014}_{-0.016}$的严格的$68\%$约束.普朗克极化图现在单独将透镜功率限制在$7\%$。
2022-09-09 astro-ph.CO
Equation of State of Dark Matter after Planck Data
本文将暗物质的零状态方程松弛为常数$w_{dm}$。利用现有的宇宙观测资料，包括Ia型超新星、重子声学振荡、WiggleZ测量的物质功率谱和{ \it Planck} dat第一次释放的宇宙微波背景辐射，用马尔可夫链蒙特卡罗方法，得到了$3σ$区暗物质的状态方程：$w_{dm}=0.000707_{-0.000747-0.00149-0.00196}^{+0.000746+0.00146+0.00193}$ .对于一个额外的模型参数$w_{dm}$，$Λ$ CDM和$Λ$ wDM模型之间的最小$χ^2$之差为$Δχ^2_{min}=0.446$。尽管目前的宇宙观测结果对$Λ$ wDM有一定的支持，但在$1σ$区域没有发现与$Λ$ CDM模型的显著偏离。
2013-12-10 astro-ph.CO
An improved cosmological model fitting of Planck data with a dark energy spike
$Λ$冷暗物质（$Λ\textrm{CDM}$）模型是目前已知的最简单的宇宙学模型，它用最少的参数最好地描述了观测结果。在这里，我们介绍了一个宇宙学模型，是优于传统的$Λ\textrm{CDM}$之一，通过构建暗能量的宇宙学常数$Λ$和额外的流体，被设计成具有极短的瞬态尖峰在能量密度在辐射-物质平等的时代和早期的标度行为与辐射和物质密度的总和。附加流体的密度参数被定义为高斯函数加上对数尺度因子空间中的常数。在存在这种暗能量尖峰的情况下寻找最佳拟合的宇宙学参数，得到的卡方值要小得多，大约是引入的附加参数的5倍，与最佳拟合的$Λ\textrm{CDM}$模型相比，对物质密度和哈勃常数的约束要窄得多。在减少卡方方面的显著改善主要来自于第三（$\ell \approx 800$）和第六（$\ell \approx 1800$）声学峰周围的普朗克温度功率谱的更好拟合。似然比检验和赤池信息判据表明，相对于传统的$Λ\textrm{CDM}$模型，暗能量尖峰模型更受当前宇宙学观测的青睐.然而，基于惩罚具有更多参数的模型的贝叶斯信息准则，支持暗能量尖峰存在的强有力证据消失。我们的结果强调了在爱因斯坦引力下，同样的观测数据可以用更好的拟合来进行另一种宇宙学参数估计。
2015-03-04 astro-ph.CO
Constraining CMB physical processes using Planck 2018 data
本文旨在对标准宇宙学模型$Λ$ CDM进行唯象参数化，以衡量定义宇宙微波背景（CMB）各向异性角功率谱模式的不同物理过程。我们使用六个唯象振幅来解释萨克斯-沃尔夫，早期和晚期集成萨克斯-沃尔夫，偏振贡献，多普勒和透镜效应。为此，我们采用了CLASS玻尔兹曼代码，并使用Cobaya的马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）采样器来探索普朗克2018可能性，以约束宇宙学和唯象学参数的不同组合。观测现象振幅的平均值与$Λ$ CDM模型预测的偏差，可能有助于解决现有的宇宙学张力。首次使用普朗克2018温度，偏振和透镜功率谱对CMB的物理过程进行了全面分析。在以前的工作中，仅使用TT数据来约束现象学振幅，然而，通过包括偏振和透镜数据，我们发现对这些物理贡献的约束更严格。此外，考虑到所有普朗克2018年的数据，一些只在考虑TT数据时出现的简并被完全打破。因此，可以研究具有三个以上唯象振幅的模型，这在仅使用温度功率谱时是禁止的。结果表明，普朗克实验可以约束除后期积分萨克斯-沃尔夫效应外的所有唯象振幅。没有发现不一致的$Λ$ CDM模型，并获得了最大的改进模型，包括透镜参数，$A_L$。
2022-11-18 astro-ph.CO
Excess of lensing amplitude in the Planck CMB power spectrum
普朗克宇宙微波背景辐射（CMB）小角度角功率谱（APS）的精确测量激发了对透镜振幅参数$A_{L}$的精确统计分析。为了确认它是否满足由平坦$Λ$ CDM一致性模型（即$A_{L} = 1$）所期望的值，我们研究所获得的光谱差异：测量的普朗克CMB APS和普朗克最佳拟合$Λ$ CDM APS模型的差异。为了知道该残余频谱是否对应于统计噪声或者它是否具有可以用较大的透镜振幅$A_{L} > 1$来解释的隐藏签名，我们应用Ljung-Box统计检验并且发现，具有高统计显著性，频谱差异不是统计噪声。然后，使用模拟APS详细分析了这种光谱差异，基于普朗克$Λ$ CDM最佳拟合模型，其中透镜振幅是一个自由参数。我们探讨了不同的binnations的多极阶，$\ell$，并寻找最适合的透镜振幅参数，占频谱差异的$χ^2$程序。我们发现，有一个多余的信号，这是很好地解释了一个$Λ$ CDM APS与非零透镜振幅参数$A_{lens}$，在68\%的置信水平区间$[0.10,0.29]$的值。此外，普朗克APS中的透镜参数应为统计置信度为$\sim 3 σ$的$1 + A_{lens} > 1$。此外，我们进行了统计检验，证实了这一结果的稳健性。重要的是说，这种过度的透镜振幅，没有考虑在普朗克的平坦- $Λ$ CDM模型，可能会对理论预期的大规模结构形成的影响，一旦尺度，它被检测到对应于这些物质…
2023-02-02 astro-ph.CO gr-qc
Resolving the Planck-DESI tension by nonminimally coupled quintessence
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)（中国科学院理论物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)（中国科学院大学）；Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Ningbo University（宁波大学基础物理与量子技术学院）；School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学杭州高等研究院基础物理与数学科学学院）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP)（亚太理论物理中心）
本文通过非最小耦合五维物质场解决普朗克与DESI观测间的物质分数张力，该模型避免了跨过w=-1的方程状态行为，同时缓解了ΛCDM模型中中微子质量与增长速率的张力。
2026-04-28 astro-ph.CO hep-ph
Assessing consistency between CMB temperature and polarization measurements, with application to Planck, ACT and SPT
普朗克的宇宙微波背景温度和偏振观测是约束宇宙学模型的首要数据集。宇宙方差限制温度在大和中等尺度的今天占主导地位的约束，极化提供了额外的约束力和进一步审查的模型。为了完成普朗克的这张照片，地面实验，如阿塔卡马宇宙望远镜（ACT）和南极望远镜（SPT）继续增加小尺度的温度和偏振测量，允许从$TE$和$EE$功率谱中提取竞争性宇宙学约束。同时匹配所有这些严格的探针是任何宇宙学模型的关键挑战和验证步骤。特别地，$Λ$ CDM要求温度和偏振测量之间的紧密一致性。在本文中，我们提出了一些方法来识别和量化温度和极化之间可能存在的不一致性，我们将它们应用到最新的普朗克，ACT和SPT数据，并没有发现偏离$Λ$ CDM的证据。这些方法的应用将对未来更有约束力的CMB数据具有更大的重要性。
2022-04-04 astro-ph.CO
First study of reionization in the Planck 2015 normalized closed $Λ$CDM inflation model
我们研究了两个非平坦$Λ$ CDM暴胀模型中的再电离，这些模型最适合普朗克2015年宇宙微波背景各向异性观测，忽略或结合重子声学振荡距离测量。我们实现了主成分分析（PCA）估计的不确定性，在再电离历史的联合类星体CMB数据集。对非平坦$Λ$ CDM膨胀模型以及原始普朗克2016倾斜空间平坦$Λ$ CDM膨胀模型的PCA模式的参数空间进行了彻底的马尔可夫链蒙特卡罗分析。虽然平坦和非平坦模型都能很好地匹配低红移（$z\lesssim6$）观测，但我们注意到高红移（$z\sim8$）Lyman- $α$发射数据和非平坦模型之间可能存在张力。这完全是因为封闭模型比平坦模型具有相对更高的再电离光学深度，这反过来又需要更多的高红移电离源，并有利于早在$z\approx14$开始的扩展再电离。我们的结论是，相对于平坦宇宙学，对于非平坦宇宙学模型（i）逃逸分数需要陡峭的红移演化，甚至在某些红移不切实际的高值和（ii）大多数的物理参数需要有非单调的红移演化，特别是当莱曼- $α$发射数据包括在分析中。
2018-07-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Elucidating $Λ$CDM: Impact of Baryon Acoustic Oscillation Measurements on the Hubble Constant Discrepancy
我们研究了重子声振荡（BAO）尺度测量的影响之间的差异的哈勃常数（$H_0$）推断从本地距离阶梯和普朗克宇宙微波背景（CMB）数据。虽然单独的BAO数据不能约束$H_0$，但我们表明，将最新的BAO结果与WMAP，Atacama宇宙学望远镜（ACT）或南极望远镜（SPT）CMB数据相结合，产生的$H_0$值$2.4-3.1σ$低于距离阶梯，独立于普朗克，这种向下的拉力在一些早期的分析中不太明显，这些分析只使用了角度，平均BAO尺度约束，而不是完整的各向异性信息。同时，BAO和CMB数据的组合也不利于普朗克高多极温度功率谱所偏好的较低的$H_0$值。结合银河系和Lyman-$α$森林（Ly $α$）BAO与原始氘丰度的精确估计，得到了平坦$Λ$ CDM模型的$H_0=66.98\pm1.18$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$.这个值是完全独立的CMB各向异性的约束，是$3.0σ$低于最新的距离阶梯约束，虽然$2.4σ$张力也存在于星系BAO和LY $α$ BAO之间。这些结果表明，这是不可能的解释$H_0$的分歧，仅与普朗克数据的系统误差。事实上，即使在删除任何一个数据集之后，紧张局势仍然存在，这使得这个有趣的难题更加难以解决。
2018-01-31 astro-ph.CO
Cosmology from gravitational lens time delays and Planck data
在平坦的λ-CDM宇宙学假设下，普朗克卫星最近的数据指向一个哈勃常数，这个常数与引力透镜时间延迟和局部距离阶梯测量的常数处于紧张状态。这种差异可能是由于某些测量中的未知系统不确定性造成的。更有趣的是--如果排除了系统论--解决张力将需要偏离平坦的Lambda-CDM宇宙学，例如引入适度的空间曲率，或者非平凡的暗能量状态方程。为了开始解决这些问题，我们在这里提出了一个分析的引力透镜RXJ 1131 -1231，是在一个特定的方面进行了改进：我们研究的系统误差的问题，由一个假设的透镜模型密度分布。我们使用更灵活的引力透镜模型与重子和暗物质的组件，并发现，精美的哈勃空间望远镜的图像与爱因斯坦环中的数千个强度像素和透镜的恒星速度色散包含足够的信息来约束这些更灵活的模型。对于单个系统，时延距离的总不确定度为6.6%。我们继续将我们改进的时延距离测量与WMAP 9和普朗克后验相结合。在一个开放的Lambda CDM模型中，RXJ 1131 -1231的数据与Planck的数据相结合支持一个平坦的宇宙，Omega_k = 0.00+0.01/-0.02（68%CI）。在平坦wCDM模型中，RXJ 1131 -1231和Planck的组合产生w = -1.52+0.19/-0.20（68%CI）。
2014-05-23 astro-ph.CO
Relaxing cosmological tensions with a sign switching cosmological constant: Improved results with Planck, BAO, and Pantheon data
本文利用 Planck、BAO 与 Pantheon 数据重新约束符号切换宇宙学常数模型 Λ_sCDM，发现其可同时缓解 ΛCDM 的六项宇宙学张力，且纳入 SH0ES MB 先验时改进显著。
2023-07-14 astro-ph.CO
Constraining beyond $Λ$CDM models with 21cm intensity mapping forecast observations combined with latest CMB data
我们探索暗能量和修改重力预测21厘米强度映射测量使用有效场论方法的约束。我们建立了一个真实的模拟数据集，预测低红移21厘米信号功率谱$P_{21}(z,k)$测量从MeerKAT射电望远镜。我们通过蒙特卡罗马尔可夫链技术计算宇宙学和模型参数的约束，测试$P_{21}(k)$单独的约束能力以及与最新的普朗克2018 CMB数据相结合时的效果。我们补充我们的分析，从一个理想的模拟数据集的观察，在多个红移箱的断层扫描测试的影响。我们进行我们的分析数值与代码EFTCAMB/EFTCosmoMC，我们通过实施一个可能性模块完全集成与原始代码扩展。我们发现，添加$P_{21}(k)$到CMB数据提供了显着更严格的限制$Ω_ch^2$和$H_0$，与普朗克结果的错误减少在超过$60\%$的水平。对于描述超出$Λ$ CDM理论的参数，我们观察到在$\lesssim 10\%$水平上相对于普朗克约束的误差减少。当我们使用理想的断层模拟观测来约束参数时，改进增加到$\sim 35\%$。我们的结论是，21厘米信号的功率谱是敏感的变化的参数描述检查超越$Λ$ CDM模型，因此，$P_{21}(k)$观测可能有助于限制暗能量。这种理论的约束力显着提高了层析成像。
2021-09-07 astro-ph.CO
Impacts of dark energy on weighing neutrinos after Planck 2015
我们研究了暗能量特性如何影响活跃中微子总质量的宇宙学极限。我们考虑两个典型的、简单的暗能量模型（只比$Λ$ CDM多一个附加参数），即，以$w$ CDM模型和全息暗能量（HDE）模型为例进行了分析。在宇宙学拟合中，我们使用普朗克2015年的温度和偏振数据，结合其他低红移观测，包括重子声学振荡，Ia型超新星和哈勃常数测量，以及普朗克透镜测量。我们发现，一旦考虑动力学暗能量，$\sum m_ν$和$H_0$之间的简并度将改变，即，在$Λ$ CDM模型中，$\sum m_ν$与$H_0$反相关，但在$w$ CDM和HDE模型中，$\sum m_ν$与$H_0$正相关。与$Λ$ CDM相比，在$w$ CDM模型中，对$\sum m_ν$的限制变得宽松得多，但在HDE模型中，限制变得严格得多。在HDE模型中，我们用组合数据集得到了$\sum m_ν<0.113$ eV（$95\%$ CL），这可能是迄今为止中微子质量最严格的上限。因此，我们在HDE模型中的结果几乎准备好诊断中微子质量等级与当前的宇宙学观测。
2016-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Updated results on neutrino mass and mass hierarchy from cosmology with Planck 2018 likelihoods
在这项工作中，我们更新$\sum m_ν$的界限，从最新的公开可用的宇宙学数据和可能性，使用贝叶斯分析，同时明确考虑特定的中微子质量层次。在最小$Λ\textrm{CDM}+\sum m_ν$模型中，使用来自普朗克2018 TT、TE、EE、lowE和透镜的最新CMB数据;以及来自BOSS DR 12、MGS和6dFGS的BAO数据，我们发现在95\%C. L.界限是：$\sum m_ν<0.12$ eV（简并），$\sum m_ν<0.15$ eV（正常），$\sum m_ν<0.17$ eV（倒置）。由于$\sum m_ν$上的不同先验，不同的质量排序的边界不同。此外，使用最小$χ^2$值和贝叶斯证据比，我们发现相对于倒置层次结构，正常层次结构的偏好非常温和。在本文中，我们还提供了考虑不同层次的各种扩展宇宙学模型：$Λ\textrm{CDM}+\sum m_ν+r$，$w\textrm{CDM}+\sum m_ν$，$w_0 w_a \textrm{CDM}+\sum m_ν$，$w_0 w_a \textrm{CDM}+\sum m_ν$与$w(z)\geq -1$，$Λ\textrm{CDM} + \sum m_ν + Ω_k$，和$Λ\textrm{CDM} + \sum m_ν + A_{\textrm{Lens}}$的$\sum m_ν$的界限。我们没有发现任何强有力…
2020-07-15 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Hints, neutrino bounds and WDM constraints from SDSS DR14 Lyman-$α$ and Planck full-survey data
Ly-$α$森林的一维通量功率谱是探测宇宙学参数的有力工具.假设一个包含大质量中微子的$Λ$ CDM宇宙学，我们发现最新的SDSS DR 14 BOSS和eBOSS Ly-$α$森林数据与当前对$(Ω_m, σ_8)$的弱透镜约束非常一致，并且与普朗克有同样小的张力水平。我们没有确定一个系统的影响，可以解释这个小的张力的数据分析，但我们表明，它可以减少在扩展的宇宙学模型中的光谱指数是不一样的非常不同的时间和尺度探测CMB和Ly-$α$数据。一个特殊的例子是$Λ$ CDM模型，它包括了在大质量中微子之上运行的光谱指数。结合Ly- $α$和Planck数据，我们发现对负运行有轻微（3 $σ$）偏好，$α_s= -0.010 \pm 0.004$（68% CL）.中微子质量边界被发现是强大的对不同的假设。在运行的$Λ$ CDM模型中，我们发现对于组合的Ly-$α$和Planck（温度和偏振）数据，$\sum m_ν<0.11$ eV在95%置信水平下，或者当添加CMB透镜和BAO数据时，$\sum m_ν< 0.09$ eV。我们进一步提供了强大的和几乎独立于模型的热暖暗物质的质量上的界限。对于由限于$z<4.5$的SDSS数据与XQ-100 \lya数据组合组成的保守配置，我们发现$m_X > 5.3\;\mathrm{keV}$（95\%CL）。
2020-04-06 astro-ph.CO
Model independent $H(z)$ reconstruction using the cosmic inverse distance ladder
最近的距离阶梯测量的哈勃常数$H_0$不同意在$3.5σ$水平的值从普朗克测量的宇宙微波背景（CMB）假设$Λ$ CDM宇宙学。这种差异促使人们猜测，除了$Λ$ CDM模型中的假设之外，可能还需要新的物理学。本文利用距离反梯方法，将$H(z)$的参数化形式拟合到重子声学振荡（BAO）和Ia型超新星的数据中，并结合辐射拖曳历元末声视界的先验值$r_d$ .我们应用先验的$r_d$，从普朗克或威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）的推论的基础上，并证明这些值是一致的与CMB独立的测定$r_d$来自原始氘丰度的测量，BAO和超新星数据假设$Λ$ CDM宇宙学。我们得到的$H(z)$约束在低红移时与暗区的详细物理无关，只依赖于广义相对论的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）度规的有效性。对于每一个假设的$r_d$之前，我们发现与推断值的$H_0$和普朗克$Λ$ CDM值和相应的张力与距离阶梯估计的一致性。
2018-07-19 astro-ph.CO
Cosmological parameters derived from the final (PR4) Planck data release
本研究利用最终版PR4 Planck数据，通过升级的HiLLiPoP似然函数推导宇宙学参数约束，降低了ΛCDM参数不确定度，更新了多项扩展参数测量结果并提升了约束能力。
2023-10-25 astro-ph.CO
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
Neutrinos and dark energy after Planck and BICEP2: data consistency tests and cosmological parameter constraints
BICEP 2实验对宇宙微波背景（CMB）B模偏振的探测表明，在基本标准宇宙学中应该包含张量标量比$r$。本文推广了$Λ$ CDM+ $r$ +中微子/暗辐射模型，用具有常数$w$的动力学暗能量代替宇宙常数.考虑了四种中微子加暗能量模型，即，$w$ CDM+ $r+\sum m_ν$、$w$ CDM+r + $N_{\rm eff}$、$w$ CDM+r + $\sum m_ν$ + $N_{\rm eff}$和$w$ CDM+r + $N_{\rm eff}$ + $m_{ν,{\rm sterile}}^{\rm eff}$模型。本文考虑的观测数据包括普朗克温度数据、WMAP 9年偏振数据、重子声振荡数据、哈勃常数直接测量数据、普朗克Sunyaev-Zeldovich星系团计数数据、普朗克CMB透镜效应数据、宇宙剪切数据和BICEP 2偏振数据。我们测试了四个宇宙学模型中的数据一致性，然后将一致的数据集组合起来对模型进行联合约束。我们专注于参数$w$、$\sum m_ν$、$N_{\rm eff}$和$m_{ν,{\rm sterile}}^{\rm eff}$的约束。
2014-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Updated reduced CMB data and constraints on cosmological parameters
我们得到了$w$ CDM和$Λ$ CDM模型的WMAP 9，WMAP 9 + BICEP 2，Planck+WP和Planck+WP+ BICEP 2的约化CMB数据$\{l_A, R, z_*\}$.然后，我们使用这些减少CMB数据结合低红移观测宇宙学参数的约束。我们发现，包括BICEP 2的结果在一个更高的值的哈勃常数，特别是当状态方程的暗能量和曲率被允许变化。对于具有曲率的$Λ$ CDM模型，在约1.3 $σ$置信水平下，用Planck +WP+Lensing估计的哈勃常数与用Planck+WP+BICEP估计的哈勃常数不一致.
2015-07-03 astro-ph.CO gr-qc
Sterile neutrinos help reconcile the observational results of primordial gravitational waves from Planck and BICEP2
我们发现，在$Λ$ CDM+ $r$模型中引入一个不育中微子物种可以帮助缓解普朗克温度数据和BICEP 2 B模式偏振数据之间关于张量标量比$r$的紧张关系。这种模型在本文中被称为$Λ$ CDM+ $r$ + $ν_s$模型。与$Λ$ CDM+ $r$模型相比，在$Λ$ CDM+ $r$ + $ν_s$模型中有两个额外的参数$N_{\rm eff}$和$m_{ν,{\rm sterile}}^{\rm eff}$。我们发现，在这个模型中，普朗克和BICEP 2之间的紧张关系，可以大大缓解的$n_s$的增加为代价。而$Λ$ CDM+ $r$ + $dn_s/d\ln k$模型虽然能有效缓解Planck和BICEP 2之间的紧张关系，但由于产生的$10^{-2}$阶谱指数的大幅度运行，给暴胀带来了麻烦，相比之下，$Λ$ CDM+ $r$ + $ν_s$模型对暴胀的影响要好得多.通过在标准宇宙学中包含一个不育中微子物种，除了与BICEP 2的紧张关系外，普朗克与其他天体物理数据的其他紧张关系，如$H_0$直接测量，Sunyaev-Zeldovich星团计数和星系切变数据，都可以显着缓解。因此，这种模式似乎是一种经济的选择。结合普朗克温度数据、WMAP-9极化数据和重子声振荡数据以及所有这些天体物理数据（包括BICEP 2），我们发现在$Λ$ CDM+ $r$ + $ν_s$模型中，$n_…
2014-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological constraints from Planck galaxy clusters with CMB lensing mass bias calibration
我们提出了一个新的宇宙学分析的星系团在普朗克宇宙学样本的MMF 3与宇宙微波背景（CMB）透镜校准的集群质量。正如普朗克所证明的那样，通过Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应探测到的星系团提供了一种强有力的方法来约束宇宙学参数，如$Ω_{\mathrm{m}}$和$σ_8$。然而，确定绝对星系团的质量尺度是困难的，最近的一些校准产生了宇宙学的约束，在明显的紧张与约束的$Λ$ CDM模型来自功率谱的主要CMB各向异性。为了校准完整普朗克星系团样本的绝对质量尺度，我们通过普朗克测量的CMB温度各向异性中的弱透镜特征重新测量了所有433个星系团的质量。我们进行联合贝叶斯分析的集群计数和质量作为输入的估计集群质量，SZ信噪比，和红移。我们的分析适当占选择效应的集群样本的建设。我们发现$σ_8 \left(Ω_{\mathrm{m}}/0.33\right)^{0.25} = 0.765 \pm 0.035$和$1-b_{\mathrm{SZ}} = 0.71 \pm 0.10$，其中的质量偏差因子$1-b_{\mathrm{SZ}}$涉及集群质量的SZ质量出现在X射线校准集群的标度关系。我们没有发现任何证据的张力与普朗克初级CMB约束$Λ$ CDM模型参数。
2019-08-20 astro-ph.CO
Cosmological parameters from Planck data in SU(2)$_{\rm CMB}$, their local $Λ$CDM values, and the modified photon Boltzmann equation
本文综述了基于SU(2)规范原理的宇宙学模型SU(2)$_{\rm CMB}$，通过Planck数据对比局部与全局$\Lambda$CDM参数，并分析其辐射异常及对光子Boltzmann方程的修正。
2022-06-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Investigating the relationship between cosmic curvature and dark energy models with the latest supernova sample
利用最近的Ia型超新星（SNe Ia）观测数据，研究了宇宙曲率与暗能量（DE）模型之间的关系，Pantheon样品包括具有$0.01 < z < 2.3$的1048 SNe Ia。我们今天获得了无量纲空间曲率密度的测量，即，在$Ω_{k0} = -0.062^{+0.189}_{-0.169}, -0.004^{+0.228}_{-0.134}, 0.127^{+0.280}_{-0.276}$ CDM、$0.422^{+0.213}_{-0.338}$ CDM（即，标量场暗能量）、$ω$ CDM和$ω_0ω_a$ CDM模型。在$Λ$ CDM模型中，Pantheon样品更倾向于封闭宇宙，这与Planck CMB谱的结论一致。然而，Pantheon SNe样品的$Ω_{k0}$的不确定度比Planck数据的大8倍，因此前者比后者支持一个CL低得多的封闭宇宙。在$ω$ CDM和$ω_0ω_a$ CDM模型中，分别在$\sim$ 32\%和$\sim$ 78\%CL下的Pantheon样本支持开放逆。在这些模型中，$ϕ$ CDM模型是最有力地支持宇宙平坦的模型。结果表明，$Ω_{k0}$对所采用的暗能量模型有显著的依赖性，且$Ω_{k0}$与DE的物态方程存在负相关关系.
2020-10-08 astro-ph.CO
Constraining neutrino mass and extra relativistic degrees of freedom in dynamical dark energy models using Planck 2015 data in combination with low-redshift cosmological probes: basic extensions to $Λ$CDM cosmology
我们研究了暗能量的性质如何影响中微子质量和超相对论自由度的宇宙学测量。我们将自己限制在最基本的扩展$Λ$冷暗物质（CDM）模型，即$w$ CDM模型与一个额外的参数$w$，和$w_{0}w_{a}$ CDM模型与两个额外的参数，$w_{0}$和$w_{a}$。在宇宙学拟合中，我们采用了2015年普朗克任务的宇宙微波背景温度和偏振数据，结合了重子声振荡，Ia型超新星和哈勃常数（$H_{0}$）等低红移测量。考虑到大质量中微子对大尺度结构的影响，我们进一步包括弱透镜，红移空间畸变，Sunyaev-Zeldovich集团计数和普朗克透镜数据。我们表明，虽然宇宙学常数$Λ$仍然是符合当前的数据，幻影暗能量（$w<-1$）或早期幻影暗能量（即五分之一从$w<-1$发展到$w>-1$）是稍微更有利于当前的观察，这导致了这样一个事实，即在$w$ CDM和$w_0w_a$ CDM模型中，我们得到一个更大的上限$\sum m_ν$。我们还发现，在三个暗能量模型中，对$N_{\rm eff}$的约束是很好的一致，都有利于标准值3.046，这表明暗能量参数几乎没有影响约束$N_{\rm eff}$。因此，我们得出结论，暗能量参数可以对中微子的宇宙学权重产生重要影响，但几乎不能影响暗辐射的约束。
2017-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing small-scale baryon and dark matter isocurvature perturbations with cosmic microwave background anisotropies
宇宙的初始条件，特别是重子和冷暗物质（CDM）等曲率扰动，在亚百万秒差距尺度上的约束很差。本文发展了一种新的形式来计算小尺度重子微扰对平均自由电子丰度的影响，从而对宇宙微波背景（CMB）各向异性的影响。我们的框架可以容纳任意的时间和尺度依赖的扰动。我们应用这种形式主义的重子和CDM等曲率模式的四种不同的组合，并使用普朗克CMB各向异性数据来探测它们的初始振幅。我们发现，普朗克数据是一致的，没有小规模的等曲率扰动，这一额外的成分并不能帮助缓解哈勃紧张。我们设置上界的无量纲初始功率谱$Δ_{\mathcal{I}}^2(k)$这些等曲率模式在同向波数$1~\textrm{Mpc}^{-1} \le k \le 10^3$ Mpc $^{-1}$，几个参数化。对于标度不变的功率谱，我们对$Δ_{\mathcal{I}}^2$的95%置信限是：纯重子等曲率为0.023，纯CDM等曲率为0.099，补偿重子CDM扰动为0.026，重子CDM联合等曲率扰动为0.009。使用Fisher分析推广到非解析参数依赖，我们预测，CMB阶段-4实验将能够探测小规模的等曲率扰动与初始功率小于普朗克极限的3至10倍。在这项工作中介绍的形式主义是非常普遍的，可以更广泛地用于探测任何物理过程或初始条件源小尺度重子微扰。
2021-08-17 astro-ph.CO
The clustering of galaxies in the completed SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: double-probe measurements from BOSS galaxy clustering \& Planck data -- towards an analysis without informative priors
我们开发了一种新的方法，称为双探针分析的目的是最大限度地减少信息先验的宇宙学参数的估计。利用重子振荡光谱巡天（BOSS）星系样本和普朗克宇宙微波背景辐射（CMB）测量的联合数据集，提取了与暗能量模型无关的宇宙学约束。我们测量了$\{R$、$l_a$、$Ω_b h^2$、$n_s$、$log(A_s)$、$Ω_k$、$H(z)$、$D_A(z)$、$f(z)σ_8(z)\}$的均值和协方差矩阵，有效地总结了BOSS星系样本的普朗克数据和两点统计，其中$R=\sqrt{Ω_m H_0^2}\,r(z_*)$和$l_a=πr(z_*)/r_s(z_*)$，$z_*$是最后一个散射面的红移，$r(z_*)$和$r_s(z_*)$分别表示我们到$z_*$和在$z_*$处的声地平线的同向距离。这种方法的优点是，我们不需要把信息先验的宇宙学参数，星系团不能很好地约束，即$Ω_b h^2$和$n_s$。使用我们的双探针结果，我们得到$Ω_m=0.304\pm0.009$，$H_0=68.2\pm0.7$，和$σ_8=0.806\pm0.014$假设$Λ$ CDM;和$Ω_k=0.002\pm0.003$和$w=-1.00\pm0.07$假设$w$ CDM。结果表明，没有张力与平坦的$Λ$ CDM宇宙学范式。通过与固定暗能量模型的全似然分析的比较，我们证明了双探针方法提供了稳健的宇宙学参数约束，可以…
2016-07-11 astro-ph.CO
$νΛ$CDM: Neutrinos help reconcile Planck with the Local Universe
如果我们把自己限制在平坦$Λ$ CDM的标准六参数模型中，那么目前对低红移和高红移宇宙的测量就会处于紧张状态。这种紧张关系有两个部分。首先，普朗克卫星的数据表明，物质扰动的标准化程度高于星系团的局部测量。第二，从局部距离-红移测量中得出的宇宙膨胀率$H_0$，明显高于用星系巡天中的声学尺度和普朗克数据作为标准标尺所推断的宇宙膨胀率。添加一个不育中微子物种改变了声学尺度，使两者一致;同时，增加质量的活动中微子或不育中微子可以抑制结构的增长，使集群数据更好地协调。对于我们的基准数据集组合，具有群集的统计误差，具有大质量无菌中微子的模型显示了3.5 $σ$证据，证明质量为非零，并且更强烈地拒绝了极小模型。一个有大量活动中微子和一个无质量的惰性中微子的模型同样是首选。一个eV级的无菌中微子质量--对短基线和反应堆异常感兴趣--完全在允许的范围内。我们要提醒的是：1）任何数据集中未知的天体物理系统误差都可能削弱这一结论，但它们需要数倍于已知误差才能完全消除张力; 2）我们发现的结果与不包括星团测量的分析存在一定差异; 3）即使包括新的中微子物理学，数据集之间仍然存在一定的张力。
2014-01-02 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on Cosmological Parameters from the Angular Power Spectrum of a Combined 2500 deg$^2$ SPT-SZ and Planck Gravitational Lensing Map
我们报告的宇宙学参数的约束，从角功率谱的宇宙微波背景（CMB）引力透镜势图创建使用温度数据从2500度$^2$南极望远镜（SPT）数据补充普朗克在同一天空区域的数据，与统计功率的组合地图主要从SPT数据。我们适合相应的透镜角功率谱的模型，包括冷暗物质和宇宙常数（$Λ$ CDM），并与单参数扩展$Λ$ CDM的模型。我们发现的约束条件是可比的，并与使用全天空普朗克CMB透镜数据发现的约束条件一致。具体来说，我们发现$σ_8 Ω_{\rm m}^{0.25}=0.598 \pm 0.024$从透镜数据单独与相对较弱的先验放置在其他$Λ$ CDM参数。结合普朗克的原始CMB数据，我们探索了$Λ$ CDM模型的单参数扩展。我们发现$Ω_k = -0.012^{+0.021}_{-0.023}$或$M_ν< 0.70$ eV都在95%的置信度下，所有的结果，包括普朗克在整个天空中测量的透镜势都很好地吻合。我们包括两个独立的自由参数，缩放CMB上的透镜效应：$A_{L}$，它缩放透镜重建功率和声学峰的拖尾中的透镜功率谱，和$A^{ϕϕ}$，它只缩放CMB透镜重建功率谱的幅度。我们发现$A^{ϕϕ} \times A_{L} =1.01 \pm 0.08$的透镜映射由组合的SPT和普朗克温度数据，表明透镜的量是在很好的协议，从所观察到的CMB角功率谱时，不包括从声峰的拖尾信息的预期。
2018-01-23 astro-ph.CO
The Cosmological Effect of CMB/BAO Measurements
本文给出了涵盖$0.106 \leq z \leq 2.34$区13个红移数据的CMB/BAO测量结果。CMB/BAO样本基于BAO距离比$r_{s}(z_d)/D_{V}(z)$和CMB声学标度$l_{A}$。给出了$Λ$ CDM、$w$ CDM和o $Λ$ CDM模型的加速行为。由于CMB/BAO和BAO数据的$Ω_{m0}-w$和$Ω_{m0}-Ω_{k0}$简并方向不同，CMB/BAO数据具有破缺参数简并的能力。我们最严格的约束结果来自BAO+Planck/BAO+ $Ω_{b}h^2$ + $Ω_{m}h^2$数据，该数据具有$Ω_{m0}$张力，但不具有与Planck结果相同的$H_{0}$张力。延长参数$w$和$Ω_{k0}$可轻微缓解$Ω_{m0}$的张力。
2014-11-20 astro-ph.CO
Is the lack of power anomaly in the CMB correlated with the orientation of the Galactic plane?
宇宙微波背景辐射温度各向异性图在大角度尺度上缺乏能量，这是一个已知的特征，取决于银河掩模的大小。不仅CMB中的大尺度各向异性功率低于最佳拟合的$Λ$ CDM模型预测，而且大部分功率似乎都集中在靠近银河平面的地方，使高银河纬度地区更加异常。我们通过从{ \it Planck} 2018基准模型中提取模拟来评估后一种行为在$Λ$ CDM模型中的可能性。通过将前者与不同银河掩模中的{ \it Planck}数据进行比较，我们重现了以前工作中发现的异常，统计显著性为$\sim 3 \, σ$。这一结果表明，在银河系的特定方向和缺乏能量异常之间存在着一种奇怪的相关性。为了检验这一假设，我们对{ \it Planck} 2018数据进行了随机旋转，并将其与类似旋转的$Λ$ CDM实现进行了比较。我们发现，在所有可能的旋转中，观测到的高银河纬度数据方差的下尾概率在$2.8 \, σ$的水平上仍然很低。此外，当从低到高银河系纬度移动时，方差的降低趋势在$\sim 3\,σ$的数据中是异常的，与$Λ$ CDM旋转实现相比。这表明，在银河系高纬度地区缺乏动力是相当稳定的，对“看别处”的影响，由随机旋转的银河系方向。此外，这种分析结果是基本上稳定的，如果我们采用，而不是通用的$Λ$ CDM模拟，一个特定的集合，其方差被约束，以重现观察到的数据方差。
2020-03-10 astro-ph.CO
The Hubble tension in the non-flat Super-$Λ{\rm CDM}$ model
本文研究了非平坦Super- $Λ{\rm CDM}$模型中的Hubble张力。非平坦Super- $Λ{\rm CDM}$模型通过将空间曲率作为自由参数而扩展Super- $Λ{\rm CDM}$模型。Super- $Λ{\rm CDM}$模型扩展了标准的$Λ{\rm CDM}$宇宙学模型，通过额外的参数来解释原始波动中三谱的可能影响。在宇宙微波背景数据中，由于耦合长波长模式和短波长模式的三光谱，可以使用从理论功率谱改变观察到的角功率谱的参数来参数化这种效应。在这项工作中，我们对最近的普朗克2018年温度和偏振波动数据以及来自超新星数据的局部哈勃常数测量值进行了马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）数据分析，假设非平坦的Super- $Λ{\rm CDM}$模型。我们发现，有一个偏好的非零值的空间曲率参数$Ω_k$和超级$Λ{\rm CDM}$参数$A_0$在$Δχ^2$改善的水平约为23。
2022-03-09 astro-ph.CO
New perspectives on the BOSS small-scale lensing discrepancy for the Planck $Λ$CDM Cosmology
我们在重子振荡光谱巡天（BOSS）中研究了星系的丰度、小尺度成团和星系-星系透镜信号。为此，我们提出了新的测量红移和恒星质量依赖的星系样本的透镜性质。我们分析在何种程度上模型假设普朗克18宇宙学适合的数量密度和集群可以准确地预测小尺度透镜信号。在定性协议与以前的BOSS研究在红移$z \sim 0.5$和斯隆数字巡天的结果，我们发现，预期的信号在小尺度（$0.1 < r_{\rm p} < 3 \, h^{-1} \mathrm{Mpc}$）是高的$\sim 25\%$比测量。在这里，我们表明，这一结果是持久的红移范围$0.1 < z < 0.7$和不同的恒星质量的星系。如果解释为宇宙学参数的证据不同于普朗克CMB的发现，我们的结果意味着$S_8 = σ_8 \sqrt{Ω_{\rm m} / 0.3} = 0.744 \pm 0.015$，而$S_8 = 0.832 \pm 0.013$的普朗克18。然而，除了与CMB的结果有矛盾之外，这种宇宙学上的变化本身并不能准确地预测更大尺度下的透镜振幅。相反，其他经常被忽视的系统学，如重子反馈或组装偏差，可能有助于小尺度透镜差异。然而，我们发现，单独的任何一种效果都不太可能完全解决紧张局势。最终，可能需要将这两种效应结合起来，再加上宇宙学参数的适度变化。
2019-06-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
