Microwave Background Polarization as a Probe of Large-Angle Correlations
宇宙微波背景极化的两点关联函数提供了一个物理上独立的探测，在大角度尺度下宇宙微波背景温度各向异性的相关性令人惊讶的抑制。我们调查关联函数构造从Q和U斯托克斯参数和从E和B偏振分量。这些关联函数的主要贡献来自最后散射表面的局部物理效应或来自高红移时的再电离时期，因此，如果温度抑制是由于在大于给定尺度的宇宙学度规扰动中缺乏相关性造成的，那么所有这些都应该被抑制。我们评估的相关函数的标准$Λ$ CDM宇宙学所观察到的温度关联函数的约束，并计算统计特性的大角度尺度上的抑制。未来在大角度尺度上具有最小系统误差的全天空偏振图将提供强有力的测试，以检验所观测到的温度关联函数是统计上的侥幸，还是反映了标准宇宙学模型的根本缺陷。
2015-05-18 astro-ph.CO
Missing Power vs low-l Alignments in the Cosmic Microwave Background: No Correlation in the Standard Cosmological Model
在大角度尺度上（大于60度），由威尔金森微波各向异性探测器（Wilkinson Microwave Anisotropy Probe）在银河系平面外测量的宇宙微波背景（CMB）温度的两点角关联函数，显示出比标准暴胀宇宙学模型所预期的要低得多的大角度相关。此外，当从整个宇宙微波背景辐射的天空中导出时，两个最低的宇宙学上有趣的多极子，四极（l=2）和八极（l=3），出乎意料地彼此对齐。使用随机生成的全天空和切天空地图，我们调查这些异常是否在统计上显着的水平相关。我们最终证明，假设高斯随机和统计各向同性的CMB各向异性，有没有统计上的显着相关性的大角度尺度上的CMB和对齐的l=2和l=3多极的失踪的权力。因此，在这种缺乏大角度相关性和低多极子排列的情况下测量天空的机会被量化为低于10^{-6}。
2010-04-21 astro-ph.CO
Dependence of the Cosmic Microwave Background Lensing Power Spectrum on the Matter Density
宇宙微波背景（CMB）中的各向异性为我们检验大尺度结构的形成和演化模型提供了最好的实验室。宇宙微波背景各向异性谱中的丰富特征，结合高精度的观测和理论预测，也使我们能够同时约束一些宇宙学参数。随着观测的进展，在更小的角度尺度上的测量提供了越来越多的杠杆作用。这些较小的角度尺度通过引力透镜效应提供了对物质密度的灵敏测量。在这项工作中，我们提供了一个分析解释的方式，其中的CMB各向异性的透镜依赖于物质密度，发现占主导地位的影响来自于由小尺度电位之间的视界交叉和物质辐射平等的衰减设置的物质功率谱的形状。
2015-05-28 astro-ph.CO
A Quantum Genetic Algorithm with application to Cosmological Parameters Estimation
INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte（INAF卡波迪蒙特天文台）；INAF-Osservatorio Astronomico di Roma（INAF罗马天文台）；INFN Sezione di Roma 1（INFN罗马第一分部）；INAF-Osservatorio di astrofisica e scienza dello spazio（INAF天体物理与空间科学观测站）；INAF-Istituto di Radioastronomia（INAF射电天文研究所）；INFN Sezione di Bologna（INFN博洛尼亚分部）；INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste（INAF的里雅斯特天文台）；Università degli Studi di Trieste（的里雅斯特大学）；INAF-Osservatorio Astronomico di Catania（INAF卡塔尼亚天文台）
本文提出了一种量子遗传算法用于宇宙参数估计，通过量子计算提升参数推断效率。
2026-02-17 astro-ph.CO
Modelling the Polarisation of Microwave Foreground Emission on Large Angular Scales
通过对银河系磁场（GMF）进行大尺度模拟，得到了与宇宙微波背景（CMB）极化实验相关的频率上银河系前景极化辐射的模板。这项工作扩展了O'Dea等人的结果，包括偏振同步辐射作为前景发射源。该计算中的偏振方向和分数仅基于GMF模型的基本选择，因此在大尺度上提供了对偏振信号的独立预测。当预测有效的实验灵敏度时，极化前景的模板可能有用。反过来，随着对大部分天空中CMB偏振的测量成为常规，该模型将允许数据约束GMF形式中的参数，但尚未得到很好的理解。
2013-01-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
A characterization of the diffuse Galactic emissions at large angular scales using the Tenerife data
反常微波辐射（AME）已被证明是银河系20~60GHz漫辐射的重要组成部分。为了区分不同型号的AME，需要10至20 GHz的低频微波数据。我们在这里提出了一个重新分析的公布和未公布的特内里费岛的数据，从10至33 GHz的大角度尺度（从5到15度）。我们交叉相关的特内里费岛的数据，主要的银河漫反射辐射的模板：同步加速器，自由和热尘埃。我们发现证据的尘埃相关排放在特内里费岛的数据，可以解释为旋转尘埃颗粒排放。
2013-01-13 astro-ph.CO
Detecting Electron Density Fluctuations from Cosmic Microwave Background Polarization using a Bispectrum Approach
高灵敏度宇宙微波背景（CMB）偏振实验的最新进展为研究大尺度结构（LSS）打开了一扇窗口，因为小角度尺度上的CMB偏振涨落可以由LSS和晚期宇宙电离涨落的组合产生。引力透镜效应可以从具有二次估计的CMB数据集中提取，但是具有二次估计的电子密度涨落（EDF）的重建被发现被二次CMB涨落中的大得多的引力透镜效应显著地偏置。在本文中，我们建立了一个双谱的形式化使用示踪剂的LSS提取次主导的EDF从CMB偏振数据。我们发现，这种双谱可以有效地重建角带功率的EDF和LSS示踪剂之间的互相关。下一代CMB偏振实验与星系巡天和宇宙红外背景实验相结合，可以检测到具有高度意义的EDF特征。
2018-01-16 astro-ph.CO
Weak Primordial Magnetic Fields and Anisotropies in the Cosmic Microwave Background Radiation
结果表明，小尺度磁场存在于复合诱导重子密度不均匀性的可观的幅度。这种不均匀性的存在改变了宇宙的电离历史，这反过来又降低了多普勒峰的角尺度，并通过光子扩散增加了丝绸阻尼。这一独特的特征可用于未来的宇宙微波背景观测，以（或证伪）强度为B~10^（-11）高斯的原始磁场的存在。
2011-08-11 astro-ph.CO
A new perspective on Dark Energy modeling via Genetic Algorithms
我们使用遗传算法来提取信息，从几个宇宙学探测，如Ia型超新星（SnIa），重子声振荡（BAO）和物质扰动的增长率。这是通过对表征数据的各种尺度和距离实施模型独立且无偏差的重建来完成的，例如分别在SnIa和BAO数据中的发光度$d_L(z)$和角直径距离$d_A(z)$，或者与物质密度红移的依赖性。增长率数据中的物质密度$\om_m(a)$，$fσ_8(z)$。这些量可以用来重建宇宙的膨胀历史，以及由此产生的暗能量（DE）状态方程$w(z)$在FRW模型的背景下，或质量径向函数$\om_M(r)$在LTB模型。通过这种方式，重建完全独立于我们的先验偏差。此外，我们还用这种方法检验了Etherington关系，即著名的光度与角直径距离之间的关系$η\equiv \frac{d_L(z)}{(1+z)^2 d_A(z)}$，它在引力度规理论中等于1。我们发现，目前的数据似乎表明，3- $σ$偏离一个在红移$z\sim 0.5$。最后，我们提出了一种新的方法，在遗传算法的范例，通过计算路径积分的所有可能的功能，可能有助于的可能性，分析估计重建量的错误。我们表明，这是可以做到的，无论数据相互相关或不相关，我们也明确表明，我们的方法是在良好的协议与其他误差估计技术，如Fisher矩阵方法和Bootstrap蒙特卡罗。
2012-11-20 astro-ph.CO
A Measurement of Arcminute Anisotropy in the Cosmic Microwave Background with the Sunyaev-Zel'dovich Array
我们提出了30 GHz的角功率谱的宇宙微波背景（CMB）的测量与Sunyaev-Zel'dovich阵列获得。的测量是敏感的角分角尺度，其中二次各向异性从Sunyaev-Zel'dovich效应（SZE）预计占主导地位。对于以多极4066为中心的宽面元，我们发现67+77-50 uK ^2，其中26+/-5 uK^2是来自原始CMB各向异性的预期贡献，80+/-54 uK^2是来自未探测到的射电源的预期贡献。这些结果意味着在我们的地图中，次级贡献对各向异性的上限为155 uK^2（95%CL）。这种SZE各向异性功率的水平与基于最近对物质功率谱的归一化的确定的预期一致，即，σ_8 ~0.8。
2010-09-03 astro-ph.CO
Footprints of Loop I on Cosmic Microwave Background Maps
通过对宇宙微波背景的研究，宇宙学取得了巨大进展，然而现在正在寻找的微妙信号，例如原始引力波引起的B模式极化，越来越难以从衍生的宇宙微波背景图中的残余银河前景中解脱出来。我们重新审视了我们的发现，在大角度尺度上，在WMAP 9年的CMB地图中有附近旧超新星遗迹Loop I的痕迹，并用普朗克卫星的新SMICA地图证实了这一点。
2016-03-10 astro-ph.CO
Pre-Big-Bang Cosmology and Circles in the Cosmic Microwave Background
我们研究的可能性，在宇宙微波背景的圆圈可以形成的相互作用的引力波脉冲发射在一些前大爆炸阶段的宇宙与最后的散射表面。我们得到预期的大小分布，这样的圆圈，以及它们的典型的环宽度和（同心圆）角间距。我们应用这些结果，特别是共形循环宇宙学，ekpyrotic宇宙学以及圈量子宇宙学与通货膨胀，以确定如何预测的几何性质，这些圆圈将不同的模型，因此，如果检测到，可以让我们区分各种前大爆炸宇宙模型。我们还得到了角环的宽度和角半径之间的关系，可以用来确定是否圆观察到的宇宙微波背景是由于高能前大爆炸事件。
2011-07-08 astro-ph.CO gr-qc
Exploring the origin of the fine structures in the CMB temperature angular power spectrum
宇宙微波背景（CMB）温度各向异性的角功率谱是研究宇宙大尺度原初密度涨落的一个很好的探针。在这里，我们重新检查的威尔金森微波各向异性探测器的数据的角功率谱，特别注意的精细结构（振荡）在$\ell=100 \sim 150$报告的几个作者。利用蒙特卡罗模拟，我们证实了如果这些精细结构是由实验噪声和宇宙方差产生的，那么简单幂律谱中的能隙是一个罕见的事件，大约为2.5- 3 $σ$。接下来，为了研究结构的起源，我们通过将观测到的QUV频率图划分为四个天空区域来检查精细结构的频率和方向依赖性。我们发现$\ell \sim 120$周围的结构没有显着的依赖于频率或方向。然而，对于$\ell \sim 140$周围的结构，我们发现在全天功率谱中发现的特征信号仅归因于东南区域的异常。
2012-11-13 astro-ph.CO
Power Asymmetries in the Cosmic Microwave Background Temperature and Polarization patterns
我们测试了宇宙微波背景在温度和极化方面的各向异性。我们研究了半球不对称性，以前只在温度场中发现，相对于Hansen等人（2009）确定的轴。在这种程度上，我们利用低分辨率WMAP 5年温度和偏振Nside = 16图和最佳角功率谱估计BolPol（Gruppuso等人，2009）。我们考虑两个简单的估计的功率不对称性，我们比较我们的研究结果与蒙特卡罗模拟，考虑到全噪声协方差矩阵。我们确认在南半球的温度角功率谱的功率过剩在一个显着的水平，3西格玛和4西格玛之间，这取决于所考虑的多极的确切范围。我们没有发现显着的功率不对称的梯度（旋度）组件EE（BB）的偏振角谱。此外，互相关功率谱，即TE，TB，EB，显示没有显着的半球不对称性。我们还表明，Vielva等人（2004）在南银河半球发现的冷点并没有改变多极半球不对称的意义，这可以通过分辨率Nside = 16的地图来探测。虽然半球温度不对称的起源仍然不清楚，但对偏振模式的研究可以为其解释提供有用的信息。因此，我们预测的蒙特卡罗普朗克探测偏振不对称的能力。
2010-05-11 astro-ph.CO
Nearly Full-Sky Low-Multipole Cosmic Microwave Background Temperature Anisotropy: II. Angular Power Spectra and Likelihood
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
基于模板法去除前景的WMAP和Planck数据，测量了低多极（ℓ<30）CMB温度功率谱，仅屏蔽1%像素，发现四极矩偏低（2.2σ）、20≤ℓ≤27处凹陷及整体功率低于ΛCDM预言，并提供了新的似然函数。
2026-07-02 astro-ph.CO
Angular Spectra for non-Gaussian Isotropic Fields
宇宙微波背景辐射各向异性是多个科学领域的研究热点之一。本文从CMB的应用出发，对统计学的基本概念和理论进行了系统的阐述。本文的主要结果是非高斯光场按谱各向同性的充要条件。明确的公式，双，三，和多谱和双，三，和更高的顺序协方差。关键词：双谱，三谱，角多谱，宇宙微波背景辐射;高斯性;球面随机场
2013-12-27 astro-ph.CO math-ph math.MP
Framework for describing perturbations to the cosmic microwave background from a gravitational wave burst with memory
具有记忆的引力波爆发（BWM）可以在遥远的光源中产生可测量的、长寿命的频率偏移和永久的角偏转。这些扰动在天空中以特有的空间模式变化，并在很长一段时间内缓慢演变。在这项工作中，我们开发的形式主义，可用于描述如何BWM影响的空间模式的温度波动的宇宙微波背景（CMB）。我们把注意力限制在平面引力波波前上--这个假设极大地简化了必要的计算。利用CMB的主要温度变化模式的玩具模型，我们证明了BWM可以将功率从一定程度的球谐模式混合到具有截然不同的$l$值的各种其他程度的模式中。换句话说，在任何角度尺度下，BWM引起的对CMB的扰动详细地取决于CMB在所有角度尺度上的未扰动特性。本文开发的工具将极大地促进未来的分析BWM引起的温度扰动，包括所有重要的物理基础的CMB。
2021-04-20 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on the SZ Power Spectrum on Degree Angular Scales in WMAP Data
Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应具有独特的光谱特征，可以将其与宇宙微波背景（CMB）和前景的波动分离开来。使用CMB各向异性测量威尔金森微波各向异性探测器的五年的地图，我们限制SZ波动在大，度角尺度对应的多极在10至400的范围内。我们提供上限SZ波动多极大于50，并找到证据半球不对称信号在10度角尺度。探测到的信号的幅度不能很容易地用星系晕中允许的电子数密度和温度来解释。我们未能将多余的信号解释为已知银河系前景或仪器不确定性（如1/f噪声）的残留。
2011-07-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
CMB two-point angular correlation function in the Ellipsoidal Universe
本文提出椭球宇宙模型不仅能解释CMB低四极相关，还能给出与普朗克观测一致的温度-温度两点角相关函数。
2023-04-17 astro-ph.CO gr-qc
Evidence of a truncated spectrum in the angular correlation function of the cosmic microwave background
宇宙微波背景（CMB）波动中缺乏大角度相关性，这与慢卷暴胀的预测相冲突。但是，尽管缺失相关性的概率（< 0.24%）不利于> 3 sigma的传统图像，但与模型本身无关的因素可能会导致紧张局势。在这里，我们的目的是表明，大角度相关性的缺乏是最好的解释与波动功率谱P（k）的非零的最小波数k_min的引入。我们假设量子涨落是在早期宇宙中产生的，具有明确定义的功率谱P（k），尽管截止k_min不等于0。然后，我们重新计算的角度关联函数的CMB和比较它与普朗克观测。普朗克2013年的数据排除了在超过8 sigma的置信水平下的零k_min。而纯粹的慢卷暴胀会把所有的波动都拉伸到视界之外，产生一个k_min=0的P（k），因此在所有角度都有很强的相关性，而k_min > 0则表明在解耦时刻（t_dec）存在一个最大波长。这反对基本的暴胀范式-甚至可能提出非暴胀的替代方案-早期宇宙中扰动的起源和增长。在至少一个相互竞争的宇宙学中，R_h=ct宇宙，推断的k_min对应于t_dec处的引力半径。
2017-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Litmus Test for Cosmic Hemispherical Asymmetry in the Cosmic Microwave Background B-mode polarization
最近对宇宙微波背景（CMB）温度场的测量为构成当代宇宙学基本原则的统计各向同性（SI）的破坏提供了诱人的证据。CMB空间任务、WMAP和Planck观测到了大角度尺度下SI温度场的$7\%$偏离。然而，由于在低多极时的宇宙方差更高，预计这一测量的意义不会从未来的任何CMB温度测量中得到改善。我们表明，弱透镜的CMB由于标量扰动产生相应的SI违反$B$模式的CMB偏振在较小的角度尺度。这种现象的可测量性取决于功率不对称存在的尺度（$l$范围）。仅限于温度场中的$l<64$的功率不对称性不会导致从该新窗口的任何显著的可观察效果。然而，这种效应可以对标量扇区中存在的半球不对称尺度的空间范围施加独立的限制。
2016-06-02 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on the Early and Late Integrated Sachs-Wolfe effects from Planck 2015 Cosmic Microwave Background Anisotropies angular power spectra
综合Sachs-Wolfe（ISW）效应预言了当宇宙膨胀不受物质支配时，由于引力势随时间的变化，在宇宙微波背景中会产生额外的各向异性。因此，在早期宇宙中，由于相对论粒子在复合时的存在，以及在宇宙晚期，当暗能量开始主导膨胀时，ISW效应是可以预期的。与标准图像的偏差可以通过$A_{e\text{ISW}}$和$A_{l\text{ISW}}$参数化，这两个参数重新调整了早期和晚期ISW效应的总体幅度。分析Planck 2015发布的最新CMB温度谱，我们检测到早期ISW的存在，$A_{e\mathrm{ISW}} = 1.06\pm0.04$在68% CL时具有高度显著性，$A_{l\mathrm{ISW}} < 1.1$的晚期ISW上限为95% CL。包括最近的极化数据从普朗克实验结果在$A_{e\mathrm{ISW}} = 0.999\pm0.028$在68% CL，在更好的协议值$A_{e\mathrm{ISW}} = 1$的标准宇宙学。考虑到最近从CMB温度各向异性和弱透镜效应之间的相关性中检测到的晚期ISW，预测$A_{l\mathrm{ISW}}=0.85\pm0.21$值为68% CL，显示出$4σ$证据。我们讨论的情况下，我们的结果的稳定性的额外的相对论性的能量成分的有效中微子数$N_\mathrm{eff}$和CMB透镜振幅$A_\mathrm{L}$的参数。
2016-03-03 astro-ph.CO hep-ph
Probing the statistical isotropy of the universe with Planck data of the cosmic microwave background
本研究利用Planck的四张前景清除CMB图，通过不依赖模型的方向性分析证实CMB天球存在置信度98%-99%的偏好轴，验证了南北不对称这一CMB反常现象的高统计显著性，支持了过往20年的相关研究结论。
2024-01-31 astro-ph.CO gr-qc
BROOM: a python package for model-independent analysis of microwave astronomical data
International School for Advanced Studies (SISSA)（国际高等研究院）；INFN Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；IFPU（伊尔利亚自由大学）；Università di Trento, Dipartimento di Fisica（特伦托大学物理系）
BROOM通过内部线性组合方法实现微波观测中盲源分离，支持CMB等信号的重建，并提供前景诊断和模拟工具，适用于全天空卫星任务和地面实验。
2026-04-20 astro-ph.CO astro-ph.IM
Optimal cosmic microwave background map-making in the presence of cross-correlated noise
我们提出了一个扩展的ROMA地图制作算法的最佳宇宙微波背景极化图的生成。新的代码允许一个可能的互相关的噪声分量之间的检测器的CMB实验。一个很有前途的应用是即将进行的LSPE球载实验，该实验致力于精确观测大角度尺度下的CMB偏振。我们在时域中推广了噪声协方差矩阵，以考虑由于检测器串扰引起的所有非对角项。因此，我们对LSPE-SWIPE工具进行了初步预测。我们发现，考虑到检测器之间的噪声互相关的结果在一个更现实的估计的角功率谱。特别是，扩展的ROMA算法提供了一个相当大的减少光谱误差条。我们预计，这种改进可能是至关重要的，在约束的B模式偏振在最大尺度。
2016-08-08 astro-ph.CO astro-ph.IM
Searching for local features in primordial power spectrum using genetic algorithms
提出基于遗传算法的模型无关方法，结合玻尔兹曼求解器和CMB数据直接探索原初功率谱局部特征，显著提升拟合优度并解决TT谱低ℓ异常及高ℓ振荡问题。
2024-06-02 astro-ph.CO gr-qc
Transformation of the angular power spectrum of the Cosmic Microwave Background (CMB) radiation into reciprocal spaces and consequences of this approach
固体物理的形式主义为宇宙学问题的研究提供了一个新的工具。它演示了如何这种新的方法可能是有用的宇宙微波背景（CMB）数据的分析。在将残余辐射的各向异性谱变换到一个特殊的二重倒易空间之后，就有可能提出一个简单而一般的描述，即用“残余辐射因子”来描述残余光子与物质的相互作用。这个因素使我们能够处理变换CMB各向异性谱的傅里叶变换，从而到达一个倒易空间中的径向电子密度分布函数（RDF）。因此，可以估算出数量级为~100 [m]的物体之间的距离，而普通物质的密度为~ 1 E-22 [kg.m-3]。另一种分析基于CMB辐射光谱的直接计算，将其转换为简单的倒易空间，并结合适当的结构建模，证实了簇结构。物体的内部结构可能是由距离12 [cm]的星团形成的，而星团的内部结构由距离约0.3 [nm]的粒子组成。这项工作明确地指出，集群过程和集群状结构的问题，从而有助于了解结构的密度波动。同时，当宇宙对光子变得透明时，它对宇宙的结构有了更多的了解。聚类可能同时是一种新的物理效应，过去没有充分考虑到这一点。根据我们的定量考虑，可以估计物体和集群中的粒子（质子，氦核，电子和其他粒子）的数量以及物体中的集群数量。
2011-05-05 astro-ph.CO physics.atm-clus
Full-sky Gravitational Lensing Simulation for Large-area Galaxy Surveys and Cosmic Microwave Background Experiments
我们提出了108个全天引力透镜模拟数据集，通过高分辨率宇宙学$N$体模拟进行多透镜平面射线追踪。这些数据集包括以$150 \, h^{-1}{\rm Mpc}$共动径向距离（对应于附近宇宙的红移间隔$Δz \simeq 0.05$）从$z=0.05$到$5.3$的红移的全天空会聚和剪切图，使得能够为直到$z=5.3$的任意源分布构建模拟剪切目录。暗物质晕是从相同的$N$ -体模拟中确定的，具有足够的质量分辨率来分辨斯隆数字巡天（SDSS）CMASS和发光红星系（LRGs）的宿主晕。角位置和红移的光环提供了一个射线跟踪计算，使模拟晕目录的创建用于星系和星系团的星系透镜。模拟还产生了引力透镜偏转源红移在最后的散射表面的地图，我们提供了108个实现的透镜宇宙微波背景（CMB）的地图，其中包括后玻恩校正引起的多次光散射。我们提出的模拟数据的基本统计，包括宇宙剪切的角功率谱，CMB温度和偏振各向异性，星系-星系透镜晕信号，以及它们的协方差。宇宙剪切和CMB各向异性的角功率谱与$5\%$内直到$\ell = 3000$（或在角标度$θ> 0.5$ arcsin）的理论预测一致。模拟数据集主要是为正在进行的斯巴鲁Hyper Suprime-Cam调查生成的，但可在http://cosmo.phys.hirosaki-u.ac.jp/takahasi/allsky_raytracing免费下载。
2017-11-24 astro-ph.CO gr-qc
Missing large-angle correlations versus even-odd point-parity imbalance in the cosmic microwave background
上下文WMAP和Planck测量的宇宙微波背景（CMB）辐射的两点角温度相关中存在最大相关角（$θ_{max} \gtrsim 60^{\circ}$），这与标准暴胀宇宙学的预测形成鲜明对比，在标准暴胀宇宙学中，相关性应该延伸到整个天空（即，$180^{\circ}$）。然而，在原始功率谱中引入硬下截止（$k_{min}$）自然导致了$θ_{max}$的存在。在这些数据中检测到的其他宇宙学异常中，在CMB的角功率谱中发现了明显的奇-偶宇称多极优势。然而，这一特征可能仅仅是由于天空某些区域的观测污染。目标。在试图提供一个更详细的评估是否这种奇-偶不对称性是固有的CMB，因此，我们继续在本文中，第一，检查是否这种奇偶校验不平衡也体现在角度关联函数，第二，详细检查之间的相互作用存在的$θ_{max}$和这个观察到的异常。方法.我们采用了几种宇称统计，并重新计算了不同截止值$k_{min}$的角关联函数，以优化对不同普朗克2018数据的拟合。结果我们在数据中发现了这些特征之间的现象学联系，得出的结论是，为了优化普朗克2018年数据的理论拟合，必须将两者结合起来考虑。结论.这一结果与宇称不平衡是否是宇宙微波背景辐射所固有的无关，但如果是的话，奇偶不对称性将清楚地指向新物理学的出现。
2022-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic strings and their induced non-Gaussianities in the cosmic microwave background
由于暴胀量子起源的宇宙学扰动具有高斯性，寻找宇宙微波背景（CMB）各向异性中的非高斯性被认为是探索早期宇宙非线性物理的优先方向。宇宙弦是引力扰动的活跃源，并不断地在宇宙微波背景辐射中产生非高斯畸变。即使在目前观测到的角尺度上，它们只能贡献CMB角功率谱的一小部分，宇宙弦实际上可能是其非高斯性的主要来源。在这篇文章中，在回顾了弦网络的基本宇宙学性质之后，我们提出了Nambu-Goto宇宙弦将在各种观测量中诱导的签名，从温度各向异性的单点函数到双谱和三谱。结果表明，字符串印记是显着不同的比那些预期的原始类型的非高斯性，因此可以很容易地区分。
2010-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the Weak Gravity Conjecture in the Cosmic Microwave Background
弱引力猜想对自然暴胀施加了严格的限制。一个trans-Planckian轴子衰变常数只能实现，如果潜在的表现出额外的（次显性）调制与次普朗克周期。由此产生的摆动在轴子潜在产生的特征调制的标量功率谱的膨胀，这是对数的角度尺度。用普朗克和BICEP/Keck的最新宇宙微波背景（CMB）数据检验了这种调制的兼容性。有趣的是，我们发现调制完全解决了自然通货膨胀与CMB的紧张关系。贝叶斯模型的比较表明，调制的自然暴胀描述所有现有的数据同样好的宇宙学标准模型$Λ$ CDM。此外，张量与标量比r > 0.002的界限与标量功率谱的显著小尺度抑制相关。未来的CMB实验可以直接探测调制，通过提高对较小角度尺度的灵敏度，并可能测量光谱失真。因此，他们可以验证弱引力猜想的一个关键预测，并为量子引力理论提供引人注目的新见解。
2019-11-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A circular polarimeter for the Cosmic Microwave Background
观测上并不排除宇宙微波背景的原始圆偏振度。如果等离子体在光子退耦之前被磁化，那么原始二向色性的假设可以被定量地证伪，因为初始的V模偏振影响温度涨落的演化以及线性偏振的方程。温度和偏振角功率谱的观测值被用来推断原始V模式的振幅和光谱斜率上的约束。在光子去耦之前，磁场起到偏振计的作用，因为它们通过将V模式功率谱耦合到剩余的亮度扰动来揭示圆二色性。相反，对于范围在4度和10度之间的角标度，圆偏振幅度和磁场强度的联合边界表明，在0.01 mK范围内对V模式功率谱的直接限制可以直接排除10-100 nG范围内的预去耦磁场。为了本发明的目的，信号的频率依赖性位于GHz范围内。
2010-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Fast and Accurate Algorithm for Spherical Harmonic Analysis on HEALPix Grids with Applications to the Cosmic Microwave Background Radiation
HEALPix（Hierarchical Equal Area IsoLatitude Pixeling）方案在天体物理学中广泛用于球面上的数据收集和分析。该计划最初是为了研究宇宙微波背景辐射（CMB）而设计的，CMB辐射代表了宇宙发展早期阶段的第一束光，并为大爆炸理论提供了迄今为止最有力的证据。对CMB角功率谱的精细分析可以导致对暗物质和暗能量性质的理解的革命性发展。在本文中，我们提出了一种新的方法进行球调和分析的HEALPix数据，这是一个核心组成部分，计算和分析的角功率谱的海量CMB数据集。该方法使用非均匀快速傅里叶变换、双傅里叶球方法和Slevinsky快速球谐变换（Slevinsky，2019）的新型组合。对于具有$N$像素（点）的HEALPix网格，该方法的计算复杂性为$\mathcal{O}(N\log^2 N)$，初始设置成本为$\mathcal{O}(N^{3/2}\log N)$。当需要同时分析多个标测图时，这与HEALPix软件中可用的当前方法的$\mathcal{O}(N^{3/2})$运行时复杂性相比是有利的。使用数值实验，我们表明，新的方法似乎也提供了更好的精度在整个角功率谱的合成数据相比，目前的方法，与收敛速度至少高出两倍。
2020-05-06 astro-ph.CO cs.NA math.NA
Study of primordial non-Gaussianity $f_{\mathrm{NL}}$ and $g_{\mathrm{NL}}$ with the cross-correlations between the scalar-induced gravitational waves and the cosmic microwave background
本文研究了标量诱导引力波与宇宙微波背景的交叉相关性，以探测原初非高斯性 $f_{\mathrm{NL}}$ 和 $g_{\mathrm{NL}}$。
2025-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The microwave sky after one year of Planck operations
2009年5月14日发射的欧空局普朗克卫星是第三代太空任务，致力于测量宇宙中的第一束光宇宙微波背景（CMB）。普朗克望远镜在30至857千兆赫的9个频段观测全天空，其设计目的是以前所未有的灵敏度、角分辨率和系统效应控制的组合来测量CMB各向异性。在本报告中，我们总结了普朗克仪器的性能，并讨论了在银河系和河外天体物理学领域运行一年后获得的主要科学成果。
2011-10-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
The V-mode polarization of the Cosmic Microwave Background
本文讨论了弱磁化等离子体中宇宙微波背景的V模偏振。在绝热初始条件下，计算了Einstein-Boltzmann体系的VV和VT角功率谱。取决于频率信道和磁场强度，圆偏振的VT功率谱甚至可以比源于初级各向异性的透镜效应的假定B模式偏振大七个数量级。旨在直接探测宇宙微波背景的V模式偏振的具体方案可以为审查前去耦物理学提供一种新的观测工具。
2010-01-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stringy signals from large-angle correlations in the cosmic microwave background?
我们解释缺乏大角度的温度相关性和明显的奇偶校验不平衡，观察到的宇宙微波背景的COBE，WMAP和普朗克卫星任务，作为一个可能的弦信号最终源于一个复合暴胀场（例如，一个费米子凝聚）。基于因果性论证和角两点关联函数的傅立叶分析，在CMB功率谱中引入了两个红外截止点$k_{\rm min}^{\rm even,odd}$，分别与费米子组分的周期和反周期边界条件相关联（与超弦理论中的Neveu-Schwarz-Ramond模型相呼应），而不求助于任何特定的模型.
2022-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
