Detecting anomalies in CMB maps: a new method
自从WMAP宣布其第一个结果以来，不同的分析表明，CMB数据中存在几个大规模异常的证据很弱。虽然每个异常的证据似乎都很薄弱，但有多个看似无关的异常的事实使得很难通过单一的统计侥幸来解释它们。因此，人们不得不考虑这些异常的组合。但是，如果我们“手工挑选”要考虑的异常（检验统计量），我们就做出了一个\textit{a posteriori}选择。在这篇文章中，我们提出了两个不受这个问题困扰的统计量。统计量是具有随机系数的$a_{\ell m}$的线性和二次组合，它们检验了零假设，即$a_{\ell m}$是具有$m$独立方差的独立、正态分布、零均值随机变量。这种统计的动机是一般性的;同样，它是一个非\textit{a posteriori}的选择。但是，考虑这种统计的一个非常有用的副产品是：因为导致大规模异常的大多数物理模型会导致多个$\ell$和$m$模式的耦合，如果考虑不同模式的组合，这种耦合的“相干性”应该得到增强。使用基准数据，我们证明了该方法的工作原理，并讨论了它如何可以与实际CMB数据，使相当一般的声明如何不兼容的数据与零假设。
2015-01-14 astro-ph.CO
Is the cold spot responsible for the CMB North-South asymmetry?
在WMAP的宇宙微波背景（CMB）数据中报告了几个在标准暴胀宇宙学中不太可能的有趣现象，并且似乎是不相关的。这些现象中有两个被称为CMB异常，代表了它们不同的性质：CMB角相关强度的南北不对称，与各向同性宇宙不一致，以及冷点，产生了与高斯性的显著偏差。我们发现它们之间的因果关系，在中等角度尺度（l = 11 - 20）：我们表明，连续减少的冷点（绝对值）温度意味着单调减少的南北不对称的权力，而且我们发现，冷点供应60%的这种权力。
2009-12-06 astro-ph.CO
Degree-scale anomalies in the CMB: localizing the first peak dip to a small patch of the north ecliptic sky
在CMB的角功率谱中发现了与基准LCDM宇宙学预测的显著偏差。除了大角度的异常，WMAP第一年的数据显示，在功率谱中的下降在l \sim 200，这似乎消失在第三年和随后的角功率谱。利用WMAP第1、3、5年的观测数据以及5年的叠加观测数据，我们研究了这一特征的强度和空间分布，以揭示其起源及其对宇宙学参数的影响。我们发现，在所有的WMAP数据发布有一个实质性的抑制在靠近黄道北极的区域的第一多普勒峰值。
2010-12-16 astro-ph.CO
Finsler space-time can explain both parity asymmetry and power deficit seen in CMB temperature anisotropies
我们提出了一个Finsler时空框架来解释观测到的宇称不对称性和宇宙微波背景（CMB）温度各向异性的低$\ell$（$2\leqslant \ell \leqslant 29$）多极范围内的功率赤字。在$3+1$维时空中，三维空间由Randers-Finsler空间描述，空间不可逆，导致CMB角功率谱的宇称不对称。通过分析普朗克2015年CMB温度数据中的低$\ell$角功率谱，估计了Finsler时空对这两个参数的约束.我们看到，CMB温度各向异性中的低$\ell$功率抑制也可以在这种情况下解决。我们的研究表明，两个低- $\ell$异常，即平价不对称和权力赤字可能有一个共同的起源。
2018-06-29 astro-ph.CO
Polarisation as a tracer of CMB anomalies: Planck results and future forecasts
在CMB各向异性温度模式的最大角尺度上，缺乏功率异常是一个有趣的特征，其统计意义不足以证明标准宇宙学模型之外的任何新物理。我们通过考虑极化数据来重新审视前一种说法。我们提出了一个新的一维估计，它需要共同考虑的TT，TE和EE CMB光谱中包含的信息。通过在普朗克2015年低$\ell$数据上使用该估计器，我们发现随机$Λ$ CDM实现在$3.68 \%$水平上是统计上可接受的。尽管普朗克极化对总信息预算的贡献仅为$4 \%$，但它的使用使下尾概率从仅用温度数据获得的$7.22 \%$下降。对未来CMB极化测量的预测，例如LiteBIRD卫星，可以将极化贡献增加到相对于普朗克低- $\ell$的$6$倍。我们认为，大规模的E模式偏振可能会发挥重要作用，在未来的任务分析CMB温度异常。
2019-06-10 astro-ph.CO
Power asymmetry in CMB polarization maps from PLANCK : a local variance analysis
在迄今为止的全天空温度测量中，发现了CMB天空相对半球上功率不对称的持续信号。这种不对称性在WMAP和普朗克卫星的微波天空中就被发现了，这引起了人们对\emph{statistical isotropy}这个更大问题的关注，它是现代宇宙学的基本原理之一。在这项工作中，我们提出了从普朗克2015年完整的任务数据极化CMB地图的分析。我们将局部方差估计器应用于来自普朗克2015偏振\texttt{Commander}解决方案的低分辨率$E-$模式图。我们发现一个显着的半球形功率不对称的偏振数据在大的角度尺度上，在$\sim 2.6-3.9\%$的水平取决于银河掩模，和用于计算本地方差图的圆盘半径。然而，方向被发现是指向广泛的CMB动力学偶极子方向。未来对CMB偏振的精确测量将揭示温度和偏振CMB天空中各向异性轴的明显差异，以及系统学对我们研究结果的可能影响。
2017-10-02 astro-ph.CO
CMB Isotropy Anomalies and the Local Kinetic Sunyaev-Zel'dovich Effect
几个异常已经确定，这可能意味着一个崩溃的统计各向同性的宇宙微波背景（CMB）。特别是，四极和八极的异常排列和半球形功率不对称的重要性随着数据的改善而增加。已经有几次尝试来解释这些观测，探索早期宇宙中的各向同性破裂机制，但很少有人注意到这些异常在局部宇宙中起源的可能性。我们探索这样一个机制，考虑动力学Sunyaev-Zel'dovich效应由于与银河系相关的气体晕。考虑到几个物理模型的各向异性自由电子光学深度的贡献这样的晕，我们发现，相关的屏蔽映射的原始各向异性有必要的取向，影响异常统计非常显着，但只有当柱密度的自由电子在晕中至少是一个数量级高于目前的观测结果。
2010-02-03 astro-ph.CO
Large scale alignment anomalies of CMB anisotropies: a new test for residuals applied to WMAP 5yr maps
我们分析了WMAP 5 yr版本的各种地图的低多极子（四极和八极）的对齐：用ILC和MCMC方法获得的CMB地图，前景减少后的V波段的CMB地图，以及用于比较的（未清理的）V波段地图。我们研究有多少这种对齐是污染的银河系地区的残差。在所考虑的地图，WMAP-ILC原来是最干净的地图，从所提出的测试的角度来看。研究对准估计器的概率分布函数的每个箱的再分布（由于掩蔽过程）已经发现了该结果。通过构造，我们的方法通过蒙特卡罗模拟是可行的，适用于在分析来自当前和即将到来的CMB各向异性实验的数据中采用的任何可能的掩模，并且它只能排除所考虑的映射是干净的。
2009-07-11 astro-ph.CO
CMB anomalies and the effects of local features of the inflaton potential
最近对WMAP和Planck数据的分析表明，在尺度分别为$k=0.002$ Mpc、${}^{-1}$和$k=0.0035$ Mpc ${}^{-1}$的原始扰动谱中，存在一个下降和一个凸起。我们首次分析了暴胀子势的局部特征对原始谱标度不变性的影响。我们进行了最佳拟合分析的宇宙微波背景（CMB）辐射温度和偏振数据。对于无特征模式，特征的作用可以提高与观测数据的一致性。最佳拟合局部特征主要在凹凸区域中影响原始曲率谱，使谱在其他尺度上不受影响。
2017-04-17 astro-ph.CO
Planck CMB Anomalies: Astrophysical and Cosmological Secondary Effects and the Curse of Masking
大规模的异常已报告在CMB数据与WMAP和普朗克数据。这可能是由于前景残差和/或系统效应，尽管普朗克数据的确认表明它们不是由于WMAP或普朗克管道的问题。如果这些异常事实上是原始的，那么理解它们的起源对于验证宇宙学的标准模型或探索新的物理学都是至关重要的。我们研究了其他三个可能的问题：1）由于前景污染（保守掩模）和由于掩模最小化系统之间的权衡，2）天体物理学的次级效应（动力学多普勒四极杆和动力学Sunyaev-Zel'dovich效应），和3）次级宇宙学信号（综合萨克斯-沃尔夫效应）。我们通过考虑使用WMAP和普朗克来产生更高质量的全天空地图的稀疏方法（LGMCA地图）的新程序来解决掩蔽问题。我们表明，掩蔽的影响是占主导地位的剩余前景，和LGMCA全天图可以使用，而无需进一步处理，以研究异常。我们考虑四个官方普朗克PR 1和两个LGMCA CMB地图。对观测到的CMB图的分析表明，只有低四极和四极-八极排列似乎是显著的，但平面八极、邪恶轴、镜像宇称和冷点在几乎所有考虑的图中都不显著。在减去天体物理学和宇宙学的次级效应之后，只有低四极子仍然可以被认为是异常的，这意味着在所考虑的六个异常中，只有一个异常的重要性受到次级效应扣除的影响。本着可重复研究的精神，所有重建的地图和代码都可以在http://www.cosmostat.org/anomaliesCMB.html下载。
2014-08-03 astro-ph.CO
Revisiting the large-scale CMB anomalies: The impact of the SZ signal from the Local Universe
本研究利用约束流体动力学模拟，探究本地宇宙SZ效应对CMB大尺度异常的影响，发现室女座星系团作用显著，但模拟次级效应对异常影响可忽略。
2024-12-16 astro-ph.CO
Can residuals of the Solar system foreground explain low multipole anomalies of the CMB ?
近年来，宇宙微波背景的低多极异常引起了人们的广泛关注。目前还不能确定这些异常现象是否确实是原始的，还是系统学或前景的结果。一个前景的例子，它可以产生一些非高斯和统计各向异性的功能，在低多极范围，是非常对称的柯伊伯带在太阳系外。在本文中，扩展了Maris等人提出的方法。（2011），我们研究了柯伊伯带天体（KBO）对WMAP ILC 7地图的贡献，从而我们可以最小化CMB中偶数和奇数多极子之间的功率对比，Kim & Naselsky（2010）讨论过。我们提交我们的KBO去相关CMB信号的几个测试，分析其有效性，并发现，合并的KBO发射可以减少四极八极对齐和宇称不对称的问题，提供的KBO信号有一个非宇宙学偶极子调制，与统计各向异性的ILC 7地图。此外，我们表明，偶极子调制的幅度，在2西格玛间隔内，与相应的幅度，由Lew（2008）讨论。
2012-10-31 astro-ph.CO
Updated Constraints on Infrared Cutoff Models and Implications for Large-Scale CMB Anomalies
Indian Institute of Science（印度科学学院）；Raman Research Institute（拉曼研究所）
本研究通过最新观测数据更新了红外截止模型的约束，发现其对大尺度CMB异常的解释不显著，且无法克服参数惩罚。
2026-02-18 astro-ph.CO
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
Closing in on the large-scale CMB power asymmetry
对宇宙微波背景（CMB）温度各向异性的测量揭示了在最大尺度下功率的偶极不对称性，这显然与标准宇宙学模型的统计各向同性相矛盾。该效应的显著性不是很高，并且依赖于后验选择。然而，已经提出了一些模型，产生了规模依赖的不对称性。我们面对几个这样的模型的物理，位置空间调制与CMB温度观测。我们发现，虽然一些模型，保持标准的各向同性功率谱是允许的，其他人，如调制张量或不相关的isocurvature模式，可以排除的基础上，各向同性功率的生产过剩。这仍然是这种情况下，即使当一个额外的等曲率模式完全反相关的绝热扰动被添加到抑制大尺度上的功率。
2017-09-28 astro-ph.CO
Ring of attraction: overlapping directions of the dipole modulation of the CMB, the parity asymmetry, and kinematic dipole percolation zone
宇宙微波背景辐射（CMB）中最大的各向异性是3 mK的运动偶极子，它反映了我们相对于CMB坐标系的运动，并指向银河系坐标系中的$(l, b) = (264^\circ, +48^\circ)$方向。我们引入了吸引环（RA）的概念，它是正交的运动偶极子的轴。这些方向与运动偶极子的渗流区重叠，在那里其振幅几乎为零。我们表明，沿此环定向的CMB的偶极调制的方向，和负责产生宇称不对称的峰的位置。这种巧合在3 sigma水平附近是奇特的。我们分析了低多极的CMB与RA的“相互作用”，并表明，奇模有一个序列的峰值在RA方向。对于不同的多极，这些峰值彼此相关，并且导致对于前30个多极的奇数$\ell$信号的相互放大。我们的方法揭示了新的奇偶不对称的性质。它包括与不对称峰相比，CMB图中对称定位且振幅相等的峰的不足。
2021-05-18 astro-ph.CO
CMB Anomalies from Imperfect Dark Energy: Confrontation with the Data
利用WMAP的7年温度观测资料对各向异性暗能量模型进行了检验。在不完美的源的存在下，由于暗能量场中的大尺度梯度或各向异性，CMB天空将在ISW效应的作用下向我们扭曲。对于小多极，信号协方差矩阵随后变得非对角，但在$\ell \gtrsim 20$，各向异性可以忽略不计。我们参数化可能违反旋转不变性在宇宙晚期的后弗里德曼偏离各向同性的大小及其尺度依赖性。这使得获得暗示可能不完美的性质的暗能量和大角度的异常功能的CMB。一个强大的统计分析，进行各种测试和一致性检查，比较预测的相关性与卫星测量的CMB全天空地图。优选轴指向$(l,b) = (168^\circ, -31^\circ)$，各向异性的幅度为$\varpi_0 = (0.51\pm 0.94)$（引用1个$σ$偏差）。最佳拟合模型具有陡峭的蓝色各向异性光谱（$n_{\mathrm{de}} = 3.1\pm1.5$）。
2011-09-13 astro-ph.CO
Testing CMB Anomalies in E-mode Polarization with Current and Future Data
本文利用Planck、CLASS和LiteBIRD的CMB模拟，探讨了E模偏振数据独立检验CMB温度数据中四种异常的能力，发现未来LiteBIRD数据将显著降低异常估计量的误差。
2023-04-10 astro-ph.CO
Examination of frequency and scale dependence of CMB hemispherical power asymmetry
Indian Institute of Technology (BHU)（印度理工学院（贝拿勒斯 Hindu 大学））；Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI)（韩国天文学与空间科学研究院）；University of Science and Technology (UST)（韩国科学技术院）
本研究利用普朗克和WMAP数据，采用LVE方法重新考察CMB半球功率不对称性，发现其存在尺度依赖的偶极子调制，支持其可能源于宇宙学起源。
2026-01-20 astro-ph.CO
The CMB Derivatives of Planck's Beam Asymmetry
我们研究了宇宙微波背景普朗克图中由于束流不对称性和不均匀扫描策略的耦合而产生的各向异性。引入基于温度梯度的像素空间估计器，我们发现这些点沿着黄道纬度的高度显著（~20 σ）偏好。我们研究了这种各向异性的尺度依赖性，形态学和前景敏感性，以及详细的普朗克模拟再现效果的能力，这是至关重要的去除，因为我们证明在寻找宇宙缺陷的弱透镜签名。
2014-07-16 astro-ph.CO
Explaining low l anomalies in the CMB power spectrum with resonant superstring excitations during inflation
我们探讨的可能性，既可以解释的宇宙微波背景温度波动的功率谱的$\ell = 2$多极矩的抑制和可能的浸渍$\ell = 10-30$，以及一个可能的新的浸渍$\ell \approx 60$作为一个费米子（或玻色子）封闭超弦，耦合到暴胀场的连续激发的共振创建的结果。我们考虑一个D=26的封闭玻色弦与一个环形紧凑的尺寸作为一个例子，如何字符串激发可能会印自己的CMB。我们分析了连续的动量状态，缠绕状态或振荡的存在作为源的三种可能的下降功率谱的字符串。虽然这些下降的证据在统计学上的意义不大，但这可能是自然界中连续超弦激发的第一个观测证据。
2018-09-17 astro-ph.CO
Cosmic tangle: Loop quantum cosmology and CMB anomalies
圈量子宇宙学是一个矛盾的领域，在这个领域中，既有大量的可观测性主张，又有严重的反对意见，反对它目前的公式在概念和物理上的可行性。这一贡献提出了一个非技术性的案例研究，最近声称，圈量子宇宙学可能会减轻异常观测的宇宙微波背景。
2021-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Forecasts of CMB $E$-mode anomalies for AliCPT-1
Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室）；Department of Astronomy, University of Science and Technology of China, Chinese Academy of Sciences（中国科学技术大学天文系）；School of Astronomy and Space Sciences, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学天文与空间科学学院）
本文研究了阿尔法CPT-1望远镜在大尺度E模极化中检测CMB异常的能力，通过模拟评估了四种异常统计量，并探讨了联合阿尔法CPT-1与SO观测对系统偏差的修正作用。
2026-06-08 astro-ph.CO
Removing beam asymmetry bias in precision CMB temperature and polarisation experiments
非对称光束可以在CMB实验的功率谱估计中产生显著的偏差。由于温度功率谱比B模式功率谱强许多数量级，因此必须小心地控制和/或消除将两者耦合的任何系统误差。在这里，我们推导出无偏估计的CMB温度和偏振功率谱考虑到一般的光束和一般的扫描策略。不对称光束的一个简单结果是，即使采用在每个方向上看到每个天空像素的理想扫描策略，如果光束不对称的方向与共偏振的方向不对准，则将存在从温度功率到B模式功率的残余耦合。我们测试我们的校正算法模拟两个温度只有实验，并证明它是无偏的。模拟实验使用逼真的扫描策略，噪声水平和高度不对称的光束。我们还开发了一个地图制作算法，能够消除光束不对称偏置在地图的水平。我们证明了它的实施使用模拟和表明，它是能够准确地校正温度和偏振图的所有影响的光束不对称性，包括温度的影响，偏振泄漏。
2015-03-16 astro-ph.CO
North-South non-Gaussian asymmetry in PLANCK CMB maps
我们报告的结果进行了统计分析与前景清洁普朗克地图通过适当定义的{ \it本地方差}估计。我们的分析表明，在普朗克的{ \it方差图}指向方向$(l,b) \,\simeq\, (220^{\circ},-32^{\circ})$，从而符合南北不对称现象的偶极结构。令人惊讶的是，与以前的研究结果相反，去除CMB四极和八极使不对称性更强。我们的研究结果表明，在$\ell=4$到$\ell=500$的量表中，$98.1\%$ CL具有最大的统计学显著性。此外，通过对四个前景清洁和个人频率普朗克地图的详尽分析，我们发现残余前景不太可能导致这种偶极方差不对称。此外，我们发现，偶极子得到较低的振幅较大的面具，证明了方差偶极子的大部分贡献来自银道面附近的区域。最后，我们的结果是强大的对不同的前景清洗程序，不同的普朗克面具，像素化参数，并增加了不均匀的真实噪声。
2014-10-16 astro-ph.CO
Covariance of CMB anomalies
在WMAP和Planck的CMB温度各向异性测量中，在大角度尺度下观察到了一些意想不到的特征。这些包括缺乏方差和相关性，最低多极矩彼此对齐，半球功率不对称，以及奇偶校验过剩。在这项工作中，我们研究了八个代表性的大角度CMB功能的统计，以评估其协方差LCDM。我们使用两组模拟的CMB温度图来实现这一点;由普朗克合作提供的100，000个简单高斯模拟和1000个全焦平面（FFP）模拟的集合。在测量特征概率时，我们特别注意分析选择，确保我们可以重现文献中以前的结果，并在适当的情况下解释差异。我们发现的协方差结构是一致的，考虑到许多功能研究的角功率谱的函数的期望。值得注意的是，我们发现显着差异的协方差项与四极八极对齐来自高斯和FFP模拟。此外，我们还进行了主成分分析，以定量衡量哪些特征组合能够捕获有关模拟测量如何变化的最多信息，并提供对真实天空异常方式的替代评估。前四个主成分解释了大约90%的模拟方差，前两个主成分粗略地量化了大角度相关性的缺乏，接下来的两个主成分量化了相位相关异常（多极对齐和功率不对称）。虽然这种分析的结果是相当令人惊讶的，其全面的方法可以将以前的一些结果联系在一起，因此将为未来的大角度异常研究提供背景。
2018-07-18 astro-ph.CO
CMB anomalies from an inflationary model in string theory
最近的普朗克测量显示了一些大角度尺度上的CMB异常，这证实了WMAP的早期观测。我们表明，一个暴胀模型，在此之前的慢卷膨胀宇宙是在一个超级暴胀阶段，可以产生一个大规模的截断的原始功率谱，这可能不仅占大角度尺度上的功率抑制，但也是一个大的偶极功率不对称的CMB。我们讨论我们的模型在弦论中的实现。
2013-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Relic Vector Field and CMB Large Scale Anomalies
我们研究了最普遍的影响的遗迹矢量场的暴胀背景和密度扰动。如果暴胀e折叠的数量接近于解决视界问题的最低要求，则可以观察到这种效应。我们发现，这可能解释两个CMB大尺度异常：四极-八极排列和四极功率抑制。我们讨论了它对宇称反常的影响。我们还提供分析模板，以便进行更详细的数据比较。
2014-09-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Joint Bayesian analysis of large angular scale CMB temperature anomalies
宇宙微波背景的测量结果与和谐宇宙学模型一致，除了一些值得注意的异常：功率抑制，与和谐模型中预期的相比，温度数据中缺乏大尺度功率，以及宇宙半球不对称性，统计各向同性的偶极击穿。在双极球谐函数中扩展CMB协方差自然地参数化了这两个大尺度的异常，使我们能够对功率谱和统计各向同性的违反进行详尽的、完全贝叶斯的联合分析，直到偶极水平。我们的分析揭示了宇宙半球不对称性的尺度依赖性。假设一个双参数幂律形式的尺度依赖偶极调制模型，我们研究了振幅$A(l = 16)$和幂律指数$α$的后验概率密度函数，并找到了最大后验概率值$A_*(l = 16) = 0.064 \pm 0.022$和$α_* = -0.92 \pm 0.22$。与宇宙半球不对称性相关的最大后验方向是银河系坐标系中的$(l,b) = (247.8^o, -19.6^o)$，与以前的分析一致。我们评估贝叶斯因子$B_{SI-DM}$以比较宇宙半球不对称模型与各向同性模型。数据倾向于各向异性模型（$B_{SI-DM}=0.4$），但基本上不支持该模型。我们考虑了几个先验，发现这个证据比是强大的先验选择。联合推断的各向同性功率谱和非对称模型的参数时，大规模的功率抑制不软化，这表明没有证据表明，这些异常耦合。
2019-08-19 astro-ph.CO
Anisotropic dark energy and CMB anomalies
我们研究了由具有点对称的能量动量张量的暗能量分量引起的全局统计各向同性的破缺，该能量动量张量可以代表立方或六方晶格。在这样的模型中，高斯，绝热初始条件在暴胀过程中产生的，可以导致各向异性的宇宙微波背景的球谐系数是相关的，与标准的假设相反。我们开发了一种适应的视线集成方法，可以应用于模型的背景能量动量张量是各向同性的，但其线性化扰动是各向异性的。然后，我们将展示如何将其应用到立方和六角对称的情况下。我们计算的数量表明，即使在最极端的参数选择，这样的模型是无法区分的各向同性模型，与各向异性的初始条件的基础上膨胀的模型形成鲜明对比。其原因是基于暗能量的模型通过积分的萨克斯-沃尔夫效应对CMB各向异性做出了贡献，该效应仅在暗能量占主导地位时才相关，即在非常大的尺度上。然而，对于暴胀模型，各向异性在所有尺度上都存在。
2009-05-21 astro-ph.CO
CMB Hemispherical Asymmetry: Long Mode Modulation and non-Gaussianity
在CMB图中观察到的半球不对称性可以用长波长超视界模的调制来解释，该超视界模与CMB模非线性耦合。我们解决了文献[1]中关于压缩和等边构型中的非高斯性在长模调制产生半球非对称性中的作用的批评。强调了在压缩极限下调制对非高斯性的敏感性。此外，我们证明了我们的方法的有效性，在提供一个一致性的条件有关的振幅偶极子不对称f_{NL}在压缩极限。
2014-08-04 astro-ph.CO hep-th
Rogues' gallery: the full freedom of the Bianchi CMB anomalies
结合最近推导的均匀，但各向异性（比安奇）宇宙学的CMB演化方程与帐户的完全线性化的动力学自由度，在这样的模型，我计算和讨论的各种温度和偏振各向异性图案可能形成。某些各向异性可以在早期隐藏在超视界模式中，从而避免核合成的任何限制，同时在平坦和开放的宇宙中产生非平凡的红移零温度模式。这些结果可能更多的是教学而不是观测的兴趣，但未来的工作将评估这种模式是否可以与WMAP结果中的异常相匹配。
2009-05-11 astro-ph.CO gr-qc
A Scale-Dependent Power Asymmetry from Isocurvature Perturbations
如果在大角度尺度上观测到的宇宙微波背景（CMB）半球功率的不对称性是由于超视界曲率涨落引起的，那么最简单的模型预测原始密度涨落在所有较小的尺度上都应该是类似的不对称性。最近，高红移类星体的分布被用来限制k ~ 1.5h/Mpc尺度上的功率不对称性，并且发现功率不对称性振幅的上限是CMB中功率不对称性振幅的六分之一。我们表明，这是不可能产生的不对称性，通过改变的相对贡献的暴胀子和曲率的绝热功率谱的尺度依赖。相反，我们考虑曲率的情况下，曲率衰减后，暗物质冻结，从而产生等曲率扰动。如果曲率场中存在超视界涨落，那么这些扰动的均方根振幅将是不对称的，并且这种不对称在CMB中的大角度尺度上最为明显。我们发现，只有当曲率对总暗物质密度的贡献很小，但不为零时，才有可能在满足类星体约束的情况下在CMB中产生所观察到的不对称性。该模型还要求大部分原始能量来自暴胀子场的波动。未来对CMB的观测和分析将测试该模型，因为该模型产生的功率不对称具有特定的频谱，并且该模型要求当前等曲率功率的上限接近饱和。
2009-07-04 astro-ph.CO
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
A reassessment of LVE method and hemispherical power asymmetry in CMB temperature data from Planck PR4
Indian Institute of Technology (BHU)（印度理工学院（贝拿勒斯印度教大学））；Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI)（韩国天文学与空间科学研究院）；University of Science and Technology (UST)（韩国科学技术院）
本文重新评估了CMB温度数据中LVE方法和半球功率不对称性，发现偶极子调制场的存在并验证了其在低多极子尺度的显著性。
2026-02-14 astro-ph.CO
Anomalies in the CMB from a cosmic bounce
我们探讨了一个模型的早期宇宙中，暴胀时代之前的宇宙反弹，并认为，这种情况下提供了一个共同的起源，已观察到在大角度尺度的宇宙微波背景（CMB）的异常功能。更具体地说，我们表明，功率抑制，偶极不对称性，并偏好奇宇称相关性，与振幅和尺度的依赖性与观察一致，预计从这种情况下。该模型还计算了透镜振幅中的张力。这些信号来源于CMB模式和超视界波长之间的非高斯相关性在功率谱中引起的间接效应。我们不局限于任何特定的理论，而是推导出一个家庭弹跳模型的共同特征。
2020-05-04 astro-ph.CO gr-qc
CMB Anomalies after Planck
WMAP和普朗克在大角度尺度的微波天空中观测到了几个意想不到的特征。在这些特征中，最大角尺度上缺乏方差和相关性，最低多极矩彼此对齐，并与太阳系的运动和几何形状对齐，半球功率不对称或偶极功率调制，对奇宇称模式的偏好以及南半球意想不到的大冷点。当与最佳拟合通胀$Λ$ CDM模型的预期相比时，这些特征的显著性的各个p值处于千分之一到百分之一的水平。这些特征中的一些对明显不相关，增加了它们的组合统计显著性，并指示在标准模型之上大于几度的角度尺度处的CMB特征的显著检测。尽管有许多详细的研究，我们仍然缺乏对这些大尺度特征的清晰理解，这似乎意味着违反了暴胀扰动的统计各向同性和标度不变性。在这篇文章中，我们对我们目前的理解进行了批判性的分析，并讨论了如何取得进一步进展的几个想法。
2015-10-27 astro-ph.CO
Termination shock thermal processes as a possible source for the CMB low-order multipole anomalies: updated with observations
我们讨论了观测到的宇宙微波背景辐射（CMB）的低阶多极特征都起源于围绕太阳系的日鞘的终端激波（TS）区域的可能性。如果本征CMB谱被假定为纯的等离子体（2.73K），那么TS的等离子体区域内发生的热力学过程可以将观测到的低阶多极子的功率谱及其排列（所谓的“邪恶轴”）印在该背景各向同性CMB上。条件概述的TS区域的几何形状。该模型的一个关键要求是TS等离子体被表征为具有非LTE扰动的光学薄灰体。正在进行的旅行者任务的数据对这项研究至关重要。我们提出了四个重要的最近的意见，以支持这一论点。
2021-04-24 astro-ph.CO astro-ph.SR
Scale-dependent CMB asymmetry from primordial configuration
我们证明了拓扑缺陷可以解释CMB的半球功率不对称性。第一点是，在暴胀之前已经存在的缺陷配置可以引起CMB的不对称性。第二点是调制机制，如曲率和其他调制机制，可以解释不对称性的尺度依赖性。使用一个简单的分析的$δN$形式主义，我们显示模型中，尺度依赖的半球形功率不对称性的原始配置的缺陷解释。
2014-07-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial Standard Clock Models and CMB Residual Anomalies
WMAP和普朗克的宇宙微波背景（CMB）各向异性数据的功率谱的残差是已知的，表现出一些有趣的异常，在不同的尺度边缘的统计意义。结合自下而上和自上而下的模型构建方法，并使用一个有效地将模型预测与数据进行比较的管道，我们构建了一个原始标准时钟模型，该模型能够在大尺度和小尺度上链接和解决异常。该模型及其变体为CMB中的特征异常提供了一些最佳拟合。根据贝叶斯证据，这些模型目前在统计上与标准模型没有区别。我们表明，它们之间的差异将很快成为统计上的显着与各种更高质量的数据的CMB极化。我们证明，这样的模型构建和数据分析过程可以用来揭示我们的宇宙在其原始时代的详细演化历史的一部分。
2022-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Local bandpower diagnostics for the hemispherical power asymmetry in CMB E-mode polarization
本研究提出局部带功率诊断方法，检验CMB E模式极化的半球功率不对称性起源，通过Planck数据验证信号的CMB层面属性，为后续LiteBIRD应用奠定基础。
2026-08-03 astro-ph.CO
Removal of two large scale Cosmic Microwave Background anomalies after subtraction of the Integrated Sachs Wolfe effect
虽然有争论，但中巴存在声称的大规模异常现象并没有完全被排除在外。在平行的辩论，其统计意义，最近的工作集中在口罩和二次各向异性作为这些异常的潜在来源。在这项工作中，我们同时调查的方法来考虑掩蔽区域的影响和ISW效应，这是大规模的二次各向异性最有可能影响CMB异常的影响。在这个意义上，我们的工作是Francis & Peacock 2010和Kim et al. 2012的更新。我们的目的是确定不同面罩治疗的CMB数据趋势。我们重建了2MASS和NVSS星系的ISW信号。我们使用Abrial等人2008年的稀疏修复技术和CMB，LSS和ISW的稀疏修复来解释丢失的数据，并发现它构成了适合研究大规模统计各向同性和ISW效应的无偏差重建方法。我们专注于三个大规模的CMB异常：低四极，四/oct对齐，和八极平面性。稀疏修复后，低四极变得更加异常，而四极/八极对齐变得不那么异常。在减去ISW效应后，低四极的重要性没有变化，而趋势是四极/八极排列的重要性降低，但其他假设也仍然是可能的（例如奇异物理学）。我们的研究结果还表明，这两个异常可能是由于四极单独。修复后和减去ISW后，八极平面性显著性也降低，但是，我们没有发现它开始时非常异常。本着可重复研究的精神，我们将构成本文主要结果的所有代码和所得产品公开在这里：www.example.com。
2013-07-29 astro-ph.CO
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 physical models for dipolar asymmetry with CMB polarization
宇宙微波背景（CMB）温度各向异性表现出大尺度的偶极功率不对称性。为了确定这是否是由于一个真正的，物理调制或只是一个大的统计波动需要测量新的模式。在这里，我们预测如何以及CMB偏振数据从\Planck \和未来的实验将能够确认或约束调制的物理模型。拟合几个这样的模型的\Planck \温度数据，使我们能够提供预测的偏振不对称性。虽然对于某些模型和参数\Planck \偏振将减少调制幅度上的误差条只有一个小的百分比，我们表明，重要的是，宇宙方差有限（在某些情况下，甚至\Planck）偏振数据可以减少的错误大大优于基于简单的$\ell$ -空间参数的$\sqrt 2$的预期。我们预计，如果原始波动是真正调制的（参数由\Planck \温度数据表示），那么\Planck \将能够以20- 75\ %的概率对调制模型进行2 $σ$检测，当考虑宇宙方差限制极化时，增加到45- 99\ %。我们强调，这些结果是相当依赖模型。温度的宇宙变化是重要的：将统计各向同性偏振与温度数据相结合将虚假地增加\Planck温度信号的显著性，概率为30%。
2018-02-06 astro-ph.CO
Parity Asymmetry in the CMBR Temperature Power Spectrum
我们研究了最近文献中报道的WMAP的CMB温度数据多极展开中偶奇多极子之间的功率不对称性。我们引入了一个替代的统计探测这种效果更敏感。我们发现，在整个多极范围$l=[2,101]$的数据是高度异常和一致的$2σ$的显着性水平之外。我们研究的可能性，这种不对称性可能是由前景清洁程序或残留的前景。通过直接模拟，使用普朗克天空模型的前景，我们排除了这种可能性。我们还研究了几种可能的次优势前景，这可能会导致这样的不对称。然而，在所有情况下，我们都无法解释数据中看到的信号。接下来，我们将使用WMAP科学团队所遵循的程序之外的程序来检查清洁的地图。具体而言，我们分析了由IPSE程序、Needlets和谐波ILC程序清理的标测图。在所有这些情况下，我们没有发现统计上显著的功率不对称信号。这与WMAP最佳拟合功率谱和ILC图所得到的结果相反。最后，我们测试的贡献，低$l$多极所观察到的功率不对称。我们发现，如果我们消除前六个多极，$l=[2,7]$，显着性下降到$2σ$ CL以下。因此，我们发现，信号从低$l$模式得到主要贡献。
2011-11-30 astro-ph.CO
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
The weird side of the Universe: Preferred axis
在WMAP和Planck对宇宙微波背景（CMB）辐射温度各向异性的观测中，过去几年发现了许多大尺度的异常，包括低多极子中的CMB宇称不对称。通过定义一个方向统计量，我们发现CMB奇偶不对称性是方向相关的，并且优选轴是稳定的，这意味着它与所选择的CMB图、统计量的定义或CMB掩码无关。同时，我们发现这个优选轴与CMB四极、八极以及其他大尺度观测的优选轴非常一致。此外，它们都与CMB运动偶极子一致，这暗示了宇宙学观测中这些方向异常的非宇宙学起源。
2017-08-21 astro-ph.CO
Cosmic microwave background anomalies viewed via Gumbel Statistics
我们描述和讨论应用Gumbel统计，模型极端事件，WMAP 5年测量的宇宙微波背景。我们发现，温度极值的CMB是很好的建模的Gumbel形式主义和描述高斯性的方法可以提供的测试。与模拟结果的比较表明，Gumbel统计对传统统计量$f_{NL}<1000$只有很弱的区分能力，尽管它可以探测其他非高斯性的区域。测试的基础上半球削减揭示有趣的对齐与其他报告的CMB异常。该方法具有模型独立性的优点，并可能会发现更小规模的数据进一步的实用程序。
2009-09-04 astro-ph.CO
The Pesky Power Asymmetry
普朗克合作组提出的宇宙微波背景（CMB）半球功率不对称的物理模型必须满足CMB对宇宙均匀性的约束和类星体对功率不对称性的约束。我们调查了各种模型的功率不对称性，并表明一致的模型包括调制的尺度相关的等曲率贡献的物质功率谱或调制的再电离光学深度，引力波振幅，或标量谱指数。我们提出了进一步的测试来区分不同的场景。
2013-03-27 astro-ph.CO
Does the CMB prefer a leptonic Universe?
最近对最小角尺度下的宇宙微波背景（CMB）和更新的原始元素丰度的观测表明，相对于标准大爆炸核合成，具有三中微子味的宇宙微波背景的能量密度和氦4丰度都有所增加。这就需要重新分析中微子化学势的观测界限，它编码了宇宙中微子和反中微子之间的数量不对称性，从而测量了宇宙的轻子不对称性。我们比较最近的数据与大爆炸核合成代码，假设中微子味平衡通过中微子振荡大爆炸核合成开始之前。我们发现一个轻微的偏好负中微子化学势，这将意味着过量的反中微子，从而负轻子数的宇宙。轻子的不对称性可能超过重子的不对称性几个数量级。
2013-03-11 astro-ph.CO
Large-angle anomalies in the CMB
我们回顾了最近在宇宙微波背景温度各向异性图中发现的大规模异常。这些包括CMB各向异性的最大模式相互之间的对齐，以及与太阳系的几何形状和运动方向的对齐，以及在这些最大尺度上异常低的功率。我们讨论这些发现与标准暴胀宇宙学的期望，它们的统计意义，研究它们的工具，以及解释它们的各种尝试。
2010-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Loop quantum cosmology, non-Gaussianity, and CMB power asymmetry
我们认为，在宇宙微波背景（CMB）中观察到的异常功率不对称性可能起源于暴胀之前的宇宙反弹。在圈量子宇宙学（LQC）中，大爆炸奇点一般被量子引力效应引起的反弹所取代。我们计算了暴胀非高斯性的光谱，并表明可观测尺度与较长（超视界）波长模式之间的强相关性是由于LQC反弹中扰动的演化而产生的。这些相关性是强烈的尺度依赖性，并诱导偶极占主导地位的调制在大角度尺度的CMB，与观测一致。
2015-07-16 astro-ph.CO gr-qc
A possible common explanation for several cosmic microwave background (CMB) anomalies: A strong impact of nearby galaxies on observed large-scale CMB fluctuations
University of Oslo（奥斯陆大学）；Instituto de Astronomía Teórica y Experimental, CONICET-UNC（理论与实验天文学研究所，阿根廷国家科学研究委员会-科尔多瓦国立大学）；Observatorio Astronómico de Córdoba, UNC（科尔多瓦天文台，科尔多瓦国立大学）
研究探讨附近星系对CMB波动的影响，提出一种径向温度分布模型，发现其与Planck CMB地图高度相似，且与四极子、八极子等模式显著相关，可能影响大尺度宇宙参数。
2023-06-28 astro-ph.CO gr-qc
Isotropic non-Gaussian $g_\mathrm{NL}$-like toy models that reproduce the cosmic microwave background anomalies
根据最近对宇宙微波背景（CMB）的观测，人们提出了CMB涨落特性中存在统计异常的说法。尽管异常的统计显著性仅保持在$\sim2-3σ$显著性水平，但存在许多不同异常的事实，其中一些异常支持可能偏离统计各向同性，这促使人们寻找提供生成它们的共同机制的模型。本文的目的是研究这些异常是否可能起源于非高斯宇宙学模型，并确定这些模型应该具有什么性质。我们提出了一个简单的各向同性，非高斯类玩具模型，可以重现六个最广泛研究的异常。我们比较了存在的异常，从玩具模型和从一个标准模型与高斯波动产生的模拟地图。我们证明了在普朗克数据中发现的以下异常通常发生在玩具模型地图中：（1）大尺度半球不对称（大尺度偶极调制），（2）小尺度半球不对称（CMB功率在所有尺度$\ell=[2,1500]$上的空间分布的对准），（3）强非高斯热点或冷点，（4）$\ell<30$的低功率谱幅度，具体包括（5）低四极和四极与八极之间的不寻常排列，以及（6）最低多极的宇称不对称。我们注意到，这类玩具模型类似于原始的非高斯模型，其特征在于强烈的尺度依赖的$g_{NL}$样三谱。
2019-05-06 astro-ph.CO
