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
An Accurate Reconstruction of CMB E Mode Signal over Large Angular Scales using Prior Information of CMB Covariance Matrix in ILC Algorithm
近年来,利用WMAP和Planck卫星观测数据重建宇宙微波背景(CMB)温度各向异性信号的内部线性组合(ILC)方法得到了广泛的研究。本文首次采用ILC方法,利用新一代COrE卫星15频CMB偏振图的模拟观测数据,重建了作为宇宙电离历史唯一探针的大尺度CMB E模偏振信号。我们发现,通常的ILC清洁E模式的地图是非常错误的,由于存在的机会相关CMB和天体物理的前景成分之间的经验协方差矩阵,这是用来估计的权重因子。由于这些机会相关因子,E模式的清洁角功率谱是强烈偏差和错误的。为了解决偏差和误差的问题,我们扩展和改进了通常的ILC方法的CMB E模式重建的理论E模式的角功率谱的先验信息,同时估计输入映射的线性组合的权重。使用E模式协方差矩阵有效地抑制了CMB-前景机会相关功率,从而精确地重建清洁的CMB E模式图及其角功率谱。我们提供了一个比较研究的性能通常的ILC和新的方法在大角度尺度的天空,并表明,后者产生显着的统计改善的结果比前者。新的E模CMB角功率谱在低多极子处既不包含任何显著的负偏置,在相对较高的多极子处也不包含任何正的前景偏置。清洗谱的误差估计与宇宙方差引起的误差非常一致。
2020-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A perceptron based ILC method to obtain accurate CMB B-mode angular power spectrum
本研究针对CMB B模探测与极化信号精确重建的前沿需求,提出基于神经网络优化ILC技术的新方法,在ECHO任务频率通道验证中实现了受宇宙方差限制的高精度B模角功率谱重建。
2024-11-02 astro-ph.CO
A New Window into Stochastic Gravitational Wave Background
随机引力波背景(SGWB)将引力透镜的宇宙微波背景(CMB)光子。我们发现,由于引力波(GW)的透镜是更有效的相比,由于标量密度扰动的透镜。虽然由于GW的透镜效应被发现影响所有的四个CMB功率谱,其效果是最突出的CMB偏振功率谱。这表明CMB角功率谱的测量可以用来约束SGBW的能量密度($Ω_{GW}$)。在我们的分析中,我们发现,最严格的限制$Ω_{GW}$是由于测量的角功率谱的CMB温度各向异性。我们表明,在未来,它将有可能把更严格的界限$Ω_{GW}$使用改进的上限或检测的角功率谱的CMB偏振的B-模式在大多极。
2013-09-23 astro-ph.CO gr-qc
Analytical model for CMB temperature angular power spectrum from cosmic (super-)strings
我们提出了一种新的分析方法来计算宇宙(超)弦片段引起的小角CMB温度角功率谱。特别是,使用我们的方法,我们澄清的相互交换概率$P$的依赖。我们发现,功率谱主要由泊松分布的字符串段。$P$的一般值的功率谱在大角度尺度上具有平台,并且在小角度尺度上示出幂律减小。在常规宇宙弦的情况下,所得的谱与Fraisse等人的数值结果非常一致。然后,我们估计上界的无量纲张力的字符串的各种值的$P$通过假设宇宙(超)字符串的CMB功率谱的分数是小于10倍,在不同的角度尺度高达$\ell=2000$。我们发现,频谱的振幅增加的相互交换的概率。因此,字符串与较小的相互交换概率被发现更严格的约束。
2010-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Partial-Sky Gibbs ILC Approach for the Estimation of CMB Posterior over Large Angular Scales of the Sky
在这篇文章中,我们提出了一种形式主义,将部分天空地图的吉布斯ILC算法估计的联合后验密度的宇宙微波背景(CMB)信号和理论的CMB角功率谱给定观测到的CMB地图。为了生成部分天空图,我们使用基于普朗克353 GHz图中的热尘埃排放形成的高斯平滑掩模来掩模WMAP和普朗克卫星任务提供的所有观测到的CMB图。在应用平滑掩模之后,从所有输入地图中移除中央星系区域。在局部天空图上实现Gibbs ILC方法的同时,我们使用从平滑掩模估计的模式-模式耦合矩阵将局部天空清洁的角功率谱转换为全天空角功率谱。我们的分析的主要产品是部分天空清洁的最佳拟合CMB地图和估计的基础全天空理论CMB角功率谱及其误差估计。我们验证的方法进行详细的蒙特卡罗模拟后,使用现实的前景和探测器噪声模型与我们的分析中使用的WMAP和普朗克频率通道一致。我们可以估计后验密度和全天空理论CMB角功率谱,而不需要任何明确的前景组件建模,从部分天空地图使用我们的方法。这种方法的另一个重要特点是,功率谱结果与误差估计一起可以直接用于宇宙学参数估计。
2021-10-15 astro-ph.CO
On the Impact of Random Residual Calibration Error on the Gibbs ILC Estimates over Large Angular Scales
在估计纯CMB信号时,对应于所观察到的CMB图的校准系数中的残余误差是一个重要问题。如果输入前景污染CMB图中的这些误差未被适当考虑,则分量分离方法可能导致清洁CMB图和估计CMB角功率谱中的偏差。但是,无法准确地确定对应于从任何CMB实验中观察到的每个CMB图的校准系数,使得很难将它们的准确和实际值结合到组分分离分析中。因此,任何随机和残余校准误差对清洁的CMB图及其分量分离问题的角功率谱的影响只能通过执行详细的蒙特卡罗模拟来理解。在本文中,我们研究了使用输入前景污染的CMB地图与随机校准误差的后验密度的清洁CMB地图和理论CMB角功率谱在大角度尺度的天空以下的\cite{Sudevan:2018qyj}提出的吉布斯ILC方法的影响。通过对WMAP和Planck温度各向异性观测值进行详细的蒙特卡罗模拟,并考虑与之相适应的校准误差,我们发现,在Gibbs ILC方法中,对应于后验最大值的最佳拟合图受到CMB归一化偏差和剩余前景偏差的最小偏差。最佳拟合CMB角功率谱相对于不存在校准误差的情况的偏差分别为$2 \le \ell \le 15$和$16 \le \ell \le 32$之间的$\sim 28 μK^2$和$-4.7 μK^2$。当与宇宙方差引起的误差正交相加时,最佳拟合功率谱中的校准误差引起的误差导致净误差的总体$6\%$增加。
2020-01-09 astro-ph.CO
A Global ILC Approach in Pixel Space over Large Angular Scales of the Sky using CMB Covariance Matrix
我们提出了一种新的内部线性组合(ILC)的方法在像素空间,适用于大角度尺度的天空,估计前景最小化宇宙微波背景(CMB)温度各向异性地图,结合先验知识的理论CMB协方差矩阵。相反,像素空间中的连续ILC方法不使用关于底层CMB协方差矩阵的任何信息。新的方法补充了通常的像素空间ILC技术,特别是在低多极区域,使用全球信息,从理论CMB协方差矩阵以及从数据。由于我们将我们的方法应用于包含低多极子的天空的大尺度上,因此我们在全局上执行前景最小化。我们将我们的方法应用于低分辨率普朗克和WMAP前景污染的CMB地图,并进行详细的蒙特卡罗模拟验证的方法。我们的清洁CMB地图和它的功率谱有显着小于以下通常的ILC技术在低分辨率下,不使用CMB协方差信息获得的误差。我们的方法的另一个非常重要的优点是,清洁的功率谱不具有任何负偏置在低多极,因为有效的抑制CMB前景机会相关的大角度尺度的天空。我们的清洁CMB地图和它的功率谱匹配以及与其他研究小组估计。
2017-12-28 astro-ph.CO
An Application of Global ILC Algorithm over Large Angular Scales to Estimate CMB Posterior Using Gibbs Sampling
在这项工作中,我们正式提出了一种新的技术,用于研究宇宙微波背景(CMB)信号的联合后验密度及其理论角功率谱,给出了观测数据,使用由Sudevan & Saha(2017)首次提出的全局内部线性组合(ILC)方法。我们实现的方法对低分辨率的CMB地图观察到的WMAP和普朗克卫星任务,使用吉布斯采样,假设探测器噪声是可以忽略不计的大角度尺度的天空。我们的分析的主要产品是最佳拟合CMB清洁地图和它的理论角功率谱以及它们的误差估计。我们验证的方法进行蒙特卡罗模拟,包括现实的前景模型和噪声水平与WMAP和普朗克观测。我们的方法有一个独特的优势,后验密度获得,而无需任何明确的前景组件建模。其次,功率谱结果与误差估计可直接用于宇宙学参数估计。
2018-10-21 astro-ph.CO
Bianchi Type I Model Cannot Explain the Observed CMB Angular Acoustic Scale Directional Variation
本研究检验Bianchi I型各向异性模型能否解释CMB角声学尺度的偶极状方向变化,结果表明该模型无法解释观测到的各向异性。
2025-08-07 astro-ph.CO
CMB delensing with deep learning
College of Sciences, Northeastern University(东北大学理学院);Zhejiang Laboratory(浙江实验室);Northeastern University(东北大学)
本文利用U-Net++深度学习算法对CMB进行去棱镜化,通过分析T、Q、U天空图的角功率谱,验证了该方法在减轻弱引力透镜影响方面的有效性。
2025-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB Angular Power Spectrum from Correlated Primordial Fluctuation
通常的暴胀理论预言了一种高斯随机的原始密度涨落,不同的傅立叶模式彼此不相关。在本文中,我们提出了这些不同的模式之间的相关性。一个简单的情况是,这些不同的傅立叶模式相互关联,遵循高斯函数。对于这样的原始密度涨落,我们计算了CMB的角功率谱,发现它的振幅减小,但不同的$l$减小的幅度是不同的。该特征可用于约束来自真实数据的相关强度。
2009-02-14 astro-ph.CO
An Unbiased Estimator of the Full-sky CMB Angular Power Spectrum at Large Scales using Neural Networks
Indian Institute of Science Education and Research Bhopal(印度博帕尔科学教育与研究学院)
精确估计宇宙微波背景(CMB)角功率谱是一个诱人的问题,因为它为精确宇宙学提供了前景。然而,银河系前景辐射污染了CMB信号,需要可靠地减去,以减少CMB温度估计的系统误差。通常,即使在执行了一些前景去除技术之后,区域中的明亮前景也会导致该区域中的温度估计的进一步不确定性,因此确定潜在的全天空角功率谱构成了挑战。我们探讨了利用人工神经网络的可行性预测的角功率谱的全天空CMB温度图从观测的角功率谱的部分天空,其中CMB温度在一些明亮的前景区域被掩盖。我们提出了我们的分析在大角度尺度上有两个不同的面具。我们产生无偏预测的全天空角功率谱和恢复的基本理论功率谱使用神经网络。我们的预测在很大程度上也是不相关的。我们进一步表明,多极空间的协方差的预测全天空光谱的人工神经网络是远远小于使用伪$C_\ell$方法获得的估计。
2021-09-23 astro-ph.CO cs.LG gr-qc
Estimation of Full Sky Power Spectrum between Intermediate to Large Angular Scales from Partial Sky CMB Anisotropies using Artificial Neural Network
从观测到的宇宙微波背景(CMB)图中可靠地提取宇宙学信息可能需要从分析中去除强烈的前景污染区域。在这篇文章中,我们采用人工神经网络(ANN)来预测全天空的CMB角功率谱之间的中间到大的角度尺度从部分天空光谱从掩蔽CMB温度各向异性地图。我们使用一个简单的人工神经网络架构,其中一个隐藏层包含$895$神经元。使用$1.2 \times 10^{5}$训练样本的全天空和相应的部分天空CMB角功率谱在Healpix像素分辨率参数$N_{side} = 256$,我们表明,我们的人工神经网络预测的频谱符合目标频谱在每个实现的多极范围$2 \leq l \leq 512$。预测的光谱是统计无偏的,它们准确地保留了宇宙方差。从统计学上讲,平均预测光谱和基础理论光谱之间的差异在大约$3σ$范围内。此外,从预测的角功率谱得到的概率密度同意非常好,从“实际”全天空CMB角功率谱为每个多极。有趣的是,我们的工作表明,由于在部分天空上引入的模式-模式耦合,输入切割天空光谱中的显著相关性被有效地去除,因为ANN学习了部分天空和全天空光谱之间的隐藏模式,从而保留了整个统计特性。预测和地面实况之间的统计特性的极好的协议证明了在宇宙学分析中更广泛地使用人工智能系统的重要性。
2023-02-23 astro-ph.CO
Gravitational Fluctuations as an Alternative to Inflation II. CMB Angular Power Spectrum
功率谱在暴胀理论中一直扮演着重要的角色。特别是,能够高精度地再现星系物质功率谱和宇宙微波背景辐射温度角功率谱系数的能力通常被认为是暴胀的胜利。在我们以前的工作中,我们提出了一个替代的解释的基础上,非微扰量子场论方法应用到爱因斯坦的引力,而不是基于标量场的暴胀模型的物质功率谱。在这项工作中,我们审查的基本概念,并提供进一步深入的调查。我们首先更新的分析与最近的数据集和误差分析,然后扩展我们的预测的CMB角谱系数,这是我们以前没有考虑。然后,我们进一步调查的潜在的自由度和不确定性与基本参数,这是这张照片的一部分,并显示最近的宇宙学数据提供了显着的限制,这些数量。总的来说,我们发现理论和数据之间具有良好的一般一致性,甚至可能有利于最大尺度下的引力驱动的图像。我们总结了我们的结果,概述了如何在不久的将来,这张照片可以测试越来越准确的天体物理测量。
2019-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonparametric Forecasts of the CMB Angular Power Spectra for the Planck Mission
普朗克飞行任务旨在以前所未有的准确度和角分辨率测量宇宙微波背景辐射,预计将在不久的将来发布其第一批数据集。在CMB历史上,这是第一次对整个天空的CMB偏振进行广泛的测量。如此精确和丰富的数据预计将包含有关宇宙的大量信息。CMB数据中的信息可以方便地用温度和偏振的角功率谱来表示。从数据中正确估计这些CMB功率谱是推断宇宙的第一步,特别是支配宇宙的宇宙学参数。在本文中,我们提供预测的$TT$,$EE$,和$TE$角功率谱的普朗克任务。我们的预测是使用基于最佳拟合$Λ$ CDM模型的合成数据,同时符合普朗克任务的特性和参数。我们分析了这样的合成数据集使用非参数函数估计形式主义,否则渐近模型无关。事实上,从这样的合成数据估计的功率谱证明是足够接近相应的$Λ$ CDM谱。我们的分析进一步表明,对于$2 \le l \lesssim l_{max}$,三个角功率谱被足够好地确定,其中分别为$l_{max} = 2500 {($ TT $),} 1377 {($ EE $), and} 1727 {($ TE $)}$。在低$l$ s时,$EE$和$TE$功率谱中明显存在再电离的特征。
2013-03-21 astro-ph.CO
An improved upper limit to the CMB circular polarization at large angular scales
圆偏振的宇宙微波背景(CMB)提供了探测宇宙旋转和原始宇宙或遥远星系团中磁场的可能性。我们使用的米兰偏振计(MIPOL)安装在Testa Grigia天文台,在意大利阿尔卑斯山,以提高现有的上限CMB圆偏振在大角度尺度。我们获得了95%的置信度上限的CMB圆偏振度范围在5.0 × 10 ^{-4}和0.7 × 10 ^{-4}之间的角度尺度在8度和24度之间,提高了一个数量级预先存在的上限在大角度尺度。我们的研究结果仍然远离nK区域,今天的期望放置的振幅的V斯托克斯参数用于表征圆偏振的CMB,但提高了预先存在的限制在类似的角度尺度。我们的观测也提供了在Testa Grigia天文台表征33 GHz大气发射的机会。
2013-09-04 astro-ph.CO astro-ph.IM
CMB bispectrum from primordial magnetic fields on large angular scales
原始磁场导致非高斯信号在宇宙微波背景(CMB),即使在最低阶,磁应力,和温度各向异性,它们诱导,依赖于二次的磁场。相比之下,宇宙微波背景辐射的非高斯性是由暴胀标量扰动引起的,它只作为高阶效应出现。我们在这里提出了一种新的探针的随机原始磁场,利用其诱导的特征CMB非高斯。特别是,我们计算的CMB双谱($b_{l_{_1}l_{_2}l_{_3}}$)诱导的随机原生场大角度尺度。我们发现一个典型的值$l_1(l_1+1)l_3(l_3+1) b_{l_{_1}l_{_2}l_{_3}} \sim 10^{-22}$,磁场的强度$B_0 \sim 3$纳米高斯和一个近尺度不变的磁谱。目前对双谱的观测限制允许我们对$B_0 \sim 35$纳米高斯设置上限,这可以通过包括对双谱的其他磁感应贡献来改善。
2009-09-03 astro-ph.CO
Angular Correlation of the CMB in the R_h=ct Universe
在宇宙微波背景(CMB)中出现了几个意想不到的大尺度特征,这表明可能有新的物理学驱动着早期宇宙中密度波动的起源,以及它们演变成我们今天看到的大尺度结构。本文主要研究了角大于60 °的CMB各向异性中可能不存在角相关的问题,并考虑了这一特征是否是R_h=ct宇宙中涨落的特征。我们计算宇宙微波背景角关联函数的波动谱预计从宇宙的动态约束的状态方程p=-ρ/3,其中p和ρ是总压力和密度,分别增长。我们发现,虽然LCDM和WMAP天空的预测之间的差距可能是由于宇宙方差,它也可能是由于缺乏通货膨胀。经典的视界问题在R_h=ct宇宙中并不存在,因此在这个宇宙学中,为了解释CMB的普遍均匀性,不需要一个指数增长的时期(除了前面提到的WMAP遗迹信号中十万分之一的微小波动。我们证明了没有暴胀的宇宙可以解释在大于60度角时CMB角相关的明显缺失,而不引起宇宙方差,这为追求这种宇宙学作为自然界的可行描述提供了额外的动力。
2013-12-03 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Angular dependence of primordial trispectra and CMB spectral distortions
在各向异性源的存在下,在通货膨胀的时代,原始曲率扰动的三谱有一个非常具体的角度之间的依赖关系,每个波矢量是区别于遇到的一个时,只有标量场存在,其特征在于由勒让德多项式描述的角度依赖。我们研究了曲率三谱在$TTμ$双谱上留下的印记,该双谱是由宇宙微波背景辐射(CMB)的温度各向异性(T)和化学势谱畸变($μ$)之间的相关产生的。由于原始信号的角度依赖性,相应的$TTμ$双谱在形状上与通常的$g_{\rm NL}$或$τ_{\rm NL}$局部三谱来源的$TTμ$强烈不同,使我们能够获得无偏估计。从Fisher矩阵分析,我们发现,在宇宙方差有限(CVL)调查的$TTμ$,四极勒让德系数的最小可检测值是$d_2 \sim 0.01$,这是4个数量级优于从$TTTT$ CMB三谱可达到的最佳值。在具有$f(ϕ)F^2$相互作用的各向异性暴胀模型(将暴胀子场$ϕ$与矢量动力学项$F^2$耦合)的情况下,曲率三谱的大小与四极功率谱不对称性($g_*$)的大小相关。在这种情况下,$TTμ$的CVL测量使得可以测量下至$10^{-3}$的$g_*$。
2016-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The CMB angular power spectrum via component separation: a study on Planck data
我们调查在何种程度上前景清洁CMB地图可以用来估计宇宙学参数在小尺度上。我们使用SMICA方法,一种直接在光谱级工作的盲分离技术。在这项工作中,我们专注于小尺度的CMB角功率谱,这主要是受噪声和河外前景,如点源。我们调整SMICA只使用数据图之间的互谱,从而避免了噪声偏差。在这项研究中,在模拟和普朗克2015年的数据上进行,我们通过将它们建模为两个独立群体的散粒噪声来拟合河外点源。在模拟中,我们正确地恢复点源发射定律,并且获得CMB角功率谱,其具有在$\ell \geq$ 2200处的CMB功率的五分之一的平均前景残差。在普朗克数据上,恢复的点源发射定律对应于外部估计,在最高和最低频率处具有一些偏移,可能是由于点源的频率退相干。CMB角功率谱残差与我们在模拟中发现的一致。从模拟和数据中获得的宇宙学参数显示,平均偏离其预期值高达1 $σ$。模拟中宇宙学参数的偏差代表普朗克数据中预期的偏差水平。宇宙学参数的结果依赖于光谱中前景残留污染的细节,需要一个定制的似然前景模型的建模。
2018-07-02 astro-ph.CO
Revisiting the oscillations in the CMB angular power spectra at $\ell\sim120$ in the Planck2015 data
虽然观测到的几乎标度不变的初始功率谱被认为是标准暴胀宇宙学的有利证据之一,但对宇宙微波背景(CMB)各向异性的精确观测也表明可能存在非平凡的特征,例如WMAP在多极$\ell\sim120$周围观察到的特征。在这里,我们研究普朗克数据,并调查这些功能对宇宙学参数估计执行马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)分析的影响。我们发现,这些特征存在于普朗克数据中的情况下的WMAP数据的相同的位置,但它们不影响宇宙学参数的估计显着。
2017-06-05 astro-ph.CO
Level correlations of the CMB temperature angular power spectrum
如果统计各向同性原理成立,则宇宙微波背景辐射的角功率谱在不同多极子之间是不相关的。我们提出了一种新的技术来分析任何可能的相关性的前景清洁CMB温度角功率谱(APS)的措施($C_{\ell}$和$\mathcal{D}_\ell=\frac{\ell(\ell+1)}{2π}C_\ell$)。这是由随机矩阵特征值之间的水平间距的行为。该方法有助于区分不相关的统计各向同性的CMB APS相关的APS,后者可能会出现由于故障的各向同性或存在一些残留的系统在前景清洁CMB地图。统计各向同性的CMB $C_\ell$和$\mathcal{D}_\ell$的间距被认为是紧密地服从泊松统计,并且相关性的引入将分布改变为适当的Wigner-Dyson统计。对于前景清洁CMB,我们采用多极$\in [2,31]$的连续多极APS的平均间距。该估计对统计各向同性CMB的APS测量之间的零相关性的零假设的偏离是敏感的。我们研究了全天空WMAP 9年ILC和2018年普朗克前景清洁地图(指挥官,NILC和SMICA)。在没有宇称差异的情况下,平均间距与理论预期吻合得很好。由于奇偶性的区别,即使多极也表明两个$C_\ell$的平均间距异常低(在$\geq 98.86\%$ C.L.)和$\mathcal{D}_\ell$(在$\geq 95.07\%$ C.L.)。我们使用一种基于约束高斯实现的修复方法,…
2022-11-21 astro-ph.CO
Angular Momentum of Dark Matter Black Holes
可能构成所有暗物质的假定黑洞由克尔度规描述,只有两个参数,质量M和角动量J。尽管如此,J在理解以前缺乏检测,特别是CMB失真方面确实发挥了核心作用。我们解释了为什么以前来自缺乏CMB失真的界限是太强的原始黑洞与J非零。几乎没有一个暗物质黑洞可以来自恒星坍缩,几乎所有的都是原始的,以避免过度的CMB扭曲。
2016-08-20 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
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
Angular-planar CMB power spectrum
宇宙的高斯性和统计各向同性是现代宇宙学的最小假设集。在这项工作中,我们引入了一个新的统计检验来检测观测偏差,从这个最小的集合。通过定义温度关联函数在整个天球,我们能够独立量化的角度和平面依赖(调制)的CMB温度功率谱在这个球的不同切片。考虑到平面依赖性导致通常的角功率谱$C_l$的进一步调制,该测试可以潜在地揭示原始温度场的形态中的更丰富的结构。我们还构造了一个无偏估计,这个角平面功率谱自然推广的估计通常的$C_l$的。借助卡方分析,我们已经使用这个估计搜索观测偏差的统计各向同性WMAP的5年发布的数据集(ILC 5),我们发现只有轻微的异常的角度尺度$l=7$和$l=8$。由于这种角平面统计是与模型无关的,因此理想的是用于搜索统计各向异性(例如,污染的银河平面)和表征非高斯。
2009-09-29 astro-ph.CO
A comparison of CMB Angular Power Spectrum Estimators at Large Scales: the TT case
在宇宙微波背景(CMB)数据分析的背景下,我们比较了两种角功率谱算法在大尺度下的效率,分别实现了二次极大似然(QML)估计和伪谱(pseudo-Cl)估计。通过利用1000个真实的Monte Carlo(MC)模拟,我们发现QML方法在l=[2-100]的范围内明显优越。在最大的角度尺度,例如l < 10,QML的方差几乎是伪Cl的方差的1/3(1/2),当我们考虑WMAP kq 85(kq 85放大8度)掩模时,使得伪谱估计器是非常差的选择。即使在多极l=[20-60],其中伪Cl方法传统上用于馈送CMB似然算法,当我们考虑WMAP kq 85掩模时,我们发现约20%的效率损失,并且对于放大8度的kq 85掩模约15%。当基于伪CI方法声明准确结果时,应考虑到这一点。给出了一些典型的大尺度估计的例子。
2014-03-05 astro-ph.CO
Capturing Statistical Isotropy violation with generalized Isotropic Angular Correlation Functions of CMB Anisotropy
精确测量的宇宙微波背景(CMB)波动图提供了通过对数据中的非统计各向同性(nSI)特征进行系统的可观测测量来检验宇宙统计各向同性(SI)原理的可能性。最近对CMB温度场的测量提供了偏离SI的诱人证据。基于强有力的数学公式的系统方法允许将任何nSI特征追溯到已知的物理效应或观测伪影。无法解释的nSI特征可能会对宇宙学的标准模型产生巨大的宇宙学影响。BipoSH(双极球谐函数)提供了一种通用的形式主义,用于量化2D球体上的场与统计各向同性的偏离。我们采用了一个已知的减少的BipoSH功能,被称为最小谐波(Manakov等1996)。我们证明,这种减少技术的BipoSH导致一个新的广义的一组各向同性的角度关联函数(mBipoSH),是可观察到的量化的nSI功能的天空地图。我们发现,任何nSI功能的CMB地图中捕获的双极多$L$与投影$M$的BipoSH可以研究$(L+1)$ mBipoSH角关联函数的情况下,偶奇偶校验和$L$功能的情况下,奇奇偶校验。在这封信中,我们提出了一种新的可观察到的量化偏离统计各向同性的广义角关联函数,是紧凑的和互补的BipoSH光谱,概括角功率谱CMB波动。
2023-01-11 astro-ph.CO astro-ph.IM
Lack of angular correlation and odd-parity preference in CMB data
我们在最近的CMB数据中研究了角相关。除了已知的大角度相关异常,我们发现在小角度的相关性缺乏高的统计意义。我们已经调查了各种非宇宙学的污染和另外WMAP小组的模拟数据。但是,我们还没有找到确切的原因。在WMAP数据的角功率谱中,在低多极子处存在异常的奇宇称偏好。注意到功率谱和相关性之间的等价性,我们研究了缺乏大角度相关性和奇宇称偏好之间的关联。从我们的研究中,我们发现,奇宇称偏好在低多极,事实上,是一个现象学的起源缺乏大角度的相关。需要进一步的调查,以找出是否异常的起源是宇宙学或由于不明系统学。来自普朗克探测器的数据,它具有不同于WMAP的系统学,将极大地帮助我们解决它的起源。
2011-07-12 astro-ph.CO
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
A Foreground Model Independent Estimation of Joint Posterior of CMB E mode Polarization over Large Angular Scales
自从宇宙微波背景(CMB)信号被基于各种卫星的观测测量以来,随着实验精度的提高,对CMB重建技术的需求也相应增加,该技术可以提供CMB信号和理论角功率谱的精确估计以及与它们相关联的可靠的统计误差估计。本文利用下一代COrE卫星的模拟极化观测数据,估计了大角度尺度下CMB E模式信号(S)和相应的理论角功率谱(C^E_l)的联合后验。为了从联合分布生成样本,我们采用ILC技术与由Gibbs抽样技术增强的CMB E模式协方差矩阵的先验信息。我们使用全后验样本估计S和C^E_l的边缘密度。最佳拟合的清洁E模式图和相应的角功率谱与输入E模式图和天空功率谱吻合良好,这意味着使用类似COrE的观测进行精确重建。利用所有Gibbs链的样本C^E_l,我们估计了似然函数P(C^E_l| D)的任意C^E_l的估计,给出了COrE任务的模拟观测图(D)。似然函数可以无缝集成到宇宙学参数估计方法。除了在大角度尺度上产生E模信号的精确估计外,我们的方法还在大角度尺度上使用CMB E模观测建立了分量重建和可靠的宇宙学参数估计之间的联系。整个方法不假设用于E模式前景分量的任何显式模型以便去除它们,这是一个有吸引力的特性,因为前景建模不确定性在这种情况下不会构成挑战。
2020-04-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
N-body lensed CMB maps: lensing extraction and characterization
我们重建剪切图和角功率谱从模拟弱透镜总强度(TT)和偏振(EB)的宇宙微波背景(CMB)的各向异性,通过N-体模拟冷暗物质(CDM)的结构在千禧年模拟(MS)使用玻恩近似射线追踪。我们比较恢复的信号与$Λ$ CDM预测,在有限盒大小所允许的角度尺度的整个区间上,通过在平坦天空极限中应用二次估计器,从度尺度延伸到角分;我们考虑下一代CMB卫星的PRISM类仪器规格,对应于3.2 "的角分角分辨率和2.43 $μ$ K-角分的灵敏度。- arcmin。模拟中的噪声偏差紧密地遵循估计器预测,在1 ${\simeq}$ 1500处,变得由EB信号的角分辨率的限制支配。当单独考虑TT和EB数据时,去偏置信号显示出在不确定性内与弱透镜功率的预测没有明显的偏离。具体地,重建精度达到在对于TT的角度倍数间隔1000 <1 <2000中的$Δ$ 1 ${\simeq}$ 100和对于EB的大约10 $%$的情况下的箱中的百分之几的水平。在所采用的规格,偏振数据确实代表了显着的贡献,透镜剪切,这似乎忠实地跟踪基本的N体结构下到最小的角度尺度可实现与本设置,验证在同一时间,后者相对于半分析预测从$Λ$ CDM宇宙学在CMB透镜统计的水平。这项工作证明了在当前和未来的高分辨率和灵敏度的CMB实验的背景下,宇宙学结构形成的大尺度模拟的基础上的CMB透镜研究的可行性。
2014-03-02 astro-ph.CO
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
Measuring chiral gravitational waves in Chern-Simons gravity with CMB bispectra
通过一般的耦合函数$f(ϕ)$耦合到标量扇区的Chern-Simons引力可以在暴胀期的非常高的能量下得到检验。在1706.04627中,我们计算了混合两个引力子和一个标量曲率微扰的$\langle γγζ\rangle$原始双谱的理论宇称破缺特征。我们定义了一个参数$Π$,它测量相应的双谱的奇偶性破坏的水平。在这项工作中,我们预测的预期$1 σ$错误$Π$使用宇宙微波背景(CMB)角双谱。我们发现,如果张量与标量比$r = 0.01$,则给定像$Planck$这样的实验的角分辨率,可以通过测量$BBT$或$BBE$角双谱来检测$Π\sim 10^6$。我们还表明,从理论的角度来看,$Π$可以大于$10^6$。因此,我们的结论是,$BBT$或$BBE$ CMB角双谱可以成为检验原初宇宙中Chern-Simons引力的一个基本观测量。
2019-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMBR Weak Lensing and HI 21-cm Cross-correlation Angular Power Spectrum
CMBR的弱引力透镜在温度图上表现为次级各向异性。通过剪切场和会聚场量化的这种效应,影响了宇宙的基本大尺度结构、几何形状和演化历史。因此,它被认为是宇宙学的一个重要观测探测器。CMBR温度图的去透镜化对于探测引力波产生的B模也是至关重要的。未来的观测红移21厘米辐射的宇宙中性氢(HI)的分布举行的潜力,探测LSS在一个大的红移范围。我们研究了再电离后HI信号与弱透镜会聚场的相关性。假设HI服从暗物质分布,多极\ell的互相关角功率谱与冷暗物质功率谱成正比,功率谱的计算公式为\ell /r,其中r表示HI所在位置与红移的共动距离.交叉相关的幅度取决于特定的HI分布,扰动的增长和基本的宇宙学模型的数量。在理想情况下,我们发现互相关信号的统计显著检测是可能的。如果检测到,互相关信号持有的宇宙学参数的联合估计的可能性,也测试各种CMBR去透镜估计。
2010-03-18 astro-ph.CO
Non-Gaussian Probability Distribution for the CMB Angular Power Spectra?
这是我对2009年9月23日至25日在德国比勒费尔德举行的宇宙结构与演化国际研讨会论文集的贡献。在我的演讲中,我介绍了前景简化WMAP五年全天空温度图的一些非高斯特征,这些特征最近在V.Vanchurin的arXiv:0906.4954论文中报道。在这些笔记中,我首先详细讨论了这一分析背后的统计数据。然后,我描述了我在研讨会上发言后从讨论中获得的宝贵见解。最后,我解释了为什么在我目前的观点中,在arXiv:0906.4954中检测到的信号几乎与宇宙学扰动无关,而是在微波频率范围内对银河系角宽度进行了奇特的测量。
2009-10-28 astro-ph.CO
CMB at small scales: Cosmology from tSZ power spectrum
小尺度CMB角功率谱不仅包含原始CMB信息,而且还包含许多来自次级各向异性的杂质。后者大多依赖于宇宙学模型,但往往被边缘化。我们提出了一个新的分析的SPT数据集中在宇宙学贡献的热Sunyaev Zel'dovich(tSZ)效应。我们采用晕模型对tSZ角谱进行建模,并训练了一种随机森林算法来加快其计算速度。我们发现,使用的宇宙学信息的tSZ的顶部的原始CMB一个包含在SPT数据带来更多的宇宙学参数的约束。我们还结合了第一次普朗克tSZ角功率谱与SPT的,把进一步的限制。这个概念研究的证明表明,在宇宙学分析中,对前景进行适当的建模是多么必要。
2021-11-02 astro-ph.CO
Partial CMB maps: bias removal and optimal binning of the angular power spectrum
我们提出了一种半解析方法来研究系统的影响和统计不确定性的计算角功率谱时,使用不完整的球面地图。计算出的功率谱尤其会损失角频率分辨率,可表示为δ_l ~ π/γ_max,其中γ_max是部分球面映射的有效最大范围。我们提出了一个校正算法,以减少系统的影响,估计C_l,从部分地图投影球谐Ylm(1,m)的基础上获得。我们已经推导出接近最佳的频带和加权函数在l-空间的功率谱计算使用小地图,和一个校正算法的部分掩盖球面地图,包含信息的角度相关的所有尺度。
2010-10-04 astro-ph.CO astro-ph.IM
A Bayesian ILC method for CMB B-mode posterior estimation and reconstruction of primordial gravity wave signal
宇宙微波背景(CMB)辐射的B模偏振信号包含了暴胀过程中产生的原初度规扰动的独特特征。从观测地图中的强前景污染中分离弱CMB B模式信号是一项复杂的任务,并且提出的新一代低噪声卫星任务与这种重力背景的弱信号水平竞争。在这篇文章中,我们第一次采用前景模型独立的内部线性组合(ILC)方法来重建CMB B模式信号,使用模拟观测在大角度尺度的天空的6个频段的未来一代CMB任务膨胀和宇宙起源探测器(PICO)。我们估计联合CMB B模式后验密度的交织吉布斯步骤的B模式角功率谱和清洁地图样本使用ILC方法。我们扩展和改进了早先报道的贝叶斯ILC方法,通过在ILC权重估计的两个阶段引入噪声偏差校正来分析弱CMB B模式重建。通过对贝叶斯ILC方法进行$200$蒙特卡罗模拟,我们发现我们的方法可以在大角度范围内精确地重建CMB信号和联合后验密度。我们估计了CMB B模角功率谱的边缘密度的Blackwell-Rao统计量,并利用它们来估计标量与张量之比$r$和透镜功率谱幅度$A^{\textrm{lens}}$的联合密度。使用$200$蒙特卡罗模拟的去透镜的方法,我们发现,我们的方法可以实现一个公正的检测原始引力波信号$r$与超过8 $σ$的显着性水平的$r \geqslant 0.01$。
2020-09-30 astro-ph.CO
PUREPath: A Deep Latent Variational Model for Estimating CMB Posterior over Large Angular Scales of the Sky
PUREPath提出了一种结合贝叶斯统计与变分方法的嵌套概率多模态U-Net架构,用于估计CMB信号后验密度,有效降低前景污染,并提供逐像素的不确定性度量以提升宇宙学参数测量精度。
2024-06-28 astro-ph.CO
Using the CMB angular power spectrum to study Dark Matter-photon interactions
在本文中,我们探讨了暗物质-光子相互作用对CMB角功率谱的影响。利用普朗克卫星一年的数据发布,我们导出了sigma_{DM-photon} < 8 x 10^{-31}的暗物质-光子弹性散射截面的上限(m_DM/GeV)cm ^2(68% CL),如果截面是常数,并且当前值sigma_{DM-photon} < 6 x 10^{-40}(m_DM/GeV)cm^2(68%CL),如果它与温度平方成比例。对于这样一个限制性的截面,B模和TT角功率谱都被抑制相对于LCDM预测分别为l > 500和l > 3000,这表明即将到来的数据从CMB偏振实验和普朗克可能有助于约束和解释物理的黑暗部门。这实质上启动了一种新型的暗物质搜索,这种搜索与暗物质是湮灭、衰变还是不对称无关。因此,任何CMB实验的能力,以测量温度和/或偏振功率谱在高l应该能够调查潜在的相互作用的暗物质,并有助于我们的基本理解其性质。
2014-04-25 astro-ph.CO hep-ph
The low level of correlation observed in the CMB sky at large angular scales and the low quadrupole variance
从几乎所有的天空图推断,宇宙微波背景(CMB)温度的角两点关联函数在大的角尺度上非常接近于零。为了量化这一特征而发明的统计量$S_{1/2}$具有足够低的值,使得假设标准宇宙学模型生成的1000个模拟中只有大约7个具有较低的值;即,它具有0.007的$p$值。因此,它是大尺度上CMB天空的几个不寻常的特征之一,包括观测到的CMB四极的低值,其重要性尚不清楚:它们是宇宙学标准模型之外的物理学的多个独立线索,还是我们在高斯噪声中发现信号的能力的预期结果?我们发现它们不是独立的:仅使用接近观察值的四极杆值进行模拟,$S_{1/2}$ $p$值从0.007增加到0.08。我们还发现强有力的证据表明,修正的“看别处的效果”是大的。为此,我们使用$S_{1/2}$统计量的一维泛化,并沿着一维选择最极端的统计量。将我们的模拟置于这个过程中,将$p$值从0.007增加到0.03;结果与Planck XVI(2016)中发现的结果相似。我们认为,沿一维的优化过程提供了一个$underestimate$的外观别处效应校正的历史人类过程中选择的$S_{1/2}$统计从一个非常高维的空间的替代统计$after$检查的数据。
2017-05-02 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
Polarized CMB Foregrounds: What do we know and how bad is it?
偏振前景将是探测CMB宇宙学B模的一个严峻挑战。在大角度尺度上,弥散的银河辐射和河外源都对功率谱有显著的贡献。在低频率,银河系同步辐射将占主导地位的分数极化$\sim 20-40%$在高纬度地区,而无线电源可以作出显着的贡献,即使在大($\sim 1^{\circ}$)角尺度。然而,模拟表明,如果前景不是太复杂,则在$r=0.001$级别的检测是可以实现的。
2010-05-14 astro-ph.CO
ForSE: a GAN based algorithm for extending CMB foreground models to sub-degree angular scales
我们提出ForSE(前景尺度扩展器),一个新的Python包,其目的是克服目前的限制,在模拟银河系的漫射辐射,在宇宙微波背景实验(CMB)的背景下。ForSE利用生成对抗神经网络(GANs)的能力来学习和再现一组图像中存在的复杂特征,目标是以亚度角尺度模拟逼真的非高斯前景辐射。这是非常重要的,以估计前景污染的透镜重建,去透镜和原始B模式,为未来的CMB实验。我们将此算法应用于银河系热尘埃发射的总强度和偏振。我们的研究结果表明,ForSE是如何能够生成小规模的功能(在12弧分)作为输入的大规模的(80弧分)。注入的结构具有统计特性,评价通过闵可夫斯基泛函,在良好的协议与那些真正的天空,并显示正确的振幅缩放作为角尺寸的函数。所获得的热尘斯托克斯Q和U全天空图以及ForSE软件包可供公开下载。
2021-04-30 astro-ph.CO astro-ph.IM
PUREPath-B: A Tessellated Bayesian Model for Recovering CMB B-modes over Large Angular Scales of the Sky
PUREPath-B是一种嵌套概率U-Net贝叶斯模型,通过变分推断和KL散度与加权MAE组合损失,有效去除前景污染,准确恢复CMB B模及宇宙学参数。
2025-03-26 astro-ph.CO
An optimal estimator for the CMB-LSS angular power spectrum and its application to WMAP and NVSS data
本文用二次极大似然法(QML)估计了宇宙微波背景与大尺度结构图之间互相关的角功率谱以及它们各自的自谱。我们描述了我们的实现这种方法,并证明其准确性模拟地图。我们将此最佳估计WMAP 7年和NRAO VLA巡天(NVSS)的数据,并探讨了鲁棒性的角功率谱估计QML方法获得。通过对NVSS中的十年系统学的修正,我们可以安全地使用这次调查所包含的大部分信息。然后利用QML方法得到的角功率谱估计,通过不同的似然公式推导出平坦$Λ$ CDM模型中暗能量临界密度的约束条件.当仅使用WMAP 7年和NVSS 1.8 $^\circ$分辨率图之间的互相关时,最佳拟合模型的宇宙学常数约为总能量密度的70%,在2 $σ$ CL(置信水平)以上时不利于爱因斯坦-德西特宇宙。
2012-03-15 astro-ph.CO
Testing chirality of primordial gravitational waves with Planck and future CMB data: no hope from angular power spectra
我们使用2015年普朗克似然与Bicep 2/Keck似然(BKP和BK 14)结合来约束尺度不变场景中原始引力波的手征$χ$。在这个框架中,参数$χ$进入理论总是耦合到张量标量比$r$,例如以$χ\cdot r$的形式组合。因此,检测$χ$的能力关键取决于$r$的值。我们发现,目前的数据集$χ$是\textit{de facto}无约束。我们还根据未来的CMB实验(包括COrE+)提供对$χ$的预测,探索$r$的几个基准值。我们发现,目前对$r$的限制是严格的,足以不利于一个整洁的检测$χ$。例如,在$r\sim0.1(0.05)$的不太可能的情况下,最大手性情况,即$χ= \pm1$,最多可以检测到$\sim2.5(1.5)σ$的显著性。我们的结论是,在CMB似然函数的基础上的两点统计是目前无法约束手性,并可能只提供弱限制$χ$在最乐观的情况下。因此,至关重要的是要研究使用其他的观测量,例如高阶统计量提供的,以约束这些类型的宇称违反理论与CMB。
2016-08-16 astro-ph.CO
Application of Genetic Algorithm to Estimate the Large Angular Scale Features of Cosmic Microwave Background
遗传算法(GA)是一种基于自然进化思想的全局最优解估计方法。在这篇文章中,第一次,我们应用遗传算法重建CMB温度各向异性地图在大角度尺度的天空使用(内部)线性组合(ILC)的最后一年WMAP和普朗克卫星观测。为了避免陷入局部最小值,我们通过选择具有不同适应度系数的对和引入少量但显著的基因突变来实现具有慷慨多样性的遗传算法。我们发现,新的GA-ILC方法产生一个干净的地图,同意非常好,使用ILC中的权重的精确解析表达式。通过使用GA-ILC算法对CMB重建进行广泛的蒙特卡罗模拟,我们发现在清洁的地图中残留的前景是最小的,并且倾向于占据沿银道面的局部区域。CMB角功率谱显示,在这项工作中研究的整个多极范围$2 \leq \ell \leq 32$没有任何偏见的迹象。CMB角功率谱中的误差也是最小的,并且完全由宇宙方差引起的误差给出。我们的结果与不同的研究小组通过各种其他重建方法得到的结果吻合得很好。这种与问题无关的鲁棒GA-ILC方法为宇宙学中CMB分量重建这一复杂而具有挑战性的任务提供了一种灵活的方法。
2022-03-27 astro-ph.CO
Influence of Planck foreground masks in the large angular scale quadrant CMB asymmetry
实验测得的CMB角分布与LCDM模型有很好的一致性。然而,各向同性的违规报告在CMB温度图的WMAP和普朗克数据。我们调查的CMB角分布的分析中采用的不同的面具的影响,特别是在东南象限(SEQ)和东北象限(NEQ)的电力不足的权力过剩。我们比较了两点关联函数(TPCF)计算的CMB前景清洁的温度图的每个象限的1000模拟假设LCDM最佳拟合功率谱使用四个不同的面具。除了象限之外,我们还计算了图中存在功率过剩和功率不足的圆形区域的TPCF。我们还比较了TPCF计算中银河系切割的影响,与模拟结果相比。我们发现三个面具,即面具规则最小,U73和U66的一致结果。结果表明,在SEQ中的多余的功率趋于消失的天空被口罩覆盖的部分的增加和NEQ中的缺乏的功率几乎保持不变。当应用UT 78掩模时,NEQ变得不再异常,并且SEQ中的功率过剩成为掩模中最显著的一个。然而,SEQ和NEQ之间的不对称性与掩模无关,并且与具有至少95%C. L的各向同性模型不一致。我们发现UT78与其他分析的口罩不一致,特别是考虑到SEQ和NEQ单独分析。最重要的是,UT78的使用消除了NEQ中的异常。此外,与模拟相比,我们发现NEQ中未被UT 78掩蔽但被其他掩蔽的区域的峰度过多,这表明先前的结果可能是由于UT 78未去除残留前景。
2015-10-05 astro-ph.CO
Statistical Isotropy Violations in CMB Temperature Anisotropy: Analysis Using Minimal Bipolar Spherical Harmonics
本研究扩展了最小双极球谐函数(mBipoSH)形式体系,用于分析CMB温度各向异性中由宇宙半球不对称性和非圆形光束形状引起的统计各向同性破缺,成功解释了观测到的角相关性。
2024-11-17 astro-ph.CO
Can one reconstruct masked CMB sky?
通过观测获得的CMB图总是具有由于相对于真实CMB信号的严重不确定性而必须被掩蔽的域。宇宙学分析理想地使用完整的CMB图,以便获得例如角功率谱。在随后进行进一步分析之前,尝试至少以低分辨率(即,以大角度尺度)重建掩蔽区域。在本文中,ILC(7年)的地图,以及为1000 CMB模拟的LambdaCDM和谐模型的重建的质量进行了研究。后者允许重建算法的误差估计,这揭示了一些缺点。分析指出的错误的顺序的一个显着的分数的平均温度波动的CMB。对不同的重建天空图计算了温度两点关联函数C(θ),得出了在切割天空上计算温度两点关联函数C(θ)最安全的结论。
2010-05-27 astro-ph.CO
CMB Lensing Power Spectrum Biases from Galaxies and Clusters using High-angular Resolution Temperature Maps
来自宇宙微波背景(CMB)温度图的透镜功率谱将在即将进行的实验中以前所未有的精度进行测量,包括ACT和SPT的升级。实现宇宙学参数约束的显着改善,如百分之水平误差σ_8和总中微子质量的不确定性约50 meV,需要百分之水平测量的CMB透镜功率。这需要严格控制系统偏差。我们研究了几种类型的偏差,以基于温度的透镜重建信号从前景源,如无线电和红外星系和热Sunyaev-Zel'dovich效应从星系团。这些前景由于它们的非高斯性质而使CMB透镜信号偏置。使用模拟以及一些分析模型,我们发现,如果不加以处理,这些源可以大大影响测量信号。然而,如果我们将150 GHz的通量大于1 mJy的星系和质量大于M_vir = 10^14 M_sun的星系团屏蔽掉,这些偏差就可以达到百分比水平。为了实现这样的百分比水平的偏差,我们发现,只有模式的最大多极l_max ~ 2500应包括在透镜重建。我们还讨论了如何最大限度地减少这种积极的前景掩蔽引起的额外的偏见,例如,探索两步掩蔽和在绘画算法。
2013-10-25 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