Search for sterile neutrinos in holographic dark energy cosmology: Reconciling Planck observation with the local measurement of the Hubble constant
我们利用最新的观测数据在全息暗能量宇宙学中寻找不育中微子。为了进行分析,我们使用了当前的宇宙学观测,包括宇宙微波背景温度功率谱数据从普朗克任务,重子声学振荡测量,Ia型超新星数据,红移空间畸变测量,剪切弱透镜观测数据,普朗克透镜测量,以及最新的直接测量$H_0$。结果表明,与$Λ$ CDM宇宙学相比,含无菌中微子的全息暗能量宇宙学能更好地缓解普朗克观测与直接测量$H_0$之间的紧张关系.一旦我们将$H_0$测量纳入整体拟合中,我们发现可以给出全息暗能量宇宙学中存在无菌中微子的暗示。在全数据组合的约束下,我们得到了$N_{\rm eff}= 3.76\pm0.26$和$m_{ν,\rm sterile}^{\rm eff}< 0.215\,\rm eV$,表明在全息暗能量宇宙学中对$ΔN_{\rm eff}>0$的探测是在$2.75σ$水平上进行的,目前的观测更倾向于无质量或很轻的无菌中微子.
2017-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistency of the Planck CMB data and $Λ$CDM cosmology
在交叉统计的框架下,检验了普朗克温度谱和偏振谱与$Λ$冷暗物质宇宙学($Λ$ CDM)的一致性模型之间的一致性.我们发现Planck TT最佳拟合$Λ$ CDM功率谱与EE功率谱数据完全一致,而EE最佳拟合$Λ$ CDM功率谱与TT数据不一致。然而,这并不意味着任何系统或模型数据的差异,因为在普朗克EE数据中,不确定性比TT数据大得多。我们还调查了任何偏离$Λ$ CDM模型分析普朗克2015年数据的可能性。TT、TE和EE数据分析的结果表明,除了一致性$Λ$ CDM模型的灵活性之外,不需要偏离。因此,我们的分析排除了任何强有力的证据,超出了普朗克光谱数据的一致性模型。我们还报告了一个温和的振幅差异比较温度和偏振数据,其中温度数据似乎有比预期略低的振幅(始终在所有倍数),因为我们假设温度和偏振数据是相同的基础宇宙学的实现。
2017-05-24 astro-ph.CO
Neutrino cosmology and Planck
遗迹中微子在宇宙的演化中起着重要的作用,修改了一些宇宙学的观测值。我们总结了宇宙学中微子的主要方面,并描述了如何利用目前宇宙学数据的精度来了解中微子的性质。特别是,我们讨论了宇宙学如何提供中微子质量的绝对尺度上的信息,补充β衰变和无中微子双β衰变实验。我们解释了为什么结合普朗克温度数据与测量的重子声学振荡角尺度提供了一个强大的约束中微子质量的总和,0.23 eV的95%的置信水平,而透镜势谱和普朗克测量的集群质量函数是兼容的较大的值。我们还审查了其他中微子性质的限制,从目前的数据。最后,我们描述了非常好的前景,从未来的宇宙学测量,预计将是敏感的中微子质量接近的最小值保证味振荡。
2014-04-07 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The Planck legacy - Reinforcing the case for a standard model of cosmology: $Λ$CDM
我们简要回顾了普朗克2015年发布的主要结果,描述了数据的新校准,显示了温度和首次偏振,宇宙学参数和透镜势的地图。此外,我们提出了银河系前景的两极分化的预测。未来的卫星实验将面临的挑战是以高精度去除前景,以便能够测量小于0.01的张量标量比。
2016-05-05 astro-ph.CO
Dust in galaxy clusters: Modeling at millimeter wavelengths and impact on Planck cluster cosmology
我们已经研究了尘埃排放在星系团在毫米波使用普朗克$857 \, {\rm GHz}$地图来约束模型的基础上,用于研究宇宙起源探测器(CORE)的任务概念赫歇尔观测。通过叠加普朗克探测到的星系团的辐射,我们估计了红外光度与质量关系的归一化,并限制了尘埃辐射的空间分布。我们使用这个新的约束模型来模拟我们注入普朗克频率图的集群。使用这些气体+尘埃模拟和基本的气体模拟提取的集群之间的比较,使我们能够评估集群尘埃排放对普朗克结果的影响。特别是,我们确定了集群参数恢复(大小,通量)和普朗克集群宇宙学结果(调查的完整性,宇宙学参数的测定)的影响。我们发现,尘埃排放的影响可以忽略不计的普朗克任务的单个集群参数的恢复,但它会影响集群目录的完整性,减少在红移范围[0.3-0.8]的检测到的数量高达$\sim 9\%$。在宇宙学分析中纠正这种不完整性对宇宙学参数测量的影响可以忽略不计:特别是,它并没有缓解普朗克星系团和原始宇宙微波背景宇宙学之间的紧张关系。
2018-08-21 astro-ph.CO
Confronting the concordance model of cosmology with Planck data
我们面对宇宙学的和谐(标准)模型,空间平坦的$Λ$ CDM宇宙与幂律形式的原始谱与普朗克CMB角功率谱数据搜索可能的光滑偏差超出的灵活性的标准模型。从和谐宇宙学的偏离是在交叉统计的背景下建模的,并且该偏离的统计显著性被用作检验标准模型与普朗克数据的一致性的度量。衍生的交叉功能表明,存在一些广泛的功能,超出了一致性模型的期望角谱。我们的结果表明,宇宙学的和谐模型是一致的普朗克数据只有在2至3 $σ$的置信水平,如果我们允许从和谐模型给出的角功率谱的平滑偏差。这可能是由于随机波动,或者可能暗示原始光谱中的平滑特征,或者偏离标准模型的另一个方面。最佳拟合交叉函数表明,就一致性模型而言,低$\ell$和高$\ell$下的数据均缺乏把握度。这暗示我们可能需要在前景建模中进行一些修改,以解决高$\ell$时的显著不一致性。然而,在高$\ell$的一些系统学的存在可能是我们在分析中发现的偏差的另一个原因。
2014-01-29 astro-ph.CO
Quantifying Concordance in Cosmology
量化不同宇宙学实验之间的一致性对于检验观测中理论模型和系统学的有效性非常重要。在早期的工作中,我们因此提出了惊喜,来自后验分布之间的相对熵的一致性措施。我们重新审视惊喜的属性,并描述它如何为数据集之间的协议提供一个通用的,通用的和强大的措施。我们还比较了它的和谐性,已提出的宇宙学的其他措施。作为一个应用程序,我们扩展了我们以前的分析,并使用惊喜量化协议WMAP 9,普朗克13和普朗克15之间的约束$Λ$ CDM模型。使用参数空间中的主成分分析,我们发现,WMAP 9和普朗克13(S = 17.6位,这意味着在99.8%的置信度从一致性的偏差)之间的大惊喜是由于沿一个方向,是由功率谱的幅度占主导地位的移位。普朗克15的约束偏离普朗克13的结果(S = 56.3比特),主要是由于在同一方向上的移位。WMAP和普朗克之间的惊喜因此在移动到普朗克15(S = -5.1比特)时消失。这意味着,与普朗克13不同,普朗克15与WMAP 9并不紧张。这些结果说明了相对熵和惊奇的优势,量化宇宙学实验之间的分歧,更一般地作为宇宙学的信息度量。
2016-05-11 astro-ph.CO
Planck evidence for a closed Universe and a possible crisis for cosmology
最近的Planck Legacy 2018版本证实了与标准$Λ$ CDM模型中预测的相比,CMB功率谱中存在增强的透镜振幅。一个封闭的宇宙可以为这种效应提供一个物理解释,普朗克CMB光谱现在倾向于在大于$99 \%$ C. L.的正曲率。在这里,我们进一步调查的证据,一个封闭的宇宙从普朗克,表明正曲率自然解释异常透镜振幅,并证明它也消除了一个众所周知的张力普朗克数据集内的宇宙学参数的值在不同的角度尺度。我们表明,由于普朗克功率谱更喜欢一个封闭的宇宙,不一致性高于一般估计出现的大多数当地的宇宙学观测,包括BAO。因此,平坦宇宙的假设可能掩盖了宇宙学危机,即宇宙的不同观测属性似乎相互不一致。未来的测量需要澄清所观察到的不一致性是否是由于未被发现的系统学,或新的物理学,或只是一个统计波动。
2019-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Simple brane-world inflationary models: an update
根据普朗克2015年的结果,我们在兰德尔-桑德拉姆膜世界宇宙学的背景下更新了基于二次、四次、希格斯和科尔曼-温伯格势的简单暴胀模型。膜世界宇宙学效应改变了标准宇宙学中谱指数($n_s$)和张量标量比($r$)的暴胀预言。特别是,张量-标量比在第5维的存在下增强。为了保持与普朗克2015年在标准宇宙学中对暴胀预言的一致性,我们发现了五维普朗克质量的一个下界($M_5$)。另一方面,位于普朗克允许区域之外的暴胀预言可以通过适当选择$M_5$的膜世界宇宙学效应被推入允许区域。
2015-04-06 astro-ph.CO hep-ph
Cosmology with Planck T-E correlation coefficient
宇宙学参数测量中的紧张局势促使人们重新审视仪器系统学的作用。本文着重讨论了宇宙微波背景温度和偏振E模$\mathcal{R}_\ell^{\rm TE}$的皮尔逊相关系数,它具有不受乘性仪器系统学影响的性质。我们建立了一个基于$\mathcal{R}_\ell^{\rm TE}$的普朗克数据的可能性,并提出了第一个约束$Λ$ CDM参数的相关系数。我们的结果是兼容的参数来自功率谱的可能性。特别是哈勃参数$H_0$的值,表征了今天宇宙的膨胀,67.5 $\pm$ 1.3 km/s/Mpc,与标准CMB分析推断的值一致。我们还讨论了普朗克相关系数的一致性,从最近的ACTPol功率谱计算。
2021-05-13 astro-ph.CO
Data compression in cosmology: A compressed likelihood for Planck data
我们将大规模优化的参数估计和数据压缩技术(MOPED)应用于公共普朗克2015年温度可能性,将数据空间的维度减少到每个感兴趣的参数一个数字。我们提出了CosMOPED,一个轻量级和方便的压缩可能性代码在Python中实现。在这样做,我们表明,$\ell<30$普朗克温度的可能性可以很好地近似由两个高斯分布的数据点,这使我们能够取代基于地图的低$\ell$温度的可能性由一个简单的高斯的可能性。我们提供了普朗克2015年Plik_lite温度可能性的Python实现,其中包括这些低$\ell$分箱温度数据(Planck-lite-py)。我们没有明确使用大规模的偏振数据在CosMOPED,而不是施加一个先验的光学深度,从这些数据中得出的再电离。我们发现,与CosMOPED恢复的$Λ$ CDM参数与未压缩的可能性在0.1 $σ$内是一致的,并测试7参数扩展模型同样表现良好。
2019-09-12 astro-ph.CO
The Trans-Planckian Problem for Inflationary Cosmology Revisited
我们考虑一个暴胀宇宙模型,在这个模型中,加速膨胀阶段之前是一个非奇异的反弹和一个包含减速阶段的收缩阶段。我们遵循的波动,退出哈勃半径在辐射为主的收缩阶段的量子真空波动,重新进入哈勃半径在通货紧缩期间和重新交叉在阶段的通货膨胀。演化的波动使用广义相对论线性微扰方程,我们发现,他们退出哈勃半径在通货膨胀期间不具有标度不变的光谱,但具有高度红色的光谱与指数$n_s = -3$。我们还表明,波动的反作用限制了通货紧缩的时间间隔。我们的玩具模型表明,无论是跨普朗克问题的宇宙学扰动和反反应效应的暴胀宇宙学的重要性。首先,在不理解普朗克尺度物理和暴胀之前的阶段的情况下,当微扰在晚些时候离开哈勃半径时,将微扰置于其局部真空状态是一个不平凡的假设。第二,波动的反作用效应会对背景产生重要影响。
2009-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Cosmology of a Trans-Planckian Theory and Dark Energy
我们研究了一个模型的基础上的广义版本的傅立叶变换弯曲的时空流形。这个模型是可能的,如果度量有一个渐近平坦的区域,允许在坐标和动量之间实现对偶,因此,模型的名称,trans-Planckian。理论和行动是基于坐标$x$和动量$p$之间的绝对平等关系的假设。我们将展示如何实现这个建设在宇宙学的设置,在弗里德曼-罗伯逊-沃克度量的背景下,渐近时间无穷大所需的渐近平坦区域的作用。我们讨论引力的影响,特别是哈勃膨胀的宇宙尺度因子的傅立叶映射。双暴胀阶段是负责使双部门的行动无法在普通的低能量。我们提出了一个方案,其中一个有效的积极的宇宙学常数是由如何双部门的理论影响物质粒子的状态方程。
2016-05-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Can Assembly Bias Explain the Lensing Amplitude of the BOSS CMASS Sample in a Planck Cosmology?
在本文中,我们研究了星系组装偏差是否可以调和Leauthaud等人(2017)报道的BOSS CMASS星系样本中观测到的星系投影聚类信号和星系-星系透镜信号之间20-40%的差异。我们使用的套件AbacusCosmos Lamda-CDM模拟普朗克最佳拟合宇宙学和两个灵活的实现扩展的晕占据分布(HOD)模型,将星系组装偏差建立正向模型,并产生联合拟合所观察到的星系聚类信号和星系-星系透镜信号。我们发现,我们的模型使用标准的HOD没有任何组件的偏见概括继续显示出20-40%的预测过度观察到的星系星系透镜信号。我们发现,我们的星系组装偏差的实现不调和在普朗克最佳拟合宇宙学的两个测量。事实上,尽管将星系组装偏差,卫星分布参数和卫星速度偏差参数纳入我们的扩展HOD模型中,我们的拟合仍然强烈表明观测到的投影聚类和星系-星系透镜测量之间存在31-34%的差异。其他星系组合偏置模型、其他宇宙学参数或重子效应的组合是否能解释两个信号之间的振幅差异,还有待观察。
2020-03-09 astro-ph.CO
General dissipative coefficient in warm intermediate inflation in loop quantum cosmology in light of Planck and BICEP2
本文在圈量子宇宙学的背景下研究了耗散系数$Γ(T,ϕ)=C_ϕ\,T^{m}/ϕ^{m-1}$具有一般形式的暖中间暴胀模型。我们在弱耗散和强耗散两种情况下考察了这个模型。在一般情况下,我们将详细讨论该模型在慢滚近似下的特性。此外,我们假设微扰方程的修改结果完全来自哈勃速率。在这种方法中,我们使用最近的天文观测普朗克和BICEP 2实验,以限制我们的模型中的参数。
2014-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Atacama Cosmology Telescope: Cross Correlation with Planck maps
我们提出的温度功率谱的宇宙微波背景获得的互相关地图从阿塔卡马宇宙望远镜(ACT)在148和218 GHz的普朗克卫星在143和217 GHz的地图,在两个重叠的区域,覆盖592平方度。我们发现两个数据集在两个频率,量化使用ACT功率谱和ACTxPlanck交叉谱之间的残差的方差之间的极好的协议。我们使用这些互相关校准ACT数据在148和218 GHz,0.7%和2%的精度分别。我们发现没有证据的各向异性的校准参数。我们比较了普朗克353 GHz的功率谱与实测的尘埃和宇宙红外背景(CIB)的ACT数据在148和218 GHz的振幅。我们还比较了行星和点源测量从两个实验。
2014-03-03 astro-ph.CO
A contextual Planck parameter and the classical limit in quantum cosmology
我们建议,无论控制海森堡不确定性关系的量(对于一个给定的互补对的观测量),它应该与一个有效的普朗克参数。根据这个定义,我们不难找到普朗克参数依赖于所研究的区域、随时间变化,甚至依赖于所关注的观测量对的例子。在量子宇宙学中,有效普朗克参数依赖于所研究的共动区域的大小,因此也依赖于所选择的区域和时间。有了这个标准,经典极限是可以预期的,不是对于大于普朗克长度$l_{P}$的区域,而是对于那些大于$l_{Q}=(l_{P}^{2}H^{-1})^{1/3}$的区域,其中$H$是哈勃参数。在宇宙学常数是动态的理论中,即使在其他一切都被认为是经典的情况下,后者也有可能保持量子状态。这些结果来自标准的量子化方法,但我们也包括更多的投机情况下,特设普朗克参数的规模与观测下的长度尺度不同。更投机的是,我们研究了类似的互补概念影响物理变量的可能性,例如黑洞的温度和熵。
2021-01-22 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
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
Interplay between curvature and Planck-scale effects in astrophysics and cosmology
最近的一些研究已经考虑了普朗克尺度下时空的一些可能的非经典性质对天体物理学和宇宙学的影响。新的效应,例如普朗克尺度修正的能量-动量(色散)关系,通常是从闵可夫斯基时空的某些量子版本的分析中推断出来的,因此相关的估计在很大程度上依赖于普朗克尺度和曲率效应之间不可能有显著相互作用的假设。在这里,我们仔细检查这个假设,作为指导的量子版本的de Sitter时空与已知的Inonu-Wigner压缩到量子闵可夫斯基时空。我们表明,与常见的(但不支持)的信念相反,普朗克尺度和曲率效应之间的相互作用可能是显着的。在我们的示例中,在闵可夫斯基极限中,量子几何形变参数确实由普朗克尺度给出,而在德西特图像中,几何的量子化参数取决于普朗克尺度和曲率标量。对于普朗克尺度效应干预伽马射线暴观测的研究较多的情况,我们可以在稳健的简化假设中估计“量子时空曲率”的含义。对于宇宙学,在相关数学发展的现阶段,人们不能超越半启发式推理,我们在这里提出一个量子FRW几何的候选近似描述,通过将我们的量子de Sitter的碎片(具有不同的时空曲率)拼凑在一起获得。尽管这个半启发式的图像有其局限性,但它提供了相当有力的证据,证明在早期宇宙中,普朗克尺度和曲率效应之间的相互作用可能特别重要。
2010-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology or Catastrophe? A non-minimally coupled scalar in an inhomogeneous universe
一个非最小耦合的标量场原则上可以有一个负的有效普朗克质量平方,它取决于标量场。令人惊讶的是,具有非最小耦合标量场的各向同性和均匀宇宙学宇宙是完全光滑的,因为滚动的标量场导致有效普朗克质量改变符号并通过零。然而,我们发现,任何微小的偏离均匀发散的有效普朗克质量消失,宇宙学的灾难性后果。发散的物理起源是由于非最小耦合标量场的非零标量各向异性应力的存在。因此,当有效普朗克质量消失时,均匀和各向同性的宇宙学似乎令人惊讶地合理,不均匀性讲述了一个不同的故事。
2013-10-21 astro-ph.CO hep-th
Massive neutrino self-interactions with a light mediator in cosmology
非标准的自相互作用可以改变宇宙学中微子的演化,主要是通过阻尼自由流,这应该会在宇宙学观测中留下痕迹。虽然总的效应与中微子质量和更大的$N_{\rm eff}$产生的效应相反,但它们不能被后者完全抵消。我们利用宇宙学数据,包括普朗克2018年的宇宙微波背景,BAO测量,本地$H_0$,Ly- $α$和SNIa,以约束大质量中微子与非常轻的标量介质的自相互作用。我们发现,在95% C. L.,仅普朗克2018年数据应为$g_{\rm eff}< 1.94 \times 10^{-7}$,考虑普朗克+ BAO时应为$1.97\times10^{-7}$。对于$H_0$($H_0$ +SNe+Ly- $α$)数据,该结合松弛至$2.27\times 10^{-7}$($2.3\times 10^{-7}$)。使用Planck + BAO数据集,$H_0$张力从4.3 $σ$(对于$Λ$ CDM)降低到3.2 $σ$。Akaike信息准则由于Plank或Planck + BAO数据的较大参数空间而惩罚自相互作用模型,但当我们使用局部$H_0$测量时,有利于相互作用模型。当我们包括整个数据池时,$H_0$的值更大一些是首选的,它伴随着更大的$N_{\rm eff}$值和更严格的$Σm_ν$边界。
2022-06-30 astro-ph.CO hep-ph
Bimetric Gravity, Variable Speed of Light Cosmology and Planck2013
具有可变光速的双度量重力模型与2013年普朗克卫星报告的结果一致。当模型中的基本长度尺度$\ell_0$固定为$\ell_0\approx 10^5\ell_P$时,预测的标量模谱指数为$n_s\approx 0.96$,其运行为$α_s\approx 8\times 10^{-4}$,其中$\ell_P$是普朗克长度$\ell_P=1.62\times 10^{-33}\,{\rm cm}$,给出了观测到的CMB波动:$δ_H\approx 10^{-5}$。扩大的光锥确保水平和平面度问题得到解决。该模型没有暴胀模型的许多微调问题,形成结构形成种子的波动不会导致混乱的非均匀宇宙和对多元宇宙的需要。
2013-06-23 astro-ph.CO gr-qc
Robust Weak-lensing Mass Calibration of Planck Galaxy Clusters
根据普朗克小组报告的宇宙学约束之间的紧张局势,他们的SZ选择的集群计数和宇宙微波背景(CMB)温度各向异性,我们比较普朗克集群质量估计与强大的,弱透镜质量测量的称重巨人(WtG)项目。对于普朗克宇宙学样本和WtG之间共有的22个簇,我们发现总质量比为$\left< M_{Planck}/M_{\rm WtG} \right> = 0.688 \pm 0.072$。将样本扩展到普朗克宇宙学分析中没有使用的星系团,从38个共同的星系团中得到一致的$\left< M_{Planck}/M_{\rm WtG} \right> = 0.698 \pm 0.062$值。将弱透镜质量识别为真实星系团质量(平均)的代理,这些比值$\sim 1.6σ$低于普朗克星系团分析中假设的默认质量偏差0.8。采用WtG基于弱透镜的质量校准将大大减少普朗克团簇计数宇宙学结果与CMB温度各向异性结果之间的紧张关系,从而免除对“新物理学”的需要,例如令人不安的大中微子质量(在测量的普朗克温度各向异性和其他数据的背景下)。我们还发现适度的证据(在95%的置信度)的质量依赖的校准比,并讨论其潜在的起源光的系统不确定性的温度校准的X射线测量用于校准普朗克集群群众。我们的研究结果证实了绝对质量校准在星系团宇宙学中的重要作用,以及精确的弱透镜质量测量在这方面的宝贵作用。
2014-10-09 astro-ph.CO
From Planck data to Planck era: Observational tests of Holographic Cosmology
我们用宇宙学的观测结果检验了一类非常早期宇宙的全息模型,发现它们与标准的$Λ$ CDM宇宙学模型是有竞争力的。这些模型是基于三维微扰超重整化量子场论(QFT),虽然它们预测的功率谱与$Λ$ CDM中使用的标准幂律不同,但它们仍然提供了与数据的极好拟合(在其有效范围内)。通过比较模型的贝叶斯证据,我们发现$Λ$ CDM在全球范围内做得更好,而全息模型在没有非常低的多极(即$l\lesssim 30$)的情况下提供了(略微)更好的拟合数据,其中双QFT变得非微扰。观测结果可以用来排除一些QFT模型,同时我们也发现模型满足所有唯象约束:数据排除了杨-米尔斯理论只耦合到费米子的对偶理论,但允许杨-米尔斯理论耦合到具有四次相互作用的非最小标量。三维QFT的格子模拟可以提供宇宙微波背景的大角度统计的非微扰预测,并可能解释其明显的异常。
2017-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quasi-matter Bounce Cosmology in Light of Planck
我们研究准物质反弹宇宙学的普朗克宇宙微波背景(CMB)的角度各向异性测量随着BICEP 2/凯克阵列数据。通过对宇宙收缩相准物质场状态方程$w\cong w_0+κ(η-η_0)$的线性近似,提出了一种新的原初标量功率谱。利用这一新的原始标量功率谱,结合BICEP 2/Keck阵列数据(其中$ζ= 12κ/k_*$和枢轴尺度$k_*$),我们用普朗克温度和极化率在$1σ$置信水平上约束状态方程$w_0= -\,0.00340\pm 0.00044$和一阶修正$10^{4} ζ= -1.67^{+1.50}_{-0.83}$的零级近似.标量扰动的谱指数被确定为$n_{\rm Bs}=0.9623\pm0.0055$,它位于7 $σ$远离标度不变的原始谱。我们发现尺度依赖性$n_{\rm s}$在$1σ$的置信水平和更严格的约束运行的光谱指数相比,$Λ$ CDM+ $α_s$宇宙学。在准物质反弹宇宙学中,谱指数的运行是$α_{\rm Bs}= πζ/2 c_{\rm s} = -\hspace{.5mm}0.0021 \pm 0.0016$,它在$1.3σ$水平上是非零的,而在$Λ$ CDM+ $α_{\rm s}$中,它在$0.8σ$水平上对于普朗克温度和偏振数据是非零的。准物质场密度涨落在交叉时刻的声速为$c_{\rm s} = 0.097^{+0.037}_{-0.023}$,在…
2022-02-06 astro-ph.CO gr-qc
Testing the WMAP cosmology via Planck radio catalogues
支持标准LCDM宇宙学模型的主要证据是WMAP和其他微波实验观测到的CMB功率谱。但是Sawangwit和Shanks(2010)最近表明,WMAP CMB功率谱对WMAP望远镜的光束轮廓高度敏感。在这里,我们使用的源目录从普朗克早期数据发布进一步测试的WMAP光束轮廓。我们确认,在Q,V,特别是在W堆叠的光束轮廓出现比预期的更宽时,木星光束相比,规范化直接的射电源配置文件或使用普朗克通量。基于WMAP-CMB自由源目录和NVSS源的计算也得到了同样的结果。我们的光束轮廓测量的准确性得到了CMB天空模拟分析的支持。然而,来自WMAP 7的W波段的波束轮廓比先前在WMAP 5数据中发现的要窄,并且WMAP波束的抑制现在仅在~3sigma水平。我们还发现,WMAP源通量表现出可能的非线性与普朗克通量。但是,包括Weiland等人(2011)明亮源的地基和普朗克数据可能表明,这种差异是线性偏移而不是非线性。此外,我们还发现Planck观测到的~151个星系团的Sunyaev-Zel'dovich(SZ)叠加衰减与WMAP数据一致。我们发现,没有证据表明WMAP SZ赤字,如先前报道的。在昏迷的特殊情况下,我们发现的证据存在一个~0.1mK的向下CMB波动。我们的结论是,光束轮廓系统学可以有显着的影响的幅度和位置的声学峰,具有潜在的重要意义的宇宙学参数拟合。
2013-02-11 astro-ph.CO
Cosmology with massive neutrinos III: the halo mass function and an application to galaxy clusters
我们使用一套N体模拟,将大量的中微子作为一组额外的粒子来研究它们对晕质量函数的影响。我们表明,对于具有大质量中微子的宇宙学,一旦考虑冷暗物质功率谱而不是总物质功率,则使用球形过密度(SO)标准选择的暗物质晕的质量函数可以很好地由Tinker等人(2008)的拟合公式再现。这两种实现方式之间的差异,即使用$P_{\rm cdm}(k)$而不是$P_{\rm m}(k)$,对于大的中微子质量值和晕质量函数的高端来说更加明显:特别是,当考虑$P_{\rm cdm}(k)$而不是$P_{\rm m}(k)$时,大质量晕的数量更高。作为我们的研究结果的定量应用,我们认为普朗克类SZ-集群调查,并表明,预测的数量计数的差异可以大到$30\%$为$\sum m_ν= 0.4$电子伏特。最后,我们使用的普朗克-SZ集群样本,与近似的似然计算,推导出类普朗克约束的宇宙学参数。我们发现,在一个大质量中微子宇宙学中,我们对晕质量函数的修正产生了$σ_8(Ω_{\rm m}/0.27)^γ$关系的移动,可以量化为$Δγ\sim 0.05$和$Δγ\sim 0.14$假设一个($N_ν=1$)或三个($N_ν=3$)简并大质量中微子,分别。该偏移分别导致$N_ν=1$的$σ_8$和$Δσ_8 = 0.01$的平均值较低,$N_ν=3$的$Δσ_8 = 0.02$的平均值较低。在有大量中微子的宇宙学中,这种差…
2013-12-03 astro-ph.CO hep-ph
Towards precision SZ cluster cosmology: from Planck to the Simons Observatory
本文面向Simons Observatory时代的高精度SZ星系团宇宙学,介绍SZiFi包在优化偏差、协方差估计和前景去投影方面的改进及其在Planck数据上的应用,并推出新的星系团数目似然代码cosmocnc。
2023-10-27 astro-ph.CO
Virial halo mass function in the ${\it Planck}$ cosmology
我们研究晕质量函数的高分辨率$N$体模拟下的$Λ$ CDM宇宙学。我们的模拟采用的宇宙学模型是一致的宇宙微波背景的${\it Planck}$卫星最近的测量。我们校准了$10^{8.5} \lower.5ex\hbox{$\; \buildrel <\over \sim\; $} M_\mathrm{vir} / (h^{-1}M_\odot) \lower.5ex\hbox{$\; \buildrel <\over \sim\; $} 10^{15.0 - 0.45 \, z}$的晕质量函数,其中$M_\mathrm{vir}$是位力球超密度质量,红移范围从$0$到$7$。在我们的模拟中,晕质量函数可以在很宽的晕质量和红移范围内由四参数模型拟合,而我们需要一些红移演化的拟合参数。新的质量函数拟合公式除了在$z\le 7$处的最高质量外,其精度达到5%.我们的模型预测Sheth $\&$ Tormen的分析预测将高估在$z=6$与$M_\mathrm{vir} = 10^{8.5-10}\, h^{-1}M_\odot$的晕丰度由$20-30\%$。我们的校准晕质量函数提供了一个基线模型,以约束温暖的暗物质(WDM)的高$z$星系数计数。我们比较了在$z=6$星系的累积光度函数与总晕丰度基于我们的模型和最近提出的WDM校正。我们发现,WDM的质量轻于$2.71\, \mathrm{…
2021-08-25 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Constraining a de Broglie--Bohm quantum bounce cosmology with Planck data
Scuola Superiore Meridionale(南方高等学院);INFN Sez. di Napoli(那不勒斯 INFN 分部);Universidade do Estado do Rio de Janeiro(里约热内卢州立大学);Faculdade de Tecnologia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro(里约热内卢州立大学技术学院)
本文提出利用普朗克数据约束德布罗意-玻姆量子 bounce 宇宙学模型,通过量子 bounce 解决奇点问题,并揭示其对 $H_0$-$σ_8 $ 矛盾的缓解机制。
2026-02-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining Sterile Neutrino Cosmology with Terrestrial Oscillation Experiments
我们探讨了地面中微子振荡实验和天体物理/宇宙学测量在探测不育中微子存在方面的互补性。我们发现,即将到来的加速器中微子实验将不会改善约束的时候,他们是可操作的,但反应堆实验已经可以探测参数空间超出了普朗克的范围。我们强调宇宙学实验和反应堆反中微子实验之间的紧张关系,并列举了解决这种紧张关系的几种可能性。
2019-05-08 astro-ph.CO hep-ph
Constraining cosmology with a new all-sky Compton parameter map from the Planck PR4 data
我们构建了一个新的全天空康普顿参数地图(y-地图)的热Sunyaev-Zel'dovich(tSZ)的效果,从100至857 GHz的频率通道地图内提供的普朗克数据发布4。噪声和系统效应方面的改进转化为y地图,与2015年发布的地图相比,噪声水平降低了约7%,并且测量条纹显著减少。制作的2020年y-地图的特点还在于残留的前景污染,主要是由于大角度尺度的热尘埃排放和小角度尺度的CIB和河外点源。使用新的普朗克数据,我们计算了tSZ角功率谱,并发现tSZ信号在多极范围60 < l < 600中占主导地位。我们用tSZ角功率谱进行了宇宙学分析,发现S8=0.764+0.015-0.018(stat)+0.031-0.016(sys),包括来自流体静力学质量偏差和压力分布模型的系统不确定性。根据流体静力学质量偏差模型,S8值可能相差± 0.016,根据用于分析的压力分布模型,S8值可能相差± 0.021。所得结果与最近的KiDS和DES弱透镜观测结果完全一致。虽然我们的结果略低于普朗克CMB的结果,但在2 σ内与后者一致。
2021-10-17 astro-ph.CO
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
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
The thermal Sunyaev Zel'dovich effect power spectrum in light of Planck
热Sunyaev Zel'dovich效应(tSZ)功率谱的振幅对星系团的丰度极其敏感,因此对控制其生长的基本宇宙学参数,如σ_8和Omega_m也极为敏感。在这里,我们探讨的tSZ功率谱的敏感性,重要的非引力(“子网格”)物理采用cosmo-OWLS套件的大体积宇宙学流体动力学模拟,运行在普朗克和WMAP 7最佳拟合宇宙学。在中等和小的角尺度上(e> ~1000,或θ < ~10弧分),南极望远镜和阿塔卡马宇宙学望远镜可以观测到,预测的tSZ功率谱高度依赖于模型,活动星系核反馈具有特别大的影响。然而,在普朗克望远镜观测到的大尺度上,次网格物理的影响是微小的。比较模拟与观测,我们发现一个显着的振幅偏移所有测量的角尺度(包括大尺度),如果普朗克最佳拟合宇宙学假设的模拟。这被证明是一个通用的结果,所有目前的tSZ模型。相比之下,如果采用WMAP 7宇宙学,则在大尺度上与普朗克功率谱测量完全一致,并且在2 sigma水平上与我们的基准AGN模型的SPT/ACT测量结果一致,Le Brun et al.(2014)已经证明了本地集群人口的“分辨”属性非常好。这些发现有力地表明,有显着更少的大质量星系团比普朗克最佳拟合宇宙学的预期,这是一致的,最近的测量tSZ数计数。因此,我们的研究结果提出了一个重大的挑战,宇宙学参数值首选(和/或模型采用)的普朗克主要CMB分析。
2014-03-18 astro-ph.CO
The $ν^2$GC Simulations : Quantifying the Dark Side of the Universe in the Planck Cosmology
我们提出了暗物质晕的演化在六个大的宇宙学N体模拟,称为$ν^2$ GC(新数值星系目录)模拟的基础上LCDM宇宙学与观测结果一致的普朗克卫星。最大的模拟由$8192^3$(5500亿)暗物质粒子组成,这些粒子装在一个$1.12 \, h^{-1} \rm Gpc$盒子里(质量分辨率为$2.20 \times 10^{8} \, h^{-1} M_{\odot}$)。在利用大于$1 \, h^{-1} \rm Gpc$的盒子的模拟中,我们的模拟产生了有史以来最高的分辨率模拟。具有最小盒子的$ν^2$ GC模拟由$70 \, h^{-1} \rm Mpc$盒子中的80亿个粒子组成(质量分辨率为$3.44 \times 10^{6} \, h^{-1} M_{\odot}$)。这些模拟可以跟踪质量超过8个数量级的晕的演化,从小型矮星系到大型星系团。利用$ν^2$ GC模拟的高分辨率和强统计特性,我们给出了晕质量函数、质量吸积率、形成红移和合并统计的统计结果,并给出了普朗克宇宙学的精确拟合函数.通过结合我们的新的半解析星系形成模型的$ν^2$ GC模拟,我们能够准备模拟目录的星系和活动星系核,这将是公开的在不久的将来。
2016-04-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Quantum Fisher Cosmology: Confronting Observations and the Trans-Planckian Problem
量子费歇尔宇宙学的目的是利用关于纯德西特态的量子费舍尔信息来推导出德西特加速膨胀宇宙的原始相存在的模型无关的观测结果。这些量子特征被编码在一个依赖于尺度的量子宇宙学倾斜中,定义了我们可以称之为德西特普适性类。实验预测是:i)从红色到蓝色倾斜的相变,其尺度为$k= 1$ Mpc $^{-1}$,其自然地解决了宇宙学的反普朗克问题,ii)在CMB尺度$k= 0.05$ Mpc $^{-1}$等于$0.0328$的曲率波动的光谱指数,iii)在尺度$k=0.002$ Mpc $^{-1}$等于$-0.0019$的倾斜,iv)对于极高的多极,CMB峰值的幅度的增强($l > 10^5$),它可以提供原始黑洞形成的自然机制作为暗物质的来源,v)$8$ Mpc量表相对于CMB量表缺乏功效,这可以解释$σ_8$紧张。
2021-08-23 astro-ph.CO hep-th
Reconciling Planck cluster counts and cosmology? Chandra/XMM instrumental calibration and hydrostatic mass bias
星系团的质量可以从其X射线发射气体$T_{\mathrm{X}}$的温度推断出来。如果假设气体处于流体静力平衡,它们的质量可能被低估,低估量为模拟所建议的$b^{\mathrm{hyd}}\sim(20\pm10)$ %。我们以前已经发现的样品之间的一致性观察到的\textit{Chandra} X射线质量和独立的弱透镜测量。不幸的是,{ \em Chandra}和{ \em XMM-Newton}天文台仪器校准的不确定性意味着它们测量相同气体的不同温度。在本文中,我们将相对仪器偏差转化为质量偏差,并推断\textit{XMM-Newton}质量的$\sim 10^{14}\,\mbox{M}_{\odot}$($> 5\cdot 10^{14} \mbox{M}_{\odot}$)集群是无偏的($\sim 35$ %低)相比,WL群众。对于大规模的集群,\textit{Chandra}的校准可能因此更准确。在低质量端,情况似乎相反。我们观察到的质量偏差增加集群质量,但爱丁顿偏见的存在排除了公司的结论,在这个阶段。然而,系统的\textit{Chandra} - \textit{XMM-Newton}差异是重要的,因为{ \em普朗克}通过Sunyaev-Zeldovich(SZ)效应对大质量星系团的探测是通过{ \em XMM-牛顿}观测校准的。SZ星系团的数目与{ \em Pl…
2015-01-07 astro-ph.CO
$S_8$ increases with effective redshift in $Λ$CDM cosmology
本文通过对 $Ω_m$ 施加普朗克CMB+BAO先验,证明 $S_8$ 测定值随有效红移增大,使低红移处约 $3σ$ 的张力在高红移处降至 $1σ$ 以内,从而支持 $S_8$ 差异具有物理起源,并表明ΛCDM参数可能依赖于红移。
2023-11-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Computation of non-Gaussianity in loop quantum cosmology
本文综述了我们在圈量子宇宙学(LQC)中的二阶微扰研究。我们将主要讨论两个方面。首先,普朗克尺度下宇宙反弹产生的二阶贡献是否大到足以打破微扰论的有效性。第二,普朗克合作得出的原始非高斯性的上界对LQC现象学的影响。
2019-04-01 astro-ph.CO gr-qc
Joint constraints on cosmology and the impact of baryon feedback: combining KiDS-1000 lensing with the thermal Sunyaev-Zeldovich effect from Planck and ACT
我们进行了伪$C_\ell$分析的1000度$^2$的弱透镜数据从千度调查(KiDS-1000)和热Sunyaev-Zeldovich(tSZ)的普朗克和阿塔卡马宇宙望远镜(ACT)测量的层析交叉相关性。使用HMx(一种基于晕模型的方法,持续模拟气体、恒星和暗物质成分),我们能够首次从这些数据中推导出宇宙学和重子反馈的约束,边缘化红移不确定性、星系的内在排列以及宇宙红外背景(CIB)的污染。我们发现我们的结果是不敏感的CIB,而内在的对齐提供了一个小的,但显着的贡献透镜-tSZ互相关。宇宙学约束与其他低红移探测器的宇宙学约束是一致的,并且更倾向于强重子反馈。与普朗克提出的主要宇宙微波背景约束相比,透镜效应-tSZ互相关信号的推断振幅(按$σ_8(Ω_\mathrm{m}/0.3)^{0.2}$缩放)低$\sim 2\,σ$。透镜-tSZ测量,然后结合伪$C_\ell$测量KiDS-1000宇宙剪切到一个新的联合分析,占探头之间的全部交叉协方差,提供严格的宇宙学约束,打破固有的两个探头的参数简并。联合分析给出了一个改进的40%的约束$S_8=σ_8\sqrt{Ω_\mathrm{m}/0.3}$宇宙剪切单独,而重子反馈提供的约束与流体动力学模拟一致,展示了这种联合分析的潜力与重子示踪剂,如tSZ效应。我们讨论了剩余的建模挑战,需要解决的问题,如果这些重子探测器被包括在未来的精确宇宙学…
2022-02-08 astro-ph.CO
Concordance Cosmology?
我们提出了一个新的直观的度量两个实验之间的张力,并将其应用到几个数据集。虽然我们的指标是非最佳的,但如果检测到紧张的证据,这个证据是强大的,易于解释。假设一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学模型,我们发现,有一个适度的$2.2σ$紧张之间的DES 1年的结果和${\it Planck}$测量的宇宙微波背景(CMB)。这种张力是由在晚期宇宙中观察到的结构数量与通过拟合${\it Planck}$数据预测的结构数量之间的差异驱动的,并且似乎与${\it Planck}$和哈勃速率的局部估计之间的张力无关。特别是,结合DES,重子声学振荡(BAO),大爆炸核合成(BBN),和超新星(SNe)的测量恢复哈勃常数和声音地平线符合${\it Planck}$,并在紧张与当地距离阶梯测量。如果这些不同的数据集之间的紧张关系持续存在,那么调和${\it all}$当前的数据可能需要以至少两种不同的方式打破平坦的$Λ$ CDM模型:一种涉及早期宇宙中的新物理,另一种涉及新的晚期宇宙物理。
2019-07-12 astro-ph.CO
Constraining holographic cosmology using Planck data
全息宇宙学提供了一个新的框架来描述非常早期的宇宙,其中宇宙学的预言是用三维量子场论(QFT)的可观测量来表达的。这个框架包括传统的慢卷膨胀,这是描述在一个强耦合的QFT,但它也允许定性的新模型的非常早期的宇宙,在那里的双QFT可能是弱耦合。新的模型描述了一个在早期是非几何的宇宙。虽然标准的慢卷膨胀导致(近)幂律的原始功率谱,微扰superrenormalizable QFT的产生一个新的全息光谱形状。在这里,我们将这两个预测与宇宙学观测进行比较。我们使用CosmoMC来确定最佳拟合参数,使用MultiNest进行贝叶斯证据,比较可能性。我们发现,双QFT应该是非微扰在非常低的多极($l \lesssim 30$),而更高的多极($l \gtrsim 30$)的新的全息模型,微扰QFT的基础上,适合的数据以及标准的幂律谱假设在$Λ$ CDM宇宙学。这一发现为非微扰QFT技术的应用打开了大门,如晶格模拟,在千兆秒差距尺度及更远的观测宇宙学。
2017-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the Einstein-Cartan cosmology vs. Planck data
对普朗克数据的首次综合分析表明,包含暗能量和冷暗物质的宇宙学模型能够满意地解释膨胀宇宙的基本物理特征。然而,由于无法同时拟合大尺度和小尺度TT功率谱,标量功率指数小于1,以及观测到的各向同性破坏的现象很少被CMB的统计指标所发现,这促使理论界寻找解释。我们表明,具有成团暗物质晕及其相应的成团角动量耦合到挠率的爱因斯坦-嘉当宇宙学模型,可以解释星系团的小尺度-大尺度差异和较大的特有速度(体流).在爱因斯坦-嘉当方程中,不为零的宇宙总角动量(挠率)作为一个负的有效密度项进入,导致质量密度的部分抵消。Einstein-Cartan模型的积分Sachs-Wolfe贡献是负的,因此它可以部分抵消TT CMB谱的大尺度功率。观测到的各向同性破坏是爱因斯坦-嘉当模型的一个自然组成部分,它是由宇宙演化早期轻Majorana中微子的自旋密度引起的,并与轻子CP破坏和物质-反物质不对称性有关。
2014-05-14 astro-ph.CO physics.gen-ph
Cross-correlating Planck tSZ with RCSLenS weak lensing: Implications for cosmology and AGN feedback
通过普朗克的热Sunyaev-Zeldovich(tSZ)图和红序列星系团巡天(RCSLenS)的弱引力透镜图之间的互相关,我们测量了宇宙中(热)重子和总物质之间的空间映射.互相关是在地图级别上进行的,其中所有的源(包括弥漫的星系际气体)都对信号有贡献。在我们的分析中,我们考虑两个配置空间相关函数估计,$ξ^{ y-κ}$和$ξ^ {y-γ_{t}}$,和傅立叶空间估计,$C_{\ell}^{y-κ}$。我们在天空中的三个角度分离度上发现了一个显着的相关性。仅基于统计噪声,我们可以分别使用配置空间$y-κ$和$y-γ_{t}$估计器报告13个$σ$和17个$σ$互相关检测。包括采样方差的启发式估计分别产生6 $σ$和8 $σ$的检测显著性。从傅立叶空间估计器$C_{\ell}^{y-κ}$获得类似的检测水平。由于每个估计器探测不同的动态范围,它们的组合提高了检测的重要性。我们将我们的测量结果与宇宙学流体动力学模拟的cosmo-OWLS套件的预测进行比较,其中实施了不同的星系反馈模型。我们发现,一个模型与相当大的AGN反馈,从星系群和WMAP-7 yr的最佳拟合宇宙学参数去除大量的热气提供了最好的匹配的测量。在普朗克宇宙学的背景下,所有的重子模型都过度预测了观测到的信号。类似的宇宙学结论时,我们采用晕模型与观察到的“普遍”的压力分布。
2016-08-26 astro-ph.CO
Galaxy formation in the Planck cosmology - IV. Mass and environmental quenching, conformity and clustering
我们在Henriques et al.(2015)的星系形成模拟中研究了恒星形成的猝灭随红移、环境和恒星质量的变化,该模拟在两个千禧年模拟中实现了慕尼黑半解析模型(L-GALAXIES)的更新版本,并将其扩展到普朗克宇宙学。在这个模型中,大质量星系被活动星系核的反馈淬灭,这取决于黑洞和热气体的质量,因此间接地取决于恒星的质量。此外,任何质量的卫星星系都可以通过气体的冲压压力或潮汐剥离以及通过抑制气体流入而熄灭。这种组合的过程产生淬火效率,这取决于恒星质量,主机晕质量,环境密度,距离组中心和组中心星系性质的方式同意定性与观察。一些差异仍然存在于密集的区域和靠近群体中心的地方,那里的淬火似乎仍然太有效。此外,虽然大质量星系的平均恒星年龄与观测结果一致,但假设的活动星系核反馈模型允许在后期有太多的恒星形成。活动星系核的反馈和环境效应在密度较高的环境中更强,这一事实导致了中心星系和卫星星系的淬灭之间的相关性,这大致再现了晕内观察到的一致性趋势。
2016-11-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Planck constraints on scalar-tensor cosmology and the variation of the gravitational constant
通过对普朗克2015年实验结果中得到的宇宙微波背景(CMB)角功率谱数据的分析,给出了标量-张量引力理论的宇宙学约束.我们考虑调和吸引子模型,其中标量场在爱因斯坦坐标系中具有曲率调和势($β$),理论随时间向爱因斯坦引力弛豫。本文用马尔可夫链蒙特卡罗方法分析了普朗克的{ \it TT}、{\it EE}、{ \it TE}和透镜CMB数据,发现对于$0<β<0.4$,现今对爱因斯坦引力的偏离(${α_0}^2$)被约束为${α_0}^2<2.5\times10^{-4-4.5β^2}\ (95.45\% {\rm\ C.L.})$和${α_0}^2<6.3\times10^{-4-4.5β^2}\ (99.99\%\ {\rm C.L.})$。从复合到现在的有效引力常量的时间变化被约束为$G_{\rm rec}/G_0<1.0056\ (95.45\% {\rm\ C.L.})$和$G_{\rm rec}/G_0<1.0115\ (99.99 \%{\rm\ C.L.})$。我们还发现,扩展到非平坦宇宙模型的约束的影响不大,因为普朗克揭示的扩散阻尼效应打破了简并的投影效果。
2016-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Loop Quantum Gravity and the The Planck Regime of Cosmology
非常早期的宇宙提供了我们目前测试量子引力理论的最佳舞台。暴胀范式成功地解释了观测到的宇宙微波背景的不均匀性,这在一定程度上已经说明了这一点,因为暴胀范式是基于弯曲宇宙时空的量子场论。然而,这种分析排除了普朗克时代,因为背景时空满足爱因斯坦方程,一直回到大爆炸奇点。利用圈量子引力的技术,这个范式现在已经扩展到从普朗克状态到暴胀开始的自洽理论,涵盖了大约11个数量级的曲率。此外,对于一个狭窄的窗口的初始条件,有偏离标准的范例,与新的效果,如修改的一致性关系,涉及标量和张量功率谱和一个新的来源的非高斯性。因此,宇宙大尺度结构的起源可以追溯到量子引力波动\emph{in the Planck regime}。本报告为广义相对论界提供了这些发展的鸟瞰图。
2013-03-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
KiDS-450: Tomographic Cross-Correlation of Galaxy Shear with {\it Planck} Lensing
我们提出了在千度巡天(KiDS-450)中测量的星系透镜与普朗克2015年探测到的宇宙微波背景(CMB)的重叠透镜测量之间的层析交叉相关性。我们将我们的联合探测测量与平坦$Λ$ CDM宇宙学的理论预期进行比较,假设KiDS-450宇宙剪切和普朗克CMB分析的最佳拟合宇宙学参数。我们发现,我们的结果是一致的$1σ$与KiDS-450宇宙学,与振幅重标度参数$A_{\rm KiDS} = 0.86 \pm 0.19$。采用普朗克宇宙学,我们发现我们的结果在$2σ$内与$A_{\it Planck} = 0.68 \pm 0.15$一致.我们发现,在这两种情况下,当污染的信号由固有的星系排列占,增加$\sim 0.1$的$\sim 0.1$的协议得到改善。这是第一次层析分析的星系透镜- CMB透镜互相关信号,是基于五个光度红移箱。我们使用这种测量作为一个独立的验证的乘法剪切校准和校准源的红移分布在高红移。我们发现,这两个量的约束是强相关的,从这种技术,因此不应被视为一个独立的竞争力校准工具。
2017-03-09 astro-ph.CO
Testing the Interaction between Dark Energy and Dark Matter with Planck Data
相互作用的暗能量和暗物质被用来超越标准宇宙学。我们的论点的基础上普朗克数据,并得出结论,相互作用是兼容的观测,并可以提供一个强有力的论据对宇宙学参数的不同值的一致性。
2014-05-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The expansion rate of the intermediate Universe in light of Planck
我们在红移范围0.1 < z <1.2内使用与宇宙学无关的膨胀历史测量,并将它们与宇宙微波背景导出的膨胀历史预测进行比较。其动机是调查当地(宇宙学独立)的哈勃常数H 0值和普朗克导出的H 0之间的张力是否也存在于其他红移。我们的结论是,对于LCDM模型,在0.1 < z < 1.2时,普朗克和宇宙学独立测量的哈勃参数H(z)之间没有张力(张力的几率只有1:15,统计上不显著)。考虑LCDM模型的扩展并没有改善这些几率(实际上使它们更糟),因此更倾向于更简单的模型。另一方面,H(z)数据也与局部H 0测量值不存在张力,但所有三个数据集的组合显示出高度显著的张力(比值~ 1:400)。因此,新的数据加深了普朗克和本地H 0测量之间的不匹配之谜,并且不能明确地确定它是否是一种局限于特定红移的效应。话虽如此,我们发现,假设NGC 4258脉泽距离作为H 0的正确锚,带来的几率舒适的值。此外,仅使用膨胀历史测量,我们在LCDM模型内约束H 0 = 68.5 +-3.5和Omega_m = 0.32 +-0.05,而不依赖于任何CMB先验。我们还解决了如何顺利的宇宙膨胀历史的宇宙学独立的数据的问题,并得出结论,没有证据表明偏离平滑的膨胀历史,也没有随时间变化的状态方程的值的暗能量。
2014-03-10 astro-ph.CO
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
The pre-inflationary dynamics of loop quantum cosmology: Confronting quantum gravity with observations
利用圈量子引力的技术,宇宙学扰动的标准理论最近被推广到包括普朗克时代。我们现在应用这一框架来探索前通货膨胀的动态。该框架使我们能够分离和解决真正的trans-Planckian困难,为理论和观测提供有趣的教训。具体来说,对于一个大类的初始条件的反弹,我们导致了自洽的扩展膨胀的范例超过11个数量级的密度和曲率,从大反弹的开始慢卷。此外,对于一个狭窄的初始条件窗口,有偏离标准的范式,与新的效果-如修改的张量标量功率谱和张量谱指数的比值之间的一致性关系,以及一个新的来源的非高斯性-这可能会扩展到宇宙学观测的早期宇宙的深普朗克制度。
2013-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A look to the inside of haloes: a characterisation of the halo shape as a function of overdensity in the Planck cosmology
在本文中,我们研究了从一组宇宙学N体模拟中提取的大范围质量的暗物质晕的三轴性质。我们测量的形状在不同的距离晕中心(其特征在于不同的过密度阈值),在三维和二维。我们讨论了如何晕三轴度增加的质量,红移和距离晕中心。我们还研究了不同的椭球体的方向是如何相互对齐的,以及不同维里配置的晕的内部形状的梯度是什么。我们的研究结果强调,内部的晕保留暴力的形成过程的记忆,保持主轴朝向的优先方向的下落的材料,而外部变得更圆,由于连续的各向同性合并事件。这种效应在最近形成的高质量晕中非常明显,而在低质量晕中则更加模糊。我们提出了简单的分布,可用于各种质量重建算法的先验,在不同的波长下工作,以恢复一个更复杂和现实的暗物质分布的孤立和放松的系统。
2016-11-25 astro-ph.CO