Cosmological implications of a modified galaxy cluster pressure profile using the $Planck$ tSZ power spectrum
星系团的平均压力分布是基于通过Sunyaev-Zel'dovich(SZ)效应观测到的星系团的宇宙学分析中的一个关键要素。这一配置文件的形状和幅度的变化可以解释目前观察到的宇宙学约束之间的差异的一部分,从分析的CMB主要各向异性和那些从集群丰度在SZ调查的固定质量偏置参数。通过对$Planck$测量的SZ功率谱的分析,我们研究了平均压力剖面修正的宇宙学意义。我们定义了两个平均压力分布两侧的$Planck$的观测附近的集群。这些配置文件的参数的选择,以确保其兼容性的压力和气体质量分数的分布在低红移观察到的配置文件。我们发现显着的差异,通过使用这两个配置文件,以适应$Planck$ SZ功率谱和以前的分析中发现的宇宙学参数。我们得出结论,平均归一化压力曲线的幅度的${\sim}15\%$减小足以减轻从CMB和聚类分析中观察到的$σ_8$和$Ω_m$的约束之间的差异。
2019-11-08 astro-ph.CO
Exploring the relation between (sub-)millimeter radiation and gamma-ray emission in blazars with Planck and Fermi
普朗克卫星和费米卫星在轨道上的共存,使得在大样本的耀变体中探索(亚)毫米和伽马射线发射之间的联系成为可能。我们发现,伽马射线的发射和(分)毫米光度相关超过五个数量级。然而,当考虑同时观测时,这种相关性在某些频带上并不显著。另一方面,最显著的统计相关性出现在两个月内的准同时观测。此外,我们发现,在中间的毫米波政权的近似频谱营业额的源更有可能是强伽马射线发射器。这些结果表明,新注入的等离子体成分的射流和高水平的伽马射线发射之间的物理关系。
2012-04-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Is the Harrison-Zel'dovich spectrum coming back? ACT preference for $n_s \sim 1$ and its discordance with Planck
阿塔卡马宇宙学望远镜(ACT)的数据发布4显示与哈里森-泽尔多维奇原始光谱($n_s=1.009 \pm 0.015$)一致,引入了一个具有$99.3\%$ CL意义的张力,与普朗克卫星的结果一致。标量谱指数值的差异既不随大尺度结构信息的增加而减轻,也不随低多极极化数据而减轻。我们讨论了可能的途径,以减轻依赖于无论是忽略极化测量ACT或在扩展不同部门的理论的紧张局势。
2023-03-11 astro-ph.CO
From Scalar $H_0$ to $E(z)$: A Reformulation of the Hubble Tension
Institute of Basic Science, Sungkyunkwan University(韩国成均馆大学基础科学研究院);Sungkyunkwan University(韩国成均馆大学)
本文重新表述哈勃张力问题,通过维度less扩张历史E(z)分离H₀归一化与红移依赖形状,分析不同探测器的后验分布差异,发现张力显著低于传统标量H₀差异。
2026-05-07 astro-ph.CO
Exploring new physics in the late Universe's expansion through non-parametric inference
本研究利用高斯过程非参数推断,分析CC、SN和BAO数据,发现晚期宇宙在低红移和高红移处偏离Planck-ΛCDM模型,暗能量呈现动态特征,并建议在特定红移区间探索新物理以解决H0和S8张力。
2024-07-05 astro-ph.CO
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
Is the large-scale structure traced by the BOSS LOWZ galaxies consistent with $\textit{Planck}$?
本研究构建线性理论模型评估BOSS LOWZ星系成团与透镜效应在Planck宇宙学下的差异,通过交叉相关诊断排除系统误差,并利用星系团弱透镜独立测量打破参数简并,最终证实其大尺度结构与Planck一致。
2023-02-16 astro-ph.CO
Exploring Early Dark Energy solution to the Hubble tension with Planck and SPTPol data
解决长期存在的哈勃张力的一个有希望的想法是假设在重组前的宇宙中存在一种新的次主导暗能量,传统上称为早期暗能量(EDE)。如图所示,在Refs。\cite{Hill:2020osr,Ivanov:2020ril}宇宙微波背景(CMB)和大尺度结构(LSS)数据对这一提议施加了严格的限制。在这里,我们重新审视这些强边界考虑普朗克CMB温度各向异性数据在大角度尺度和SPTPol偏振和透镜测量。正如参考文献\cite{Chudaykin:2020acu}中所提倡的,这种组合数据方法预测了与$Λ$ CDM预期一致的CMB透镜效应,并允许有效地探测大角度尺度和小角度尺度。结合普朗克和SPTPol CMB数据与全形状BOSS可能性和信息测光LSS调查中的EDE分析,我们发现的哈勃常数$H_0=69.79\pm0.99\,{\rm km\,s^{-1}Mpc^{-1}}$和EDE分数$f_{\rm EDE}<0.094\,(2σ)$。这些边界获得不包括本地距离阶梯测量$H_0$(SH0 ES)缓解哈勃紧张的$2.5σ$的水平。进一步包括SH0 ES数据,我们获得了与SH0 ES完全一致的$H_0=71.81\pm1.19\,{\rm km\,s^{-1}Mpc^{-1}}$和$f_{\rm EDE}=0.088\pm0.034$。我们还发现,较高的$H_0$值不会显著恶化对LSS数据的拟合。总的来…
2021-02-13 astro-ph.CO hep-ph
Sunyaev--Zel'dovich profile fitting with joint AMI-Planck analysis
我们开发了一个贝叶斯方法分析Sunyaev-Zel 'dovich测量的星系团从弧分钟Microkelvin成像仪(AMI)无线电干涉仪系统和普朗克卫星,使用联合似然函数的数据从两个仪器。我们的方法是适用于任何组合的普朗克数据与干涉数据从一个或多个阵列。我们将分析应用于模拟集群,发现当集群压力分布先验已知时,联合数据集对集群参数提供了精确和准确的约束,从而消除了对外部信息的需求,以减少参数退化。当压力分布偏离拟合假设的压力分布时,约束会出现偏差。允许压力分布形状参数在分析中变化允许积分簇信号的无偏恢复,并根据簇的角尺寸对一些形状参数产生约束。当应用到实际数据从普朗克检测到的集群PSZ 2 G063.80+11.42,我们的方法解决了AMI和普朗克$Y$ -估计之间的差异,并有效地约束在中等和大半径的气体压力剖面形状参数。
2020-02-09 astro-ph.CO
Quantifying discordance in the 2015 Planck CMB spectrum
我们检验了普朗克2015年宇宙微波背景(CMB)温度各向异性功率谱的内部一致性。我们发现,在宇宙学常数冷暗物质(LCDM)模型参数之间存在着张力,这些参数是根据多极子l<1000(大致上是威尔金森微波各向异性探测器可以获得的参数)和l>=1000推导出的,特别是CDM密度Ω CH ^2,对于普朗克激发的光学深度先验τ =0.07+/-0.02,它在2.5 σ处是不一致的。我们发现一些参数的张力要比以前报道的大,因为普朗克协作产生模型光谱的代码中的不准确性。普朗克l>=1000的限制也与低红移的数据集,包括普朗克自己测量的CMB透镜功率谱(2.4 sigma),以及最精确的重子声学振荡(BAO)尺度测定(2.5 sigma)。普朗克在l>=1000时预测的哈勃常数,H_0=64.1+/-1.7 km/s/Mpc,与3.0 sigma水平上最精确的局域距离阶梯测量值73.0+/-2.4 km/s/Mpc不一致,而普朗克在l<1000时的值,H_0 = 69.7+/-1.7 km/s/Mpc,在1 sigma内是一致的。普朗克和南极望远镜(SPT)高多极CMB光谱之间的差异不利于将这些张力解释为新物理学的证据。我们的结论是,从普朗克高多极谱的参数可能不同于基本值,由于不太可能的统计波动或不明原因的系统学坚持在普朗克数据。
2016-02-17 astro-ph.CO
Exploring $Λ$CDM extensions with SPT-3G and Planck data: 4$σ$ evidence for neutrino masses and implications of extended dark energy models for cosmological tensions
本文利用SPT-3G和Planck等CMB数据结合BOSS、弱透镜及Pantheon超新星数据,在ΛCDM扩展模型中发现中微子质量4σ证据,并指出超新星绝对星等校准是调和H0张力的关键问题。
2023-04-13 astro-ph.CO hep-ph
Exploring uncertainties in dark energy constraints using current observational data with Planck 2015 distance priors
我们提出了我们从2015年普朗克数据中获得的距离先验,并将其与Ia型超新星(SNe Ia)和星系团的最新观测数据相结合,以探索暗能量约束的系统不确定性。我们使用联合光变曲线分析(JLA)的740个Ia超新星,来自斯隆数字巡天(SDSS)在z=0.35和z=0.57(BOSS DR 12)的星系团测量值H(z)s和D_A(z)/s(其中s是拖曳时期的声视界)。我们发现,组合的暗能量约束是不敏感的假设中的星系聚类测量(无论是BAO只或边缘化超过RSD),这表明,作为星系聚类数据的分析变得更加准确和强大,系统的不确定性降低。另一方面,我们发现,通量平均SNe Ia在z>= 0.5显着收紧的暗能量的限制,并排除了一个宇宙学常数在68%的置信水平,假设一个暗能量状态方程的宇宙尺度因子的线性平坦宇宙。当我们允许暗能量密度函数X(z)是由z=0、1/3、2/3、1处的值的三次样条给出的自由函数时,通量平均法具有最显著的效果;当0.4 < z < 0.7时,测量的X(z)偏离宇宙学常数的置信水平超过95%。由于通量平均减少了SN距离测量的偏差,这可能表明我们已经进入了SN距离测量受到系统不确定性限制的时代。
2016-10-10 astro-ph.CO hep-ph
SZ/X-ray scaling relations using X-ray data and Planck Nominal maps
我们确定使用X射线数据$Y_{C,Xray}$预测的康普顿化参数和X射线光度$L_X$之间的关系,这两个量值都来自ROSAT数据,其中康普顿化参数$Y_{C,SZ}$在{ \it Planck} 2013前景清洁标称地图上测量。我们样本中的560个星团包括质量为$M\ge 10^{13}M_\odot$的星团,比普朗克合作组织在类似分析中使用的质量小一个数量级。它也包含了八倍于红移间隔$z\le 0.3$的星团。与普朗克天线波束卷积的$β=2/3$模型的预测与在X射线发射区域内的前景清洁普朗克标称图中测量的各向异性一致,证实了早期分析的结果(Atrio-Baranovich等人,2008年)。通用的压力曲线高估信号15-21\%,这取决于孔径角。我们表明,这种差异是不是由于存在的{ \it冷芯}系统,但它是一个刹车的指示$L_X-M$关系对低质量系统。结果表明,在发射X射线通量的99%的区域内,平均康普顿化参数与X射线亮度的关系与自相似模型的预测是一致的。我们确认以前的研究结果,这里研究的标度关系不与红移的范围内,我们的目录探测。
2016-06-20 astro-ph.CO
Exploring the $H_0$ tension and the evidence of dark sector interaction from 2D BAO measurements
该研究结合15项二维BAO测量与Planck-CMB数据约束相互作用暗能量模型,发现二维BAO偏好较高$H_0$,联合高斯先验给出$H_0=73.4\pm0.88$ km/s/Mpc,并以超过3σ证据缓解$H_0$张力。
2023-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Exploring cosmological constraints on galaxy formation time
本文利用32个古老被动星系、Pantheon+超新星数据及GP与SR非参数重构,在SH0ES和Planck的$H_0$下约束星系形成时间,揭示其随红移变化并受$H_0$张力显著影响。
2025-09-30 astro-ph.CO
Relationship between the CMB, SZ Cluster Counts, and Local Hubble Parameter Measurements in a Simple Void Model
根据Sunyaev-Zel'dovich(SZ)星系团数计数推断的物质波动幅度之间的差异,原始温度,以及普朗克卫星测量的宇宙微波背景(CMB)的偏振各向异性,如果局部宇宙嵌入在Lee,2014所示的欠致密区域中,则可以调和。在这里使用一个简单的空隙模型假设开放的Friedmann-Robertson-Walker几何和马尔可夫链蒙特卡罗技术,我们调查如何深入的局部欠密区域需要解决这个矛盾。如果存在这种局部空隙,则预测不同于全局哈勃常数的局部哈勃参数值。我们推导出后验分布的本地哈勃参数的普朗克CMB数据和SZ集群计数假设简单的空洞模型的联合拟合。我们发现,预测的本地哈勃参数值的$H_{\rm loc}=70.1\pm0.34~{\rm km\,s^{-1}Mpc^{-1}}$是在更好的协议与直接的本地哈勃参数测量,表明本地空洞模型可以提供一个一致的解决方案的集群数计数和哈勃参数的差异。
2016-01-06 astro-ph.CO
Exploring the self-tuning of the cosmological constant from Planck mass variation
最近,广义相对论爱因斯坦-希尔伯特作用量中普朗克质量的变化被认为是宇宙学常数的一种自调谐机制,可以防止标准模型真空能量自由引力,并可以估计其观测值的大小。我们在此探讨这一建议的新方面。我们首先开发了一个等价的爱因斯坦框架形式主义,目前约旦框架制定的机制,并用它来突出的相似性和差异的自我调整的螯合机制。然后,我们展示了如何通过耦合高斯-邦纳项和伴随的四种形式的场强来扩展局部自调谐作用,可以防止引力子环使标准模型真空能量的退化失效。对于某些情况下,我们还发现,这种扩展可以改写为Horndeski标量张量理论,并嵌入到传统的局部自校正形式主义。然后,我们探讨的可能性统一的通货膨胀与自我调整。由此产生的方程也可以用来激发多元宇宙的解释。在这种情况下,我们重新审视的巧合问题,并提供了一个估计的概率出现的智慧生命在我们的宇宙作为宇宙年龄的函数,推断从恒星和地球的行星形成过程。我们的结论是,我们生活在一个非常典型的时代,在那里我们应该期待的能量密度的宇宙学常数和物质是相当的大小。在多元宇宙的人择分析中,为了用一个无量纲的量来比较不同宇宙的宇宙历史中生命的出现,我们选择了一个宇宙的进化视界大小与其质子大小的数量级差异,作为原子、分子和最终生命的基本组成部分。(节略)
2021-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exploring New Physics Beyond the Standard Cosmology with Dark Energy Survey Year 1 Data
利用暗能量巡天(DES Y1)第一年的最新数据,我们试图探索在标准宇宙学之外是否存在新的物理,并在三种不同的宇宙学模型中调和DES Y1和普朗克数据集之间的$σ_8$张力。结合来自DES Y1的星系团和弱引力透镜数据以及其他宇宙学观测,包括宇宙微波背景辐射,重子声学振荡,Ia型超新星(SNe Ia)和普朗克透镜,我们发现:(i)对于相互作用的暗能量模型,我们对修改后的物质膨胀率$ε=-0.00004\pm 0.00031$有一个更新的约束,(ii)对于粘性暗能量模型,得到了迄今为止在$2σ$置信水平下对体粘滞系数$η<0.00152$的最严格约束;(iii)对于动力学暗能量模型,我们对典型参数$β=-0.04\pm0.12$的约束意味着仍然没有动力学暗能量的证据。同时,我们发现,$σ_8$张力可以有效地缓解在上述三个替代品,分别约束它们与DES Y1和普朗克数据集。
2021-03-25 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Impact of the mean pressure profile of galaxy clusters on the cosmological constraints from the $Planck$ tSZ power spectrum
基于通过Sunyaev-Zel'dovich(SZ)效应观测到的星系团调查的宇宙学分析强烈依赖于星系团人口的平均压力分布。目前的紧张局势之间的宇宙学约束的CMB的主要各向异性的分析和那些从集团丰富的SZ调查。这种差异可能是由流体静力学偏差参数的错误估计来解释的,该参数将流体静力学质量与星系团的真实质量联系起来。然而,平均压力分布的振幅和形状的变化也可以解释这种张力的一部分。我们分析的影响,修改此配置文件的$σ_8$和$Ω_m$参数的约束,通过分析的SZ功率谱测量的$Planck$合作。我们选择了两个平均压力分布,分别低于和高于$Planck$从附近的星系团的观察。这两个轮廓的参数的选择是基于目前的估计的压力和气体质量分数的轮廓分布在低红移。这两个配置文件中发现的宇宙学参数是显着不同的$Planck$压力配置文件中获得的。我们得出结论,平均归一化压力曲线幅度的${\sim}15\%$降低将缓解在CMB和聚类分析中观察到的$σ_8$和$Ω_m$约束之间的张力,而不需要质量偏差参数的极值。
2019-10-17 astro-ph.CO
Constraining Planck scale physics with CMB and Reionization Optical Depth
我们提出了一个双向的相互作用的原理证明在非常早期的宇宙和后期的观测物理。我们发现的原始机制之间的关系,负责大规模的功率抑制的原始功率谱和再电离光学深度$τ$的值。这些机制可影响$τ$的估计。我们表明,使用未来的测量$τ$,人们可以获得前暴胀动力学的约束,提供了一个新的窗口非常早期的宇宙物理。此外,新的重新估计的$τ$可以潜在地解决$τ$的高和低$\ell$测量之间的适度差异,因此为功率抑制异常及其原始起源提供经验支持。
2017-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exploring dark matter microphysics with galaxy surveys
我们使用目前的宇宙学观测和未来实验的预测来说明大尺度结构(LSS)调查在探测暗物质(DM)微物理和揭示潜在的偏离标准$Λ$ CDM方案的权力。为了量化这种说法,我们专注于扩展的$Λ$ CDM DM中微子散射,这留下了独特的印记的角度和物质的功率谱。在发现未来的CMB实验(如COrE+)将不会显着改善普朗克卫星设置的约束后,我们表明,下一代星系团调查(如DESI)可能会在约束替代宇宙学方面发挥主导作用,甚至有可能发现。通常,我们发现DESI对DM相互作用的敏感性比普朗克高一个数量级,因此探测到目前为止只能通过$N$体模拟获得的效应。
2017-11-30 astro-ph.CO hep-ph
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
The Sunyaev-Zeldovich Signal of the maxBCG SDSS Galaxy Clusters in WMAP
普朗克合作测量了斯隆数字巡天光学选择的星系团的Sunyaev-Zel'dovich(SZ)减量,发现它大大低于基于maxBCG星系团现有质量校准的预期。要解决这种紧张关系,要么数据上升,要么理论预期下降。在这里,我们使用威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)的数据进行一个独立的估计SZ递减maxBCG集群。恢复的信号与使用普朗克获得的信号一致,尽管由于WMAP的较大光束尺寸和较小的频率范围而具有较大的误差条。尽管如此,这一检测作为一个独立的确认的影响的大小,并表明,所观察到的差异必须是理论上的起源。
2011-06-10 astro-ph.CO
Lensing covariance on cut sky and SPT-Planck lensing tensions
我们研究了引力透镜对不完全天空覆盖实验的模拟宇宙微波背景数据的相关性及其对南极望远镜数据推断的影响。这些相关性与理论预期一致,由超样本和样本内透镜项的总和给出,在超样本透镜效应的幅度中仅具有通常可忽略的$\sim$ 5%的差异。包括这些影响,我们发现,透镜约束是在$3.0σ$或$2.1σ$之间的SPT偏振测量和普朗克温度或透镜重建约束的张力分别。如果忽略透镜诱导的协方差效应,则这些张力的显著性增加至$3.5σ$或$2.5σ$。一旦其他参数被边缘化,使用标准缩放参数$A_L$基本上低估了张力的重要性。通过参数化的超采样透镜通过平均收敛的SPT足迹,我们发现一个暗示的密度不足的SPT区域。我们还限制了额外的锐化的CMB声学峰值,由于错过了平滑的峰值由超采样透镜在一个水平,这是远远小于透镜样本方差。最后,我们延长通常的“移动的手段”统计评估紧张局势的非高斯后验,概括的方法来提取相关模式从嘈杂的模拟协方差矩阵,并提出了一种治疗的相关模式,而不是数据协方差,但作为辅助模型参数。
2018-10-22 astro-ph.CO
Discrepancies between CFHTLenS cosmic shear & Planck: new physics or systematic effects?
目前,物质聚集的振幅测量值存在差异,使用$σ_8$参数化,从星系弱透镜和宇宙微波背景数据推断,这可能是新物理学的指示,如大质量中微子或重力定律的修改,或重子反馈。在本文中,我们假设宇宙学参数很好地确定了普朗克,并使用弱透镜数据调查的重子反馈和大质量中微子的影响,以及可能的贡献,从内在的排列和光度红移的偏见。我们采用非参数的方法来模拟重子反馈的暗物质集群,这是足够灵活的再现OWLS和Illustris模拟结果。我们使用的统计,三维宇宙剪切,是一种方法,提取宇宙学信息的弱透镜数据使用球贝塞尔函数功率谱方法。我们分析了CFHTLenS弱透镜数据,并假设普朗克CMB实验的最佳拟合宇宙学参数,发现没有证据表明暗物质功率谱上存在重子反馈,但有证据表明CFHTLenS数据中的光度红移存在偏差,这与Choi等人(2015)基于光谱红移的完全独立分析一致;并且这些结论对于关于内在对准系统的假设是稳健的。我们还发现了一个上限的总和中微子质量的条件下,其他$Λ$ CDM参数是固定的,$< 0.28$ eV($1σ$)。
2016-03-22 astro-ph.CO
Refined approaches in second leptogenesis for the baryon-lepton asymmetry discrepancy
本文研究电弱标度以下的第二次轻子生成,通过分析温度相关质量、弱作用衰变通道转变及 $W/Z$ 附近散射共振,解释并放大 $B-L$ 不对称以弥合重子–轻子不对称差异。
2025-03-18 astro-ph.CO hep-ph
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
$5 σ$ 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
A comparison of Bayesian and frequentist confidence intervals in the presence of a late Universe degeneracy
本文比较贝叶斯MCMC与频率学派轮廓似然方法,揭示晚期宇宙高红移数据中一维后验的非高斯性及MCMC边缘化偏差,并发现高红移宇宙计时器数据在约2σ水平上偏离Planck-ΛCDM。
2025-01-03 astro-ph.CO
Testing AdS early dark energy with Planck, SPTpol and LSS data
通过在复合之前注入一种新的能量成分,称为早期暗能量(EDE),哈勃张力可能会得到解决。复合周围的反德西特(AdS)相可以使注入的能量衰减得更快,从而允许更高的EDE分数(因此更大的$H_0$),同时防止降低CMB拟合。在这项工作中,我们测试的AdS-EDE模型与CMB和大规模结构(LSS)的数据。我们的CMB数据集由普朗克TT光谱的低$\ell$部分和SPTpol偏振和透镜测量组成,因为该数据集预测的CMB透镜效应与$Λ$ CDM预期一致。结合BAO和Pantheon数据,我们分别找到了没有和有SH 0 ES先验的最佳拟合值$H_0=71.92$ km/s/Mpc和$H_0=73.29$ km/s/Mpc。包括宇宙剪切和星系团数据,我们有$H_0=71.87$ km/s/Mpc和$S_8=0.785$,即只有$1.3σ$与直接测量的$S_8$有差异。
2021-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Planck Constraints on Holographic Dark Energy
利用普朗克数据对全息暗能量(HDE)模型的宇宙学约束进行了详细的研究。HDE能很好地拟合Planck高-l(l> 40)温度功率谱,而LCDM在l = 20 - 40之间的差异在HDE中仍未解决。仅普朗克数据就可以对HDE参数c产生强而可靠的约束。在68% CL下,我们得到c = 0.508 +-0.207,Planck + WP+透镜,有利于当前体模HDE> 2 σ CL。相比之下,单独使用WMAP9,我们无法在c上得到有趣的约束。通过将Planck + WP与6dFGS + SDSS DR 7(R)+BOSS DR 9的BAO测量、HST的H0测量、SNLS 3和Union2.1 SNIa数据集相结合,我们得到68%CL约束c = 0.484 +-0.070,0.474 +-0.049,0.594 +-0.051和0.642 +-0.066。如果我们进一步加入普朗克透镜数据,约束可以改善2%-15%。与WMAP9的结果相比,Planck的结果误差减小了30%~60%,并且在更高的CL下更倾向于幻影式的HDE。我们发现普朗克和BAO/HST之间没有明显的张力。特别是Ω h^3与暗能量参数之间的强相关性,有助于缓解普朗克与HST之间的紧张关系。在LCDM中,剩余的chi ^2_{Planck + WP + HST}-chi ^2_{Planck + WP}为7.8,如果我们将暗能量…
2013-10-01 astro-ph.CO hep-th
Planck intermediate results. III. The relation between galaxy cluster mass and Sunyaev-Zeldovich signal
我们研究了星系团质量M和Sunyaev-Zeldovich(SZ)效应信号D_A^2 Y之间的关系,其中19个天体的弱透镜(WL)质量测量可在文献中获得。流体静力学的X射线质量来自XMM-牛顿存档数据和SZ效应的信号是从普朗克全天巡天数据测量。我们发现了一个M_WL-D_A^2 Y关系,该关系在斜率和归一化方面与先前使用弱透镜质量的测定一致;然而,相对于先前基于流体静力学X射线质量代理关系的测量,存在归一化偏移。我们验证,我们的SZ效应测量是在良好的协议与以前的决定从普朗克数据。对于目前的样本,R_500处的流体静力学X射线质量平均比相应的弱透镜质量大20%,与预期不符。我们表明,质量差异是由两种方法测量的质量浓度的差异驱动的,并且对于本样本,质量差异和质量浓度的差异对于受扰系统尤其大。质量差异也与X射线和弱透镜分析所使用的中心偏移有关,这在扰动系统中也是最重要的。我们概述了几种方法,需要帮助实现集群质量测量与X射线和弱透镜观测收敛。
2012-09-14 astro-ph.CO
Testing modified gravity with Planck: the case of coupled dark energy
普朗克合作组最近发表了宇宙微波背景(CMB)辐射图,与LCDM模型非常吻合,特别适合多极l > 40。我们在这里探讨的可能性是,暗能量是动态的,暗物质粒子之间的引力实际上不同于广义相对论中的标准引力:这是耦合暗能量模型的情况,其中暗物质粒子感觉到第五种力的存在,比引力大β ^2倍。我们调查的普朗克数据的耦合β的强度上的限制。有趣的是,我们表明,一个非零耦合是兼容的数据,并找到一个可能性峰值β = 0.036 \pm 0.016(普朗克+ WP + BAO)(兼容零2西格玛)。当普朗克与哈勃太空望远镜的数据结合时,峰值的显著性增加到β = 0.066 \pm 0.018(普朗克+ WP + HST)(约3.6西格玛)。这个峰值主要来自于宇宙微波背景辐射测量的哈勃参数和天体物理测量的哈勃参数之间的微小差异。在这个意义上,未来的观测和当前观测的进一步测试是必要的,以确定差异是否是由于任何数据集的系统性。我们的目的不是宣称新的物理学,而是展示普朗克数据如何被用来提供动态暗能量和修正引力的信息,使我们能够以小于2%的精度测试暗物质粒子之间有效的第五种力的强度。
2013-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploring the spectral properties of radio relics I: Integrated spectral index and Mach number
射电遗迹是电子在星系团外围被冲击(再)加速到高能量的表现。然而,当用无线电或X射线观测来测量时,对冲击强度的估计产生了不同的结果。一般来说,从射电观测得到的马赫数要比相应的X射线测量结果大。在这项工作中,我们调查这种马赫数的差异。为此,我们使用宇宙学代码ENZO来模拟一个拥有明亮射电遗迹的星系团样本。对于每一个遗迹,我们计算了无线电马赫数的综合无线电频谱和X射线马赫数的X射线表面亮度和温度的跳跃。我们的分析表明,在马赫数估计的差异遵循的方式,其中不同的可观察到的基础马赫数分布的不同部分:无线电观测是更敏感的高马赫数只存在于一小部分的冲击波的表面,而X射线测量反映的平均值的马赫数分布。此外,X射线测量对文物的方位非常敏感。如果从不同的侧面观察同一残骸,测量的X射线马赫数会有很大的不同。另一方面,无线电测量更可靠,因为它们不受遗迹方向的影响。
2021-06-15 astro-ph.CO
Exploring the Growth Index $γ_L$: Insights from Different CMB Dataset Combinations and Approaches
本文利用MGCAMB和CAMB_GammaPrime_Growth两种方法,结合不同CMB数据集研究增长指数γ_L,发现Planck数据导致其偏离ΛCDM值0.55,而CMB透镜及ACT、SPT数据可恢复一致性,表明Planck的A_lens问题是偏离来源。
2024-02-02 astro-ph.CO gr-qc
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
Exploring a new interaction between dark matter and dark energy using the growth rate of structure
我们提出了一个唯象的相互作用的比例因子幂律形式,导致两种扰动项的外观,随着扰动哈勃膨胀率的比例因子空间变化。我们研究了参数化后Friedmann方案中的背景和微扰演化,得到了能量-动量交换可以从暗能量流向暗物质,以保持暗能量和暗物质密度在任何时候都很好地定义。我们结合了几个测量的宇宙微波背景(WMAP 9 +Planck)数据,重子声学振荡测量,红移空间畸变数据,JLA样本的超新星,和哈勃常数约束的耦合常数和指数提供了参数化的相互作用本身。${\rm Planck+WMAP9+BAO}$ ${\rm +RSD+JLA+HST}$数据的联合分析似乎有利于大的耦合常数,在1 $σ$水平的$ξ_c = 0.34403427_{- 0.18907353}^{+ 0.14430125}$,并倾向于具有负指数的幂律相互作用,因此在1 $σ$水平的$β= -0.50863232_{- 0.40923857}^{+ 0.48424166}$。CMB的温度功率谱表明,一个大的耦合常数产生移动的声学峰值,并影响其振幅在较低的多极。此外,较大的$β$指数产生声峰的移位,指出相对于一致性模型的明显偏差。物质功率谱对耦合常数和$β$指数的变化很敏感。在这种背景下,相互作用改变了物质的尺度和辐射的平等性,并将其推离了当前的时代,这反过来又导致了翻转点向更小尺度的转变。
2015-06-08 astro-ph.CO gr-qc
Consistency of the local Hubble constant with the cosmic microwave background
在普朗克卫星从宇宙微波背景测量的宇宙当前膨胀率和从本地距离探测器测量的宇宙当前膨胀率之间,出现了明显的矛盾,这促使人们将其解释为新物理学的证据。在传统的宇宙学中,这种差异的一个可能的来源被确定为在40 Mpc环境的宇宙平均值周围的物质密度波动,其中进行了超新星Ia型分离与造父变星和附近的绝对距离锚的校准。这种规模的不均匀性很容易达到40%或更高。在这种情况下,不一致的膨胀率作为存在于$δ_{\rm env}\approx-0.5\pm0.1$的低密度区域的证据。根据普朗克数据,找到这种局部膨胀率的概率在95%的置信水平。同样地,假设的平均膨胀率等于普朗克的平均膨胀率的等效局部数据集,虽然在统计上有利,但在相应的贝叶斯因子中不会获得比实际数据更强的偏好。因此,这些结果表明,哈勃常数的局域测量值和普朗克测量值之间存在边界一致性。一般来说,考虑到环境的不确定性,当地的测量可以被重新解释为对宇宙学哈勃常数$H_0=74.7^{+5.8}_{-4.2}$ km/s/Mpc的约束。目前的简化分析可能会增加就业的充分可用的数据集,直接$\lesssim10$百万pc环境的距离锚,更容易不均匀性的影响研究,以及膨胀率测量类星体透镜,引力波,目前仅限于相同的40百万pc区域,和当地的星系分布。
2020-02-26 astro-ph.CO
Exploring generalized Starobinsky Model of Inflation: Observational Constraints
本文通过MCMC分析Planck-2018、BICEP3和BAO数据,约束了幂律Starobinsky暴胀模型的参数,证实偏离标准R²模型在观测上可行。
2025-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
CHEX-MATE: exploring the kinematical properties of Planck galaxy clusters
本研究分析了 CHEX-MATE 星系团样本的运动学特性,利用 MG-MAMPOSSt 方法推导了 75 个星系团的质量分布,发现 NFW 和 Burkert 模型均能拟合数据,并评估了质量偏差、动力学状态及浓度-质量关系,揭示了轨道各向异性的径向变化趋势。
2025-05-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Inhomogeneous Cosmology Redux
另一种解释宇宙加速膨胀所需的暗能量假设是采用非均匀宇宙学模型来解释没有暗能量的超新星数据。我们采用了一个空洞的宇宙学模型,基于爱因斯坦场方程的非齐次Lemaintre-Tolman-Bondi解。该模型可以解决$ΛCDM$模型中观测异常,如哈勃常数$H_0=73.24\pm 1.74\,{\rm km}\,{\rm s}^{-1}\,{\rm Mpc}^{-1}$的本地测量值与普朗克卫星数据和$ΛCDM$模型确定的$H_0=66.93\pm 0.62\,{\rm km}\,{\rm s}^{-1}\,{\rm Mpc}^{-1}$之间的差异,以及锂$^{7}{\rm Li}$问题,这是一个$5σ$之间的理论预测的$^{7}{\rm Li}$从大爆炸核合成和价值,我们观察到当地今天在$z=0$。空洞模型还可以解决普朗克卫星的Sunyaev-Zel'dovich效应所产生的大质量星系团数量与CMB各向异性所预期的数量之间的紧张关系,以及普朗克数据中观察到的CMB弱透镜异常。讨论了宇宙学哥白尼原理以及$ΛCDM$和空洞宇宙学模型中的时间和位置当今重合难题。
2016-08-01 astro-ph.CO gr-qc
Exploring Cosmic Origins with CORE: Extragalactic sources in Cosmic Microwave Background maps
我们讨论了下一代星载宇宙微波背景(CMB)实验研究河外源的潜力。我们的分析特别关系到未来空间项目CORE的定义,该项目是为了响应欧空局关于作为普朗克卫星后继者的中型任务机会的呼吁而提交的。即使有效的望远镜尺寸将比普朗克的小一些,CORE在其最高频率处将具有相当好的角分辨率,因为与普朗克相反,它在所有频率处都是衍射限制的。改进的分辨率意味着源混淆的显著减少,即显著更弱的检测限。特别是,CORE将探测到分布在整个天空中的数千个强透镜高z星系。这些星系的极端亮度将使人们有可能通过后续观测以非常详细的方式研究它们。此外,CORE的分辨率与高z星系原星团的典型大小相匹配,比普朗克分辨率好得多,从而导致更高的探测效率;这些物体将被捕获在其他波段的调查所无法达到的进化阶段。此外,CORE将提供关于维里化星系群和星系团中恒星形成演化的独特信息,直至最高可能的红移。最后,由于其非常高的灵敏度,CORE将探测到数千个射电源的偏振发射,并首次探测到尘埃星系的偏振发射,分别为毫米和亚毫米波长。
2017-05-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring sub-GeV dark matter via $s$-wave, $p$-wave, and resonance annihilation with CMB data
本研究利用现有及未来CMB数据,重新约束亚GeV暗物质的$s$波、$p$波及共振湮灭,更新相关上限并首次给出共振情形下媒介粒子分支比限制,凸显μ畸变与CMB各向异性的探测互补性。
2025-09-03 astro-ph.CO hep-ph
Implications of DES 5YR SNe Dataset for $Λ$CDM
利用DES五年超新星数据,结合Planck和DESI观测,发现物质密度参数随红移增加,与Planck存在2.5σ偏差,暗示动态暗能量或需修正ΛCDM模型。
2025-02-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Power Spectra Based Planck Constraints on Compensated Isocurvature, and Forecasts for LiteBIRD and CORE Space Missions
补偿等曲率扰动(CIP),其中重子和冷暗物质扰动抵消,不引起总物质等曲率扰动。因此,在重子密度衬度$Δ$的线性阶,CIP是不能被CMB功率谱检测到的。在第二阶,CIP以与透镜化类似的方式平滑功率谱,导致CIP方差$Δ^2_{rms}=<Δ^2>$和透镜化参数$A_L$之间的简并。我们表明,CMB透镜数据打破了这种简并。LCDM+CIP(+ $A_L$)模型的嵌套采样、普朗克2015年温度、偏振和透镜数据给出了68% CL下的$Δ^2_{rms}=0.0069\pm0.0030$。在2.3 $σ$时,非零值更受欢迎。与绝热LCDM模型相比,CIP与$Δ^2_{rms}=0.007$的最佳拟合$χ^2$提高了3.6。相比之下,尽管温度数据有利于$A_L=1.22$,但允许$A_L\ne1$不会改善关节配合,因为透镜数据不利于$A_L\ne1$。事实上,CIP提供了一个罕见的简单模型的例子,它可以通过同时拟合高多极温度和透镜数据以及极化数据来减少普朗克透镜异常。最后,我们得出预测未来的卫星任务(LiteBIRD建议JAXA和探索宇宙起源与核心建议欧空局的M5电话)。由于其粗糙的角分辨率,LiteBIRD无法改善CIP或$A_L$的约束,但CORE-M5接近宇宙方差极限,并将CIP约束改善为68%(95%)CL的$Δ^2_{rms}<0.0006\ (0.0014)$,这比目前基于三谱的上…
2017-01-24 astro-ph.CO hep-ph
GAIA Cepheid parallaxes and 'Local Hole' relieve $H_0$ tension
在由{ \it Planck}微波背景功率谱所暗示的哈勃常数$H_0=67.4\pm0.5$ km\,s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$的值与由距离尺度$H_0=73.4\pm1.7$ km\,s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$给出的值之间存在$\approx9\pm2.5$张力。但是,通过对{ \it Gaia} DR 2视差系统偏移量的合理假设,我们发现银河系造父变星定标体的{ \it Gaia}视差距离比以前估计的要长$\approx12-15$ %.类似地,{ \it盖亚}也意味着$\approx4.7\pm1.7$ \%更长的距离为46造父变星比以前的距离尺度上的Riess等人。然后,我们表明,存在一个$\approx150$ h $^{-1}$ Mpc“本地洞”的星系分布意味着流出的$\approx500$ km\,s $^{-1}$。考虑到SNIa标准烛光到$z\approx0.15$的后退速度,$H_0$进一步降低了$\approx1.8$ 1%。将上述两个结果结合起来,将使$\approx7$估算的距离尺度$H_0$从$H_0\approx73.4\pm1.7$减小到$\approx68.9\pm1.6$ km\,s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$,与{ \it Planck}值合理地一致。我们的结论是,由于{ \it Gaia}系统学引起…
2019-01-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological evidence for leptonic asymmetry after Planck
最近,普朗克卫星发现了一个更大和最精确的物质能量密度值,它影响到其他宇宙学参数的当前值,如哈勃常数、当前星团丰度和宇宙年龄。普朗克在基本LambdaCDM模型框架内确定这些参数与直接测量这些参数之间存在的紧张关系引发了热烈的讨论和几种解释。在本文中,我们量化这种紧张局势,探索几个扩展的基础LambdaCDM模型,包括轻子不对称性。我们通过使用最新的宇宙学测量,对宇宙的辐射含量和中微子性质设定了界限,对原始氦丰度施加了自洽的BBN约束。对于所有的宇宙学不对称模型,我们发现宇宙学数据的偏好较小的值的活动和不育中微子质量。这增加了宇宙学和短基线中微子振荡数据之间的紧张关系,这些数据有利于质量约为1 eV的无菌中微子。对于简并大质量中微子的情况,我们发现对于所有轻子非对称模型,直接测定的哈勃常数、目前的星系团丰度和宇宙年龄的差异在~ 1.3 σ处得到缓解。我们还发现~2 σ统计证据的偏好宇宙学数据的正常中微子层次。这一点在包含轻子不对称性和三种大质量中微子的宇宙学模型中更为明显。我们的结论是,目前的宇宙学数据有利于轻子不对称扩展的基础LambdaCDM模型和正常的中微子质量等级的模型与额外的不育中微子物种和/或倒置的中微子质量等级。
2014-01-06 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Revisiting the Concordance $Λ$CDM model using Gamma-Ray Bursts together with Supernovae Ia and Planck data
本文通过结合伽马射线暴、超新星和普朗克数据,利用三维基本平面关系检验哈勃常数张力,发现表观3.14σ张力在红移演化校正后降至2.26σ,表明校正选择偏差的重要性。
2024-07-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
$S_8$ 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
Exploring Mirror Twin Higgs Cosmology with Present and Future Weak Lensing Surveys
本研究利用DES、Planck等观测数据对镜像双希格斯模型开展贝叶斯全局分析,约束其暗物质占比等参数,验证其缓解宇宙学张力的潜力,并指出未来CSST可高精度测定双重子丰度。
2023-10-05 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph