Testing the anisotropy of cosmic acceleration from Pantheon supernovae sample
本文利用Pantheon样本研究了宇宙加速的各向异性。Pantheon样本包括1048颗光谱证实的Ia型超新星(SNe Ia),覆盖了红移范围$0.01 < z < 2.3$。在半球比较法中,我们发现偶极方向为$(l = 37 \pm 40^{\circ}, b = 33 \pm 16^{\circ})$,最大各向异性能级为$δ=0.136 {}^{+0.009}_{-0.005}$。由偶极拟合方法得到各向异性的大小为$A = (3.7 {}^{+2.5}_{-3.7}) \times 10^{-4}$,偶极方向为$(l = 329^{\circ}{}^{+ 101^{\circ}}_{-28^{\circ}}, b = 37^{\circ}{}^{+ 52^{\circ}}_{-21^{\circ}})$在银道坐标系中的方向。从红移层析分析,结果是弱依赖于红移。各向异性很小,各向同性宇宙学模型是一个很好的近似。
2018-07-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Cosmic Linear Anisotropy Solving System (CLASS) II: Approximation schemes
玻尔兹曼码被几个团体广泛用于用宇宙微波背景和大尺度结构数据约束宇宙学参数。这种活动在计算上是昂贵的,因为一个典型的项目需要从10'000到100'000玻尔兹曼代码执行。新发布的代码CLASS(宇宙线性各向异性求解系统)采用了改进的近似方案,从而同时提高了速度和精度。我们在这里描述的三个近似使用的类基本LambdaCDM模型,即:重子-光子紧耦合近似,可以设置为一阶,二阶或两者之间的妥协;超相对论流体近似,尚未在公共分布之前实施;最后辐射流近似考虑再电离。
2011-08-17 astro-ph.CO
Probing cosmic anisotropy with GW/FRB as upgraded standard sirens
最近的研究表明,利用引力波(GW)观测得到的标准塞壬光度距离($d_\mathrm{L}(z)$)和快速射电暴(FRB)观测得到的色散测量($\mathrm{DM}(z)$)都可以很好地检验宇宙的各向异性。另外还观察到,由于不依赖于哈勃常数,某些FRB模型中提出的对GW/FRB缔合系统的$d_\mathrm{L}(z)\cdot\mathrm{DM}(z)$的联合测量比单独测量$d_\mathrm{L}(z)$或$\mathrm{DM}(z)$更能有效地约束宇宙学参数。在本文中,我们将在理论上和模拟表明,这种升级的警报器从组合GW/FRB观测可以测试宇宙各向异性的两倍相对灵敏度相比,通常的标准警报器从GW观测单独。
2019-08-26 astro-ph.CO gr-qc
Physics of the cosmic microwave background anisotropy
对宇宙微波背景(CMB)的观测,特别是对它的频谱及其温度和偏振各向异性的观测,在现代宇宙学的发展和我们对极早期宇宙的认识中起着关键作用。我们回顾了宇宙微波背景的物理基础,以及原始温度和偏振各向异性是如何形成的。强调了区分竞争宇宙学模型的可能性。评述了CMB实验和实验技术的现状,重点是未来的观测,特别是在偏振方面。前景的排放,特别是偏振尘埃的物理,详细讨论,因为这一领域可能成为至关重要的测量的B模式的CMB偏振在以往任何时候都更高的灵敏度。
2015-01-18 astro-ph.CO
Can galactic dark matter substructure contribute to the cosmic gamma-ray anisotropy?
银河系中暗物质(DM)粒子的湮灭可以产生弥散伽马射线背景(DGRB)。由于子结构的存在,这种发射将以可预测的方式呈现各向异性。我们生成的高分辨率通过Lactea II N体模拟银河系DM晕的结果在银河系的子结构的伽马射线发射的全天空地图。我们计算的各向异性图案,考虑到不同的径向配置文件的DM分布在子结构,宇宙方差和检测阈值,并将其与费米大面积望远镜(LAT)观察到的DGRB的各向异性。通过比较DM自湮灭截面的上限< $σv$ >,暗示的各向异性的强度的DGRB和检测到的源在LAT 2年点源目录,我们发现,银河子结构不能有助于各向异性的DGRB没有强烈违反这些意见。我们的研究结果挑战的看法,小规模的各向异性的DGRB可以被用来作为一个探头DM湮灭银河subhaloes。
2014-12-18 astro-ph.CO
Anisotropy of Cosmic Acceleration
本文通过将银河系坐标系中的Ia型超新星数据集划分为12个子集,研究了宇宙加速的各向异性。在每个区域中,我们推导出减速参数$q_0$作为诊断来量化相应方向上的各向异性水平,并通过组合这些$q_0$值来构建$q_0$各向异性图。除了振幅分量外,我们还发现了振幅为$A_1=0.466^{+0.255}_{-0.205}$的$q_0$ -图中显著的偶极效应,它在大于2- $σ$的水平上偏离零.银河系中最佳拟合偶极子的方向是($θ=108.8^{\circ}$,$ϕ=187.0^{\circ}$)。有趣的是,我们发现这个偶极子的方向几乎垂直于CMB运动偶极子,它们之间的角度是$95.7^{\circ}$。垂直关系在十分之一水平上是反常的。
2013-05-16 astro-ph.CO
Energy-dependent anisotropy of cosmic-ray muons: A twelve-year study with IceCube Neutrino Observatory
本研究利用冰立方中微子天文台12年数据,分析不同能量段宇宙射线μ子的各向异性特征,证实其各向异性存在能量依赖性,为宇宙射线扩散模型提供了观测支持。
2025-08-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
An upper limit on the strength of the extragalactic magnetic field from ultra-high-energy cosmic-ray anisotropy
如果超高能宇宙射线来自河外源,它们到达这些源的方向的偏移意味着河外磁场强度的上限。皮埃尔·俄歇合作组织最近报告说,宇宙射线到达方向的各向异性与几种类型的河外天体有关。如果这些宇宙射线源自这些天体,那么它们意味着在相干长度λ_B < 100 Mpc和B < 0.7 -2.2 x 10^-10 G的情况下,河外磁场强度的极限值为B <0.7 - 2.2 x 10^-9(λ_B / 1 Mpc)^-1/2 G。这与λ_B = 1 Mpc时的现有上限相当,并且在更大的尺度上提高了4-12倍。在我们的结果中,不确定性的主要来源是未知的宇宙射线成分。
2018-06-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Testing cosmic anisotropy with Pantheon sample and quasars at high redshifts
本文利用半球比较(HC)方法和偶极子拟合(DF)方法,研究了由Pantheon样品和类星体组成的SN-Q样品的宇宙各向异性。与Pantheon样本相比,新样本具有更大的红移范围,更均匀的分布和更大的样本量。对于HC方法,我们发现在($l$,$b$)= $({316.08^{\circ}}^{+27.41}_{-129.48}$,${4.53^{\circ}}^{+26.29}_{-64.06})$方向上的最大各向异性能级为$AL_{max}=0.142\pm0.026$.各向异性的大小是$A$ =($-$ 8.46 $^{+4.34}_{-5.51}$)$\times$ $10^{-4}$,而对于DF方法得到的类星体样本,相应的优选方向指向$(l$,$b)$ =($29.31^{\circ}$ $^{+30.59}_{-30.54}$,$71.40^{\circ}$ $^{+9.79}_{-9.72}$)。SN和类星体的组合样本与各向同性假设一致。数据集的分布可能会影响偶极子结果的首选方向。结果是弱依赖于红移层析分析的红移。在SN-Q样品中没有宇宙各向异性的证据。虽然从类星体样品中得到的一些结果与标准宇宙学模型不一致,但我们仍然没有在SN-Q样品中发现任何明显的宇宙各向异性证据。
2020-08-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Anisotropy of Cosmic Background Photons from Annihilating/Decaying Dark Matter
Tohoku University(东北大学);KEK(高能加速器研究机构)
本文提出计算暗物质衰变或湮灭产生宇宙背景光各向异性角功率谱的方法,强调考虑探测器能量分辨率对结果的重要性,并应用于不同波段望远镜数据。
2026-05-01 astro-ph.CO hep-ph
Plasma Perturbations and Cosmic Microwave Background Anisotropy in the Linearly Expanding Milne-like Universe
在类米尔恩宇宙模型的框架内,我们揭示了原始重子光子等离子体演化的场景。近年来,这类模型又有了新的进展,有望解决包括宇宙学常数在内的许多宇宙学难题。利用引力的五矢量理论,考虑了度规张量扰动,并承认Friedmann方程满足一定的常数。定性地计算了宇宙微波背景(CMB)谱。
2018-10-02 astro-ph.CO gr-qc
Testing the anisotropy of the universe using the simulated gravitational wave events from advanced LIGO and Virgo
引力波的探测为宇宙学参数的约束提供了强有力的工具。在本文中,我们探讨了使用引力波作为宇宙各向异性检验标准的可能性。我们考虑的GW信号的合并产生的二元黑洞系统和模拟数百GW事件从先进的激光干涉仪引力波天文台(LIGO)和处女座。我们发现,如果GW源的红移是精确已知的,宇宙的各向异性可以被严格约束。如果观测到$\gtrsim 400$ GW事件,则各向异性振幅可以被限制为与Ia型超新星的Union 2.1并发症相当的精度。对于优选方向,需要$\gtrsim 800$ GW事件以实现Union2.1的准确性。对于800 GW事件,具有与Union2.1相当的幅度的伪各向异性信号的概率可以忽略不计。这些结果表明,在检验宇宙的各向异性方面,引力波可以提供超新星的补充工具。
2018-05-09 astro-ph.CO gr-qc
A Novel Approach to Constrain the Escape Fraction and Dust Content at High Redshift Using the Cosmic Infrared Background Fractional Anisotropy
宇宙红外背景(CIB)提供了一个机会,以限制许多性质的高红移(z>6)恒星星族作为一个整体。这个背景,具体来说,从1到200微米,将包含有关再电离时代和负责产生这些电离光子的恒星的任何信息。在本文中,我们看看分数各向异性Δ I/I的高红移人口,这是比值的波动幅度(Δ I)和平均强度(I)。我们表明,这可以用来限制逃逸分数的人口作为一个整体。CIB的波动幅度取决于逃逸分数,而平均强度不。这导致逃逸分数的较低值产生分数各向异性的较高值。这种差异预计在较长的波长带(10微米以上)更大,尽管在该范围内也更难观察到。我们表明,分数各向异性也可以用来分离尘埃从无尘人口。最后,我们讨论了CIB分数各向异性的当前观测提供的约束。
2012-11-16 astro-ph.CO
Large scale anisotropy due to pre-inflationary phase of cosmic evolution
我们表明,在宇宙演化的各向异性前暴胀阶段产生的扰动可能会影响今天的宇宙学观测的一定范围内的参数。由于宇宙在如此早期的各向异性性质,它可以解释一些观测到的大尺度各向异性信号。特别是,我们认为,CMB四极和八极的排列可以解释的萨克斯-沃尔夫效应,由于大尺度各向异性模式从宇宙学演化的早期。我们还评论如何观察到的偶极调制的CMB功率可以在这个框架内解释。
2011-10-03 astro-ph.CO hep-ph
Implementation of two-field inflation for cosmic linear anisotropy solving system
我们概述了修改的数值玻尔兹曼代码宇宙线性各向异性求解系统(CLASS),以包括额外的通货膨胀领域。首先描述代码的功能,稍后解释如何以及在何处进行修改。在本研究中,我们专注于实施一个两个领域的通货膨胀模型所需的修改,与规范的动力学项和多项式的潜力,没有交叉项,第二场的光谱上的效果提出了初步的结果。利用C语言的类和结构以及程序提供的通用Runge-Kutta积分工具,开发了代码的适应性。
2021-04-25 astro-ph.CO hep-th
Cosmic Anisotropy and Fast Radio Bursts
近年来,快速射电暴(FRB)研究领域蓬勃发展。利用红移已知的FRB研究宇宙学是一个有趣的问题。在目前的工作中,我们试图测试可能的宇宙各向异性与模拟FRB。特别是,我们只考虑FRB中可能的偶极,而不是一般的宇宙各向异性,而分析只关心通过模拟找到区分偶极和非对称结构所需的数据点的粗略数量。注意到目前还没有大量的已知红移的FRB的实际数据样本,因此有必要为此进行模拟。我们发现,至少有2800,190,100个FRB分别有能力找到振幅为0.01,0.03,0.05的宇宙偶极子。不幸的是,即使是10000个FRB也无法找到振幅为${\cal O}(10^{-3})$的微小宇宙偶极子。另一方面,至少有20个已知红移的FRB有能力找到振幅为0.1的宇宙偶极子。我们希望在不久的将来,只使用几十个已知红移的FRB就可以排除这样一个大的宇宙偶极子。
2020-09-06 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Effects of cosmic strings with delayed scaling on CMB anisotropy
在暴胀过程中的相变中产生的宇宙弦网络进入标度区的时间要晚于普通弦。如果它发生在复合之后,宇宙微波背景(CMB)在高多极矩的温度各向异性显着降低。在本文中,我们定性地研究了这种效应,并表明CMB温度各向异性和B模偏振对宇宙弦张力的约束可以放松。它被证明是很难解释最近的BICEP 2和POLARBEAR的结果在宇宙弦单独诱导的信号,即使我们考虑到延迟标度。然而,解释观测到的B模式信号所需的暴胀张量标量比可以稍微减少,以符合普朗克约束。
2014-10-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Searching for Cosmic Strings in CMB Anisotropy Maps using Wavelets and Curvelets
我们使用小波和曲波变换提取信号的宇宙弦从宇宙微波背景(CMB)的温度各向异性地图,并研究宇宙弦张力的各种正在进行的CMB温度各向异性实验将能够实现的限制。我们构造了对应于各种实验的具有大小和角分辨率的天空图。这些地图包含的信号的缩放解决方案的长弦段与一个给定的弦张力$G μ$,占主导地位的高斯原始宇宙学波动的贡献,和像素的白噪声与振幅对应的仪器噪声的各种实验。在我们包括白噪声的情况下,我们发现曲波比小波更强大。对于普朗克规格的地图,我们得到的弦张力的界限相媲美的普朗克合作。具有更好的角分辨率的实验,如南极望远镜第三代(SPT-3G)调查,将能够产生更强的限制。对于规格为SPT-3G的标测图,我们发现弦线信号在弦线张力为$G μ= 1.4 \times 10^{-7}$时都是可见的。
2016-09-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
What We Can Learn from the Running of the Spectral Index if no Tensors are Detected in the Cosmic Microwave Background Anisotropy
在本文中,我们的假设下,没有张量从通货膨胀将在未来测量的专用实验,并认为,虽然单场慢卷模型的通货膨胀的频谱指数的运行将很难被检测到,在多场模型的运行可以很大,由于其强相关性与非高斯。因此,运行的检测可能与充气期间存在多于一个的有效标量自由度有关。
2015-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph