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用断层扫描 ISW 效果照亮黑暗时代
arXiv - PHYS - General Relativity and Quantum Cosmology Pub Date : 2024-02-28 , DOI: arxiv-2402.18248 Deng Wang, Olga Mena
arXiv - PHYS - General Relativity and Quantum Cosmology Pub Date : 2024-02-28 , DOI: arxiv-2402.18248 Deng Wang, Olga Mena
积分萨克斯-沃尔夫效应 (ISW) 描述了 CMB 光子在穿过最后一个散射表面与我们之间的时变引力势时如何拾取净蓝移或红移。偏离标准振幅可能暗示新的物理学。我们表明,将 ISW 效应的幅度重建为红移的函数,可能会提供一种独特的工具来探测黑暗时代的重力区域,而这是其他宇宙学可观测数据无法达到的。利用普朗克 CMB 温度、偏振和透镜观测,我们发现红移 $z=500$ 时与标准 ISW 振幅存在 $2\sigma$ 偏差。除了系统起源之外,我们的发现可能指向可能的新物理学,或者偏离广义相对论框架下结构形成的标准图景。假设最简单的两个红移箱场景,我们分别确保早期和晚期 ISW 效应的 $38\sigma$ 和 $2\sigma$ 证据,尽管先验可能存在 CMB 透镜振幅的简并。使用多重断层扫描方法,我们首次完整地表征了 ISW 效应在空间和时间上的变化。因此,未来的层析成像 ISW 分析对于探测红移黑暗时代至关重要,否则通过其他探测器无法到达。
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更新日期:2024-02-29
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