Testable polarization predictions for models of CMB isotropy anomalies
Testable polarization predictions for models of CMB isotropy anomalies
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CMB 各向同性异常模型的可测试偏振预测
DOI：
10.1103/physrevd.77.063008
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发表时间：
2008
影响因子：
5
通讯作者：
Dvorkin C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dvorkin C
用Wilkinson微波各向异性探测器测量的大尺度宇宙微波背景(CMB)温度天空的异常可能是大尺度统计各向同性破坏的证据。在任何各向同性破裂的物理模型中，CMB偏振场都有可测试的结果。我们开发了模拟工具，用于预测通过调制场局部破坏统计各向同性的模型中的偏振场。我们研究了两个不同的模型：偶极调制，用来解释南北黄道半球之间的功率不对称；四极调制，假设用来解释四极和八极之间的对准。对于偶极情况，我们表明，对于温度场和极化场的前10个多极子之间的相关性的预测通常可以比98%的CL更好地检验。对于四极情况，我们证明了极化四极和八极应该适度对齐。这种对齐是对涉及复合时的温度场的解释的一般预测，从而区别于涉及前景或局部次要各向异性的解释。预测温度和极化之间的相关性是为了在CL或更强的四极模型上提供测试，这些模型使温度调整的可能性超过几个百分点。作为异常模型的预测，偏振统计超越了目前主导该领域的后验推断。
Anomalies in the large-scale cosmic microwave background (CMB) temperature sky measured by the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe have been suggested as possible evidence for a violation of statistical isotropy on large scales. In any physical model for broken isotropy, there are testable consequences for the CMB polarization field. We develop simulation tools for predicting the polarization field in models that break statistical isotropy locally through a modulation field. We study two different models: dipolar modulation, invoked to explain the asymmetry in power between northern and southern ecliptic hemispheres, and quadrupolar modulation, posited to explain the alignments between the quadrupole and octopole. For the dipolar case, we show that predictions for the correlation between the first 10 multipoles of the temperature and polarization fields can typically be tested at better than the 98% CL. For the quadrupolar case, we show that the polarization quadrupole and octopole should be moderately aligned. Such an alignment is a generic prediction of explanations which involve the temperature field at recombination and thus discriminate against explanations involving foregrounds or local secondary anisotropy. Predicted correlations between temperature and polarization multipoles out toprovide tests at theCL or stronger for quadrupolar models that make the temperature alignment more than a few percent likely. As predictions of anomaly models, polarization statistics move beyond thea posterioriinferences that currently dominate the field.
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