Model-independent analyses of non-Gaussianity in Planck CMB maps using Minkowski functionals

作者: Thomas Buchert , Martin J France , Frank Steiner

DOI: 10.1088/1361-6382/AA5CE2

关键词:

摘要: Despite the wealth of Planck results, there are difficulties in disentangling primordial non-Gaussianity Cosmic Microwave Background (CMB) from secondary and foreground (NG). For each these forms NG lack complete data introduces model-dependencies. Aiming at detecting NGs CMB temperature anisotropy δT, while paying particular attention to a model-independent quantification NGs, our analysis is based upon statistical morphological univariate descriptors, respectively: probability density function P(δT), related v0, first Minkowski Functional (MF), two other MFs, v1 v2. From their analytical Gaussian predictions we build discrepancy functions Δk (k=P,0,1,2) which applied an ensemble 105 realization maps ΛCDM model maps. In use general Hermite expansions up 12th order, where coefficients explicitly given terms cumulants. Assuming hierarchical ordering cumulants, obtain perturbative generalizing 2nd order Matsubara arbitrary σ0 for P(δT) expansion Bell polynomials. The comparison performed map sample data. We confirm weak level non--Gaussianity (1-2)σ corrected masked 2015

参考文章(107)
M. Gerbino, T. Ghosh, M. Giard, Y. Giraud-Héraud, E. Giusarma, E. Gjerløw, J. González-Nuevo, K. M. Górski, S. Gratton, A. Gregorio, A. Gruppuso, J. E. Gudmundsson, J. Hamann, F. K. Hansen, D. Hanson, D. L. Harrison, G. Helou, S. Henrot-Versillé, C. Hernández-Monteagudo, D. Herranz, S. R. Hildebrandt, E. Hivon, M. Hobson, W. A. Holmes, A. Hornstrup, W. Hovest, Z. Huang, K. M. Huffenberger, G. Hurier, A. H. Jaffe, T. R. Jaffe, W. C. Jones, M. Juvela, E. Keihänen, R. Keskitalo, T. S. Kisner, R. Kneissl, J. Knoche, L. Knox, M. Kunz, H. Kurki-Suonio, G. Lagache, A. Lähteenmäki, J.-M. Lamarre, A. Lasenby, M. Lattanzi, C. R. Lawrence, J. P. Leahy, R. Leonardi, J. Lesgourgues, F. Levrier, A. Lewis, M. Liguori, P. B. Lilje, M. Linden-Vørnle, M. López-Caniego, P. M. Lubin, J. F. Macías-Pérez, G. Maggio, D. Maino, N. Mandolesi, A. Mangilli, A. Marchini, M. Maris, P. G. Martin, M. Martinelli, E. Martínez-González, S. Masi, S. Matarrese, P. McGehee, P. R. Meinhold, A. Melchiorri, J.-B. Melin, L. Mendes, A. Mennella, M. Migliaccio, M. Millea, S. Mitra, M.-A. Miville-Deschênes, A. Moneti, L. Montier, G. Morgante, D. Mortlock, A. Moss, D. Munshi, J. A. Murphy, P. Naselsky, F. Nati, P. Natoli, C. B. Netterfield, H. U. Nørgaard-Nielsen, F. Noviello, D. Novikov, I. Novikov, C. A. Oxborrow, F. Paci, L. Pagano, F. Pajot, R. Paladini, D. Paoletti, B. Partridge, F. Pasian, G. Patanchon, T. J. Pearson, O. Perdereau, L. Perotto, F. Perrotta, V. Pettorino, F. Piacentini, M. Piat, E. Pierpaoli, D. Pietrobon, S. Plaszczynski, E. Pointecouteau, G. Polenta, L. Popa, G. W. Pratt, G. Prézeau, S. Prunet, J.-L. Puget, J. P. Rachen, W. T. Reach, R. Rebolo, M. Reinecke, M. Remazeilles, C. Renault, A. Renzi, I. Ristorcelli, , P. A. R. Ade, N. Aghanim, M. Arnaud, M. Ashdown, J. Aumont, C. Baccigalupi, A. J. Banday, R. B. Barreiro, J. G. Bartlett, N. Bartolo, E. Battaner, R. Battye, K. Benabed, A. Benoît, A. Benoit-Lévy, J.-P. Bernard, M. Bersanelli, P. Bielewicz, J. J. Bock, A. Bonaldi, L. Bonavera, J. R. Bond, J. Borrill, F. R. Bouchet, F. Boulanger, M. Bucher, C. Burigana, R. C. Butler, E. Calabrese, J.-F. Cardoso, A. Catalano, A. Challinor, A. Chamballu, R.-R. Chary, H. C. Chiang, J. Chluba, P. R. Christensen, S. Church, D. L. Clements, S. Colombi, L. P. L. Colombo, C. Combet, A. Coulais, B. P. Crill, A. Curto, F. Cuttaia, L. Danese, R. D. Davies, R. J. Davis, P. de Bernardis, A. de Rosa, G. de Zotti, J. Delabrouille, F.-X. Désert, E. Di Valentino, C. Dickinson, J. M. Diego, K. Dolag, H. Dole, S. Donzelli, O. Doré, M. Douspis, A. Ducout, J. Dunkley, X. Dupac, G. Efstathiou, F. Elsner, T. A. Enßlin, H. K. Eriksen, M. Farhang, J. Fergusson, F. Finelli, O. Forni, M. Frailis, A. A. Fraisse, E. Franceschi, A. Frejsel, S. Galeotta, S. Galli, K. Ganga, C. Gauthier, G. Rocha, C. Rosset, M. Rossetti, G. Roudier, B. Rouillé d’Orfeuil, M. Rowan-Robinson, J. A. Rubiño-Martín, B. Rusholme, N. Said, V. Salvatelli, L. Salvati, M. Sandri, D. Santos, M. Savelainen, G. Savini, D. Scott, M. D. Seiffert, P. Serra, E. P. S. Shellard, L. D. Spencer, M. Spinelli, V. Stolyarov, R. Stompor, R. Sudiwala, R. Sunyaev, D. Sutton, A.-S. Suur-Uski, J.-F. Sygnet, J. A. Tauber, L. Terenzi, L. Toffolatti, M. Tomasi, M. Tristram, T. Trombetti, M. Tucci, J. Tuovinen, M. Türler, G. Umana, L. Valenziano, J. Valiviita, F. Van Tent, P. Vielva, F. Villa, L. A. Wade, B. D. Wandelt, I. K. Wehus, M. White, S. D. M. White, A. Wilkinson, D. Yvon, A. Zacchei, A. Zonca, Planck 2015 results. XIII. Cosmological parameters arXiv: Cosmology and Nongalactic Astrophysics. ,(2015) , 10.1051/0004-6361/201525830
Thomas Buchert, Herbert Wagner, Martin Kerscher, Jens Schmalzing, FLUCTUATIONS IN THE IRAS 1.2 JY CATALOGUE Astronomy and Astrophysics. ,vol. 333, pp. 1- 12 ,(1998)
Chiaki Hikage, Takahiko Matsubara, Limits on Second-Order Non-Gaussianity from Minkowski Functionals of WMAP Data arXiv: Cosmology and Nongalactic Astrophysics. ,(2012) , 10.1111/J.1365-2966.2012.21572.X
Ralf Aurich, Sven Lustig, Holger Then, Frank Steiner, Hyperbolic Universes with a Horned Topology and the CMB Anisotropy arXiv: Astrophysics. ,(2004) , 10.1088/0264-9381/21/21/010
C. Monteserín, R. B. Barreiro, P. Vielva, E. Martínez-González, M. P. Hobson, A. N. Lasenby, A low CMB variance in the WMAP data arXiv: Astrophysics. ,(2007) , 10.1111/J.1365-2966.2008.13149.X
, P. A. R. Ade, N. Aghanim, M. Arnaud, F. Arroja, M. Ashdown, J. Aumont, C. Baccigalupi, M. Ballardini, A. J. Banday, R. B. Barreiro, N. Bartolo, S. Basak, E. Battaner, K. Benabed, A. Benoît, A. Benoit-Lévy, J.-P. Bernard, M. Bersanelli, P. Bielewicz, J. J. Bock, A. Bonaldi, L. Bonavera, J. R. Bond, J. Borrill, F. R. Bouchet, F. Boulanger, M. Bucher, C. Burigana, R. C. Butler, E. Calabrese, J.-F. Cardoso, A. Catalano, A. Challinor, A. Chamballu, H. C. Chiang, P. R. Christensen, S. Church, D. L. Clements, S. Colombi, L. P. L. Colombo, C. Combet, F. Couchot, A. Coulais, B. P. Crill, A. Curto, F. Cuttaia, L. Danese, R. D. Davies, R. J. Davis, P. de Bernardis, A. de Rosa, G. de Zotti, J. Delabrouille, F.-X. Désert, J. M. Diego, H. Dole, S. Donzelli, O. Doré, M. Douspis, A. Ducout, X. Dupac, G. Efstathiou, F. Elsner, T. A. Enßlin, H. K. Eriksen, J. Fergusson, F. Finelli, O. Forni, M. Frailis, A. A. Fraisse, E. Franceschi, A. Frejsel, S. Galeotta, S. Galli, K. Ganga, C. Gauthier, T. Ghosh, M. Giard, Y. Giraud-Héraud, E. Gjerløw, J. González-Nuevo, K. M. Górski, S. Gratton, A. Gregorio, A. Gruppuso, J. E. Gudmundsson, J. Hamann, F. K. Hansen, D. Hanson, D. L. Harrison, A. Heavens, G. Helou, S. Henrot-Versillé, C. Hernández-Monteagudo, D. Herranz, S. R. Hildebrandt, E. Hivon, M. Hobson, W. A. Holmes, A. Hornstrup, W. Hovest, Z. Huang, K. M. Huffenberger, G. Hurier, A. H. Jaffe, T. R. Jaffe, W. C. Jones, M. Juvela, E. Keihänen, R. Keskitalo, J. Kim, T. S. Kisner, J. Knoche, M. Kunz, H. Kurki-Suonio, F. Lacasa, G. Lagache, A. Lähteenmäki, J.-M. Lamarre, A. Lasenby, M. Lattanzi, C. R. Lawrence, R. Leonardi, J. Lesgourgues, F. Levrier, A. Lewis, M. Liguori, P. B. Lilje, M. Linden-Vørnle, M. López-Caniego, P. M. Lubin, J. F. Macías-Pérez, G. Maggio, D. Maino, N. Mandolesi, A. Mangilli, D. Marinucci, M. Maris, P. G. Martin, E. Martínez-González, S. Masi, S. Matarrese, P. McGehee, P. R. Meinhold, A. Melchiorri, L. Mendes, A. Mennella, M. Migliaccio, S. Mitra, M.-A. Miville-Deschênes, A. Moneti, L. Montier, G. Morgante, D. Mortlock, A. Moss, M. Münchmeyer, D. Munshi, J. A. Murphy, P. Naselsky, F. Nati, P. Natoli, C. B. Netterfield, H. U. Nørgaard-Nielsen, F. Noviello, D. Novikov, I. Novikov, C. A. Oxborrow, F. Paci, L. Pagano, F. Pajot, D. Paoletti, F. Pasian, G. Patanchon, H. V. Peiris, O. Perdereau, L. Perotto, F. Perrotta, V. Pettorino, F. Piacentini, M. Piat, E. Pierpaoli, D. Pietrobon, S. Plaszczynski, E. Pointecouteau, G. Polenta, L. Popa, G. W. Pratt, G. Prézeau, S. Prunet, J.-L. Puget, J. P. Rachen, B. Racine, R. Rebolo, M. Reinecke, M. Remazeilles, C. Renault, A. Renzi, I. Ristorcelli, G. Rocha, C. Rosset, M. Rossetti, G. Roudier, J. A. Rubiño-Martín, B. Rusholme, M. Sandri, D. Santos, M. Savelainen, G. Savini, D. Scott, M. D. Seiffert, E. P. S. Shellard, M. Shiraishi, K. Smith, L. D. Spencer, V. Stolyarov, R. Stompor, R. Sudiwala, R. Sunyaev, P. Sutter, D. Sutton, A.-S. Suur-Uski, J.-F. Sygnet, J. A. Tauber, L. Terenzi, L. Toffolatti, M. Tomasi, M. Tristram, A. Troja, M. Tucci, J. Tuovinen, L. Valenziano, J. Valiviita, B. Van Tent, P. Vielva, F. Villa, L. A. Wade, B. D. Wandelt, I. K. Wehus, D. Yvon, A. Zacchei, A. Zonca, Planck 2015 results. XVII. Constraints on primordial non-Gaussianity arXiv: Cosmology and Nongalactic Astrophysics. ,(2015) , 10.1051/0004-6361/201525836
Peter AR Ade, N Aghanim, C Armitage-Caplan, M Arnaud, M Ashdown, F Atrio-Barandela, J Aumont, C Baccigalupi, Anthony J Banday, RB Barreiro, JG Bartlett, N Bartolo, E Battaner, K Benabed, A Benoît, A Benoit-Lévy, J-P Bernard, M Bersanelli, P Bielewicz, J Bobin, JJ Bock, A Bonaldi, L Bonavera, JR Bond, J Borrill, FR Bouchet, M Bridges, M Bucher, C Burigana, RC Butler, J-F Cardoso, A Catalano, A Challinor, A Chamballu, HC Chiang, L-Y Chiang, PR Christensen, S Church, DL Clements, S Colombi, LPL Colombo, F Couchot, A Coulais, BP Crill, A Curto, F Cuttaia, L Danese, RD Davies, RJ Davis, P De Bernardis, A De Rosa, G De Zotti, J Delabrouille, J-M Delouis, F-X Desert, JM Diego, H Dole, Simona Donzelli, O Dore, M Douspis, A Ducout, Joanna Dunkley, X Dupac, G Efstathiou, F Elsner, TA Ensslin, HK Eriksen, J Fergusson, F Finelli, O Forni, M Frailis, E Franceschi, S Galeotta, K Ganga, M Giard, Y Giraud-Heraud, J Gonzalez-Nuevo, Krzysztof M Górski, S Gratton, A Gregorio, A Gruppuso, Frode Kristian Hansen, D Hanson, D Harrison, A Heavens, S Henrot-Versille, C Hernandez-Monteagudo, D Herranz, SR Hildebrandt, E Hivon, M Hobson, WA Holmes, A Hornstrup, W Hovest, KM Huffenberger, AH Jaffe, TR Jaffe, William Claude Jones, M Juvela, Elina Keihänen, R Keskitalo, TS Kisner, J Knoche, L Knox, M Kunz, Hannu Kurki-Suonio, F Lacasa, G Lagache, A Lähteenmäki, J-M Lamarre, A Lasenby, RJ Laureijs, CR Lawrence, JP Leahy, R Leonardi, J Lesgourgues, A Lewis, M Liguori, Per Barth Lilje, M Linden-Vørnle, M Lopez-Caniego, PM Lubin, JF Macias-Perez, B Maffei, D Maino, N Mandolesi, A Mangilli, D Marinucci, M Maris, DJ Marshall, PG Martin, E Martinez-Gonzalez, S Masi, M Massardi, S Matarrese, F Matthai, P Mazzotta, PR Meinhold, A Melchiorri, L Mendes, A Mennella, M Migliaccio, S Mitra, M-A Miville-Deschenes, A Moneti, L Montier, G Morgante, D Mortlock, A Moss, D Munshi, None, Planck2013 results. XXIV. Constraints on primordial non-Gaussianity Astronomy & Astrophysics. ,vol. 571, pp. A24- ,(2014) , 10.1051/0004-6361/201321554
R Leonardi, J Fergusson, D. Hanson, D. Hanson, D. Hanson, M. Arnaud, A. Catalano, A. Catalano, Y. Giraud-Héraud, T. S. Kisner, J. Borrill, J. Borrill, F.-X. Désert, R Rebolo, R Rebolo, P. G. Martin, M Piat, B Maffei, D. Tavagnacco, D. Tavagnacco, E. Hivon, Jussi-Pekka Väliviita, Jussi-Pekka Väliviita, Jussi-Pekka Väliviita, F Elsner, O. Forni, O. Forni, I Ristorcelli, I Ristorcelli, J. G. Bartlett, J. G. Bartlett, L. Pagano, P Natoli, P Natoli, P Natoli, L. A. Wade, P. Vielva, L. P. L. Colombo, L. P. L. Colombo, S. R. Hildebrandt, M. Reinecke, Benjamin Racine, G. Patanchon, L Mendes, L. Danese, D. L. Clements, S. Ricciardi, J Knoche, W Hovest, J.-M. Lamarre, F Perrotta, J. A. Murphy, D Yvon, F Pasian, F Villa, S. Mitra, S. Mitra, E Pierpaoli, M Tristram, A Renzi, M. Hobson, F Paci, J Lesgourgues, J Lesgourgues, J Tuovinen, P. R. Meinhold, K. Smith, M.-A. Miville-Deschênes, M.-A. Miville-Deschênes, R. J. Davis, A. Heavens, M. Linden-Vørnle, T Riller, A.-S. Suur-Uski, A.-S. Suur-Uski, A. Chamballu, A. Chamballu, A. Chamballu, M Juvela, L Montier, L Montier, E. P. S. Shellard, S. Galeotta, F Matthai, T. A. Enßlin, G. de Zotti, G. de Zotti, A Mennella, A Mennella, D Mortlock, T Poutanen, T Poutanen, T Poutanen, C. A. Oxborrow, C. Burigana, C. Burigana, P. Bielewicz, P. Bielewicz, P. Bielewicz, S. Matarrese, E. Martínez-González, A Lasenby, Hans Kristian Kamfjord Eriksen, L. Terenzi, N Mandolesi, N Mandolesi, N Mandolesi, S. Henrot-Versillé, D Scott, M. Bersanelli, M. Bersanelli, M. Douspis, A. Bonaldi, F. Atrio-Barandela, M. López-Caniego, C. Armitage-Caplan, X. Dupac, S. Prunet, R Sudiwala, F. Cuttaia, Hannu Kurki-Suonio, Hannu Kurki-Suonio, F Piacentini, C. Hernández-Monteagudo, K. Benabed, C. Baccigalupi, L Valenziano, C. B. Netterfield, B. P. Crill, M. Giard, M. Giard, M. Massardi, B. D. Wandelt, B. D. Wandelt, A. Benoit-Levy, A. Benoit-Levy, A. Gruppuso, J. Delabrouille, J. A. Tauber, P. M. Lubin, E Pointecouteau, E Pointecouteau, G Morgante, Simona Donzelli, G. Prézeau, R. Stompor, D. Pietrobon, N. Aghanim, M. Remazeilles, M. Remazeilles, M. Remazeilles, N Ponthieu, N Ponthieu, Per Barth Lilje, J.-M. Delouis, A. Lähteenmäki, A. Lähteenmäki, N. Bartolo, Elina Keihänen, E. Battaner, H. V. Peiris, F. Finelli, P. de Bernardis, J. Dunkley, P Sutter, G Polenta, G Polenta, H. C. Chiang, H. C. Chiang, A Curto, A Curto, D. Paoletti, J Varis, Krzysztof M. Górski, Krzysztof M. Górski, B Van Tent, M. White, D. Marinucci, S Church, J. R. Bond, D Munshi, M Maris, S. D. M. White, Frode Kristian Hansen, W. A. Holmes, L. D. Spencer, A. Gregorio, A. Gregorio, E. Franceschi, A. de Rosa, G. Efstathiou, I Novikov, L.-Y. Chiang, J. P. Rachen, J. P. Rachen, M Bridges, S. Gratton, M. Kunz, M. Kunz, M. Kunz, J.-F. Cardoso, J.-F. Cardoso, J.-F. Cardoso, A. Benoît, Anthony J. Banday, Anthony J. Banday, L. Knox, B. Rusholme, L Toffolatti, L Toffolatti, G. Roudier, G. Roudier, G. Roudier, F. R. Bouchet, K. M. Huffenberger, G. W. Pratt, J. M. Diego, A Moneti, V. Stolyarov, V. Stolyarov, L Popa, M Tomasi, R Keskitalo, R Keskitalo, A Melchiorri, G Savini, J. P. Leahy, A. Moss, P. R. Christensen, A. H. Jaffe, P. A. R. Ade, O. Doré, M. Liguori, P. Naselsky, R. J. Laureijs, P. Mazzotta, D. Herranz, F Noviello, H. Dole, H. Dole, J. Aumont, A. Challinor, M. Migliaccio, D. Maino, D. Maino, M Sandri, D Santos, R. B. Barreiro, A Lewis, T. R. Jaffe, T. R. Jaffe, A Hornstrup, S Osborne, D Sutton, S Plaszczynski, J. Bobin, N. Vittorio, Dimitri Novikov, W. C. Jones, M Tucci, M Tucci, H. U. Nørgaard-Nielsen, J.-L. Starck, J. González-Nuevo, J. González-Nuevo, K. Ganga, J.-P. Bernard, J.-P. Bernard, R. D. Davies, J. J. Bock, M. D. Seiffert, A. Coulais, G. Rocha, A Zonca, A Zacchei, J.-F. Sygnet, C. R. Lawrence, D. Harrison, M. Ashdown, F. Couchot, S. Colombi, F Pajot, R. C. Butler, J.-L. Puget, J. A. Rubiño-Martín, J. A. Rubiño-Martín, A Ducout, F Lacasa, F. Sureau, J. F. Macías-Pérez, L. Bonavera, A Mangilli, M. Bucher, S Masi, D. J. Marshall, G Lagache, C Renault, M. Frailis, O Perdereau, R Sunyaev, R Sunyaev, L Perotto, C Rosset, Planck 2013 results. XXIV. Constraints on primordial non-Gaussianity Astronomy and Astrophysics. ,vol. 571, pp. 24- ,(2014) , 10.1051/0004-6361/201321554
H. Groemer, Minkowski addition and mixed volumes Geometriae Dedicata. ,vol. 6, pp. 141- 163 ,(1977) , 10.1007/BF00181456
Ralf Aurich, A spatial correlation analysis for a toroidal universe Classical and Quantum Gravity. ,vol. 25, pp. 225017- ,(2008) , 10.1088/0264-9381/25/22/225017