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不完整天区数据下局部膨胀速率的多极结构

宇宙学与河外天体物理 2026-07-08 v1

摘要

利用Cosmicflows-4数据,我们重建了描述局部膨胀速率的通用函数的第一个多极矩。除了传统的谐波方法外,我们采用对称无迹张量基来表征膨胀速率的各向异性,使我们能够识别与其每个多极相关的所有方向。聚焦于CMB静止系中z∈[0.01,0.05]的天体,我们推导出多极ℓ=1、2和3的所有2ℓ+1个自由度,这些自由度被分解为每个多极的一个振幅和ℓ个单位矢量。为了减轻不完整天区覆盖引起的各向异性,我们引入了一个基于像素的掩模,以移除采样不佳的像素。全天膨胀速率使用两种独立的方法重建:掩模引起的多极耦合核的伪逆,以及底层全天场的最大似然估计。这些方法通过探索不同掩模分辨率、宇宙方差和统计噪声的模拟进行了验证。我们发现四极和八极振幅在95%置信水平上与具有线性和轻微非线性扰动的ΛCDM宇宙的预期一致,其中膨胀速率的各向异性源于小的本动速度。然而,偶极振幅与ΛCDM预测在3.3σ水平上不一致,其方向(l, b) = (290°, -4°) ± 5°与体流一致。该信号主要来自z∈[0.03,0.05]的源。最后,我们对偶极、四极和八极矢量进行了对齐测试。我们证实了最近的发现,即这些多极的最大值大约位于(290°,-4°)。然而,使用这些多极的完整矢量结构进行的详细测试并未揭示对齐的证据。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.07821,
  title  = {Multipolar structure of the local expansion rate from incomplete sky data},
  author = {João G. Vicente and Thiago S. Pereira and Ricardo G. Rodrigues and Sandro D. P. Vitenti and Vitoria M. Gomes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.07821},
  year   = {2026}
}

备注

15 pages, 7 figures