論文の概要: $Λ$CDM and early dark energy in latent space: a data-driven parametrization of the CMB temperature power spectrum
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.09810v1
- Date: Thu, 13 Feb 2025 23:02:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-17 18:06:21.736136
- Title: $Λ$CDM and early dark energy in latent space: a data-driven parametrization of the CMB temperature power spectrum
- Title（参考訳）: 99ドルCDMと潜時空間の初期暗黒エネルギー:CMB温度パワースペクトルのデータ駆動パラメトリゼーション
- Authors: Davide Piras, Laura Herold, Luisa Lucie-Smith, Eiichiro Komatsu,
- Abstract要約: 変分オートエンコーダ(VAE)の非絡み合った「ラテント」表現によって与えられる宇宙モデルのデータ駆動パラメトリゼーションを提案する。
我々は、早期ダークエネルギー (EDE) 成分を付加した幅広い$Lambda$CDMと$Lambda$CDMの宇宙論を考える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Finding the best parametrization for cosmological models in the absence of first-principle theories is an open question. We propose a data-driven parametrization of cosmological models given by the disentangled 'latent' representation of a variational autoencoder (VAE) trained to compress cosmic microwave background (CMB) temperature power spectra. We consider a broad range of $\Lambda$CDM and beyond-$\Lambda$CDM cosmologies with an additional early dark energy (EDE) component. We show that these spectra can be compressed into 5 ($\Lambda$CDM) or 8 (EDE) independent latent parameters, as expected when using temperature power spectra alone, and which reconstruct spectra at an accuracy well within the Planck errors. These latent parameters have a physical interpretation in terms of well-known features of the CMB temperature spectrum: these include the position, height and even-odd modulation of the acoustic peaks, as well as the gravitational lensing effect. The VAE also discovers one latent parameter which entirely isolates the EDE effects from those related to $\Lambda$CDM parameters, thus revealing a previously unknown degree of freedom in the CMB temperature power spectrum. We further showcase how to place constraints on the latent parameters using Planck data as typically done for cosmological parameters, obtaining latent values consistent with previous $\Lambda$CDM and EDE cosmological constraints. Our work demonstrates the potential of a data-driven reformulation of current beyond-$\Lambda$CDM phenomenological models into the independent degrees of freedom to which the data observables are sensitive.
- Abstract（参考訳）: 第一原理理論が存在しない宇宙論モデルの最良のパラメトリゼーションを見つけることは、オープンな問題である。
本稿では、宇宙マイクロ波背景(CMB)温度パワースペクトルを圧縮するために訓練された可変オートエンコーダ(VAE)の「ラテント」表現によって与えられる宇宙モデルのデータ駆動パラメトリゼーションを提案する。
我々は、より広い範囲の$\Lambda$CDMと、より初期のダークエネルギー(EDE)を付加した$\Lambda$CDM宇宙論を考える。
これらのスペクトルは, 温度パワースペクトルのみを用いて予測されるように, 5 (\Lambda$CDM) または 8 (EDE) の独立潜時パラメータに圧縮され, プランク誤差の精度良くスペクトルを再構成できることを示す。
これらの潜在パラメータは、CMB温度スペクトルのよく知られた特徴、すなわち、音響ピークの位置、高さ、偶発的な変調、および重力レンズ効果の物理的解釈を持つ。
VAEはまた、EDE効果を$\Lambda$CDMパラメータと完全に分離する1つの潜伏パラメータを発見し、CMB温度パワースペクトルにおいてこれまで知られていなかった自由度を明らかにした。
さらに,従来の$\Lambda$CDMとEDEの宇宙的制約に整合した潜在値を得るため,Planckデータを用いて遅延パラメータに制約を設定する方法を示す。
我々の研究は、データ・オブザーバブルが敏感である独立した自由度への、$\Lambda$CDMの現象モデル以上の電流をデータ駆動で再構成する可能性を実証している。
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