بررسي عدم تقارن دوقطبي تابش زمينه كيهاني با واريانس حلقه‌اي

يكي از مهمترين ناهنجاريهاي رصد شده در تابش زمينه كيهاني عدمتقارن دوقطبي است. وجود دو قطبي، اگر منشايي در كيهان اوليه داشته باشد، خ ف اصل همسانگردي آماري افت وخيزهاست. در اين كار ما به معرفي روشي جديد براي يافتن جهت اين دو قطبي احتمالي، اندازه گيري دامنه و بررسي اهميت آماري دامنه اندازه گيري شده ميپردازيم. مبناي اين روش مقايسه واريانس حلقه هاي متقارن بر سطح كره تابش زمينه و يافتن زاويه ايست كه اخت ف اين واريانس براي دو حلقه متناظر در دو نيمكره بيشينه باشد. با اعمال اين روش بر نقشه هاي شبيه سازي شده متقارن، توزيع دامنه هاي دوقطبي را براي اين نقشه ها به دست مي آوريم كه معيار اصلي ما براي محاسبه اهميت آماري دامنه دوقطبي مشاهده شده در هر نقشه ديگري خواهد بود. مشخصاً با استفاده ار اين روش، اهميت آماري دوقطبي مشاهده شده براي پ نك𝜎1/6 به دست ميآيد. شبيه سازيها نشان مي دهند كه اگرچه دقت اين روش در مقايسه با روشهاي ديگر نظير عدمتقارن واريانس بيشتر نيست، حجم كم و سرعت با ي محاسبات با اين كه در فضاي نقشه (و نه هارمونيكهاي كروي) انجام ميشوند، نقطه قوت اين روش هست كه راه را براي قدم بعدي مبتني بر همين روش ولي با درنظرگرفتن عرقچين به جاي حلقه هموار ميكند. اين روش با افزايش تعداد خانه هاي مورد استفاده در محاسبه واريانس،

Dipole asymmetry is among the most important anomalies in the cosmic microwave background (CMB). A dipole, if primordial, would challenge the isotropy of the Universe. In this work, we propose a novel method to find the direction of the dipole and its amplitude and assess its significance. The method is based on the comparison of annular variances on the sphere. We find the direction on the sphere around which the difference of the annular variances on the two hemispheres is maximized. By applying this algorithm on symmetric CMB simulations we get the distribution of the measured dipole amplitude for these null cases, providing us with the baseline for quantifying the significance of dipole amplitude of any other CMB maps. In particular, we find the statistical significance of the observed Planck dipole to be 1.6σ. Our simulations show that although the proposed method is not more powerful in detecting the dipole compared to other algorithms, its relatively low computational cost (performed in the pixel-space) is its advantage. This paves the way for a straightforward upgrade of the method which uses spherical caps instead of rings and thus, by increasing the number of pixels used in calculating the variance, improves the results significantly.