CMB and density fluctuations from strings plus inflation
在宇宙学模型中,局部宇宙弦是在暴胀期结束时形成的,微扰是由缺陷和量子涨落两种因素引起的。在这些模型的子集中,例如基于$D$项膨胀的那些模型中,幅度是相似的。利用我们最近对宇宙弦结构形成的计算,指出在一个宇宙学常数为零、重子分量为5%的平坦宇宙学中,弦加暴胀比单独的重子分量更符合观测数据。大角度CMB谱是轻微倾斜的,对于Harrison-Zeldovich暴胀波动。然后,它上升到一个厚厚的多普勒隆起,覆盖$\ell=200-600$,由柔软的次级波动调制。标准的CDM反偏置问题得到解决,取而代之的是星系形成的轻微偏置场景。
1998-09-04 astro-ph
Prospects for measuring Inflation parameters with the CMB
本文介绍了利用卫星观测的宇宙微波背景(CMB)各向异性估计暴胀参数的可行性研究现状,描述了研究软偏离无标度谱的暴胀模型的微扰过程,发现在这种情况下,暴胀参数很可能被很好地确定。我们还证明了在$k$ -空间中具有广泛特征的无标度初始微扰的径向偏离可以用普朗克方法测量。然而,在$k$ -空间中允许非常精细的特征可以非常强烈地损害测量宇宙学参数的能力。
1998-02-19 astro-ph
An "Ultrasonic Image" of the Embryonic Universe: CMB Polarization Tests of the Inflationary Paradigm
本章描述了宇宙引力波背景如何诱发一种特定类型的CMB极化,并描述了第一个致力于测试这种最有希望的暴胀特征的实验。这项实验,即宇宙河外偏振背景成像项目,最近开始了第三个观测季节。我们展示了从BICEP的第一个赛季获得的初步数据与一种新的偏振调制机制称为“法拉第旋转调制器”。我们的讨论结束时,描述了令人兴奋的新技术,有可能探测到大肠道尺度的通货膨胀。
2008-06-11 astro-ph
CMB, Quantum Fluctuations and the Predictive Power of Inflation
我评论通货膨胀的预测能力和最近的CMB测量。
2003-03-04 astro-ph gr-qc
Constraints on inflation from CMB and Lyman-alpha forest
我们利用最近的宇宙微波背景(CMB)和大尺度结构(LSS)数据对原初曲率扰动谱进行了约束。具体来说,我们认为CMB数据的COBE,回旋镖和Maxima实验,真正的空间星系功率谱的IRAS PSCz调查,和线性物质功率谱推断Ly-alpha森林光谱。我们研究的情况下,单场慢卷膨胀模型,我们提取的标量谱指数,n,张量标量比,r,和运行的标量谱指数,dlnk,为各种组合的观测数据的界限。我们发现,CMB数据,当与莱曼α森林的数据相结合,通货膨胀的参数有很强的约束。具体地说,我们得到n \approx 0.9,r < 0.3和dlnk \approx 0,表明排除了单场混合模型。
2001-08-09 astro-ph
Impact of reionization on CMB polarization tests of slow-roll inflation
在最大尺度上,从CMB B模偏振谱估计暴胀参数依赖于再电离历史的知识,特别是在低张量标量比下。假设一个不正确的再电离历史在分析这样的极化数据可以强烈地偏置的暴胀参数。一个结果是,张量-标量比和张量倾斜之间的单场慢滚一致性关系可能被排除,即使这种关系在现实中成立。我们解释了偏见的起源,并提出了各种张量振幅和噪声特性的案例研究。一个更独立于模型的方法可以解释再电离的不确定性,我们表明,参数化的再电离历史的一组其主要组成部分相对于E-模式偏振消除了通胀参数测量的偏差,精度下降不大。
2007-10-23 astro-ph
CMB Polarization Systematics Due to Beam Asymmetry: Impact on Inflationary Science
CMB偏振提供了一个独特的窗口宇宙膨胀;从最后散射的B模式偏振的振幅是唯一敏感的能量膨胀。然而,许多系统的影响所产生的光学缺陷可能会污染所观察到的B模式功率谱。特别是,由于下面的温度和偏振场与椭圆或其他非对称光束的耦合而产生的系统效应产生寄生系统信号。本文提出了一种非微扰的分析计算这些信号。我们表明,以前在真实空间中得到的结果可以推广,正式,包括无限多的高阶校正的领先的顺序效果。当从一开始就采用完全傅立叶空间方法时,这些校正可以被求和并表示为解析函数。本文提出的形式和结果是为了确定CMB偏振探针对初级引力波信号的敏感性而建立的,但可以很容易地推广到CMB的引力透镜的分析。
2008-04-09 astro-ph
CMB anisotropy predictions for a model of double inflation
本文考虑了在平坦冷暗物质(CDM)宇宙中两个大质量标量场仅引力相互作用的双暴胀模型。详细研究了该理论产生的宇宙微波背景(CMB)温度各向异性,并给出了密度涨落功率谱P(k)与观测结果符合良好的参数窗口。第一个多普勒("声学“)峰值是对该模型以及其他模型的关键测试。对于CDM宇宙学参数的“标准”值,如果多普勒峰的高度明显高于萨克斯-沃尔夫平台的三倍,则排除我们的模型。
1997-10-09 astro-ph
Testing Inflation with the Cosmic Microwave Background
宇宙微波背景(CMB)的各向异性可能是标量扰动和张量扰动共同作用的结果。对于一个足够窄的角度尺度范围,CMB扰动可以用四个参数来表征。来自宇宙背景探测器的结果固定了一个参数组合,将参数减少到三个。如果CMB扰动来自暴胀,则存在额外的关系,将参数减少到两个。一个中等角度和一个小角度的CMB观测的适当组合可以测试通货膨胀的假设,因为通货膨胀不能解释一个实验中的高信号和低信号在其他。
1994-03-28 astro-ph
Primordial Gravitational Waves and Inflation: CMB and Direct Detection With Space-Based Laser Interferometers
宇宙微波背景(CMB)极化的旋模探测了与暴胀有关的视界尺度原初引力波。在光子通过大尺度结构的传播期间,从与密度扰动相关的偏振到卷曲模式的透镜转换预期到一个显著的混淆源。无论是高分辨率的CMB各向异性观测还是红移30或更高的21 cm起伏都可以用来去除偏振数据,并将引力波偏振信号与宇宙剪切相关信号分离。在未来合理的实验中,基于所提出的透镜重构技术的分离使得探测低至10^15 GeV的暴胀能量尺度成为可能。除了CMB偏振之外,在0.01 Hz至1 Hz之间的频率,天基激光干涉仪也可以用于探测膨胀引力波背景。这里的困惑与宇宙学距离上合并的中子星双星的移除有关。考虑到低合并率和引力波频率在这个波段的快速演变,可以构建可靠的去除技术。我们讨论的联合约束,可以放置在膨胀模型的基础上的CMB偏振信息和天基干涉仪,如大爆炸观测器的相关问题。
2005-03-05 astro-ph
Skewness in the Cosmic Microwave Background Anisotropy from Inflationary Gravity Wave Background
在暴胀背景下,观测到的宇宙微波背景(CMB)温度的大角度各向异性被认为可以探测暴胀引起的原初度规扰动。虽然从通货膨胀的扰动预计是高斯随机场,仍然存在的可能性,在以后的时期的非线性过程诱导"二次“非高斯功能在相应的CMB各向异性地图。已有文献研究了标量(密度)微扰的非线性引力不稳定性引起的非高斯性。在本文中,我们强调了另一个来源的非高斯性所产生的高阶散射的CMB光子的度规扰动。我们提供了一个简单而优雅的形式主义,推导出的CMB温度波动所产生的萨克斯-沃尔夫效应超出线性秩序。特别地,我们推导出二阶CMB温度涨落的表达式。本文指出的多次散射效应导致了张量度规扰动,即,没有表现出引力不稳定性的重力波(GW)仍然可以对CMB各向异性图中的偏斜度做出贡献。我们发现,在平坦的$Ω=1$宇宙中,当重力波和标量扰动对总均方根CMB各向异性的贡献相等时,重力波通过多次散射效应对CMB的贡献与标量扰动的引力不稳定性对CMB的贡献相当.二次偏度被发现是小于宇宙方差导致的结论,通货膨胀的情况下预测,所观察到的CMB各向异性应该是统计上一致的高斯随机分布。
1997-08-02 astro-ph
Oxygen pumping II: Probing the Inhomogeneous Metal Enrichment at the Epoch of Reionization with High Frequency CMB Observations
在再电离阶段,当高红移星系际介质(IGM)富集金属时,OI的63.2 μ m精细结构线被~ 1300 AA软紫外背景泵浦,并在宇宙微波背景(CMB)中引入光谱畸变。在这里,我们使用一个玩具模型的空间分布的中性氧,假设金属泡周围的暗物质晕,并计算这种扭曲的波动,和角功率谱它印记的CMB。我们讨论的功率谱的依赖性的速度的风污染的IGM与金属,产生这些风的晕的最小质量,和宇宙时代时,OI泵发生。我们发现,虽然CMB失真的聚类信号是弱的δ y_{rms} ~ 10^{-7}(大致对应于几个nK的温度各向异性),它可能是可达到的深集成与高灵敏度红外探测器。即使没有探测,这些仪器也应该能够对IGM的重元素富集历史进行有用的限制。
2007-09-20 astro-ph
Wall fluctuation modes and tensor CMB anisotropy in open inflation models
计算了单泡开放暴胀模型中由引力波模量子涨落引起的大角度宇宙微波背景(CMB)各向异性谱。我们发现,在正确考虑引力耦合的情况下,气泡壁涨落模实际上包含在引力波模的连续谱中,而在以往的分析中,气泡壁涨落模被认为是离散存在的。然后我们发现,张量CMB各向异性的频谱可以分解为部分由于壁涨落模式和由于通常的引力波模式的方式几乎是模型无关的,即使在引力耦合很强。我们还讨论了模型参数的观测约束。我们发现,参数空间的一个可观的部分被排除在外,但剩余的允许区域仍然足够宽,离开一个气泡的情况下可行的。
1997-02-20 astro-ph
Probing inflation with CMB polarization : weak lensing effect on the covariance of CMB spectra
CMB各向异性通过干预大尺度结构在从最后散射表面到观察者的光子路径上的弱透镜效应来修改。当敏感实验的观测数据被用来约束宇宙学模型时,必须考虑到这一点。分析CMB角功率谱的常见近似是仅包括透镜校正的高斯部分并且忽略谱的误差协方差矩阵中的非高斯项。为了研究这种近似的有效性,我们使用微扰展开方法计算这些非高斯项。本文提出了一种图形化的方法来记录透镜效应中任意阶数的N点关联函数。我们使用教学方法来证明,忽略非高斯项是一个准确的近似所有极化,但B,它将保持如此,即使是非常敏感的后普朗克实验的分析。对于B偏振,必须考虑到4阶的非高斯贡献。
2007-05-18 astro-ph
Evidence for an inflationary phase transition from the LSS and CMB anisotropy data
根据最近对宇宙微波背景的Boomerang和Maxima观测结果,我们重新检验了Adams等人(1997)的预言,即这可能是原始暴胀期间自发对称性破缺相变引起的原始谱中的“台阶”的结果。我们证明,从标度不变性周围的偏差$k\sim0.1h$ ~Mpc $^{-1}$可以同时解释这两个功能,在APM星系功率谱以及最近的CMB各向异性数据,重子密度与BBN值一致。这样的一个突破也允许一个很好的拟合数据的集群丰度,即使是一个临界密度物质占主导地位的宇宙与零宇宙学常数。
2000-12-13 astro-ph
Noncommutative inflation and the large-scale damping in the CMB anisotropy
我们发现,一定类的短距离截止可以引起大的抑制在大角度尺度上的CMB各向异性。
2004-01-23 astro-ph hep-th
Testing models of inflation with CMB non-gaussianity
比较了两种不同的原初曲率起伏双谱预测对宇宙微波背景温度起伏的影响。第一个具有由单个参数f_{NL}描述的局部形式。第二个是基于预测的暖膨胀的情况下,不同的依赖波数和参数f_{WI}。新的表达式获得的角度双谱的温度波动和用于确定$f_{NL}$和f_{WI}的估计。在理想实验中,f_{WI}的估计量的标准差大约是f_{NL}的5倍。使用3年WMAP数据给出的限值为-375< f_{WI} <36.8,但有可能检测到来自普朗克卫星的f_{WI}信号。
2007-07-11 astro-ph
CMB and Inflation: the report from Snowmass 2001
天体物理观测提供了粒子物理学家标准模型之外的最佳物理学证据。在过去的十年里,暴胀、暗能量、暗物质和大质量中微子的情况已经得到了证实。在这份报告中,我们关注的是宇宙微波背景辐射所限制的暴胀和暗能量--首先是来自当前观测的证据,然后是我们可以期待在未来学到的东西。高能物理学家可以在观测和理论上为成功实现这一未来做出贡献。
2001-11-10 astro-ph hep-ph
Multiple-field inflation and the CMB
本文研究了多场暴胀对宇宙微波背景辐射的影响。我们推导出一个非常一般的多场论的慢卷膨胀的背景下,在该领域的度量可以是非平凡的振幅,谱指数和CMB功率谱的指数的导数的表达式。标量(绝热,等曲率和混合)和张量扰动处理和单场暴胀的差异进行了讨论。从这些表达式中,几个关系,可用于确定多场效应的重要性,从CMB观测。我们还研究了辐射和物质支配过程中总熵扰动的演化及其对等曲率谱量的影响。
2003-12-16 astro-ph hep-ph
Suppressing CMB Quadrupole with a Bounce from Contracting Phase to Inflation
最近公布的WMAP数据显示,CMB温度涨落中的四极子值很低,这证实了COBE早期的观测结果。在本文中,一个方案,其中一个收缩阶段之后是一个通货膨胀阶段,被构造。我们计算的扰动谱,并表明,这种情况下可以提供一个合理的解释较低的CMB各向异性大角度尺度。
2003-10-22 astro-ph hep-ph hep-th
Precision of inflationary predictions and recent CMB anisotropy data
膨胀预测的宇宙微波背景各向异性往往是基于慢滚近似。我们研究了这些预测的精度,并将其与BOOMERanG和MAXIMA-1的最新数据进行了比较。
2000-10-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Inflation model with lower multipoles of the CMB suppressed
WMAP最近对宇宙微波背景各向异性的观测证实,低多极子被大大抑制。从宇宙变化的观点来看,这只不过是一个统计上的偶然事件。或者,我们可以把大尺度上涨落的不足归因于宇宙历史,这可以在暴胀物理学的背景下解释。在本文中,我们表明,它是可能的,以解释在混合新的通货膨胀模型的抑制下多极。
2003-07-29 astro-ph hep-ph
Slow-roll inflation and CMB anisotropy data
我们强调,从宇宙微波背景(CMB)的各向异性数据,如最近的高分辨率地图从BOOMERAN G和MAXIMA-1的宇宙学参数的估计,需要对原始谱的假设。后者是根据通货膨胀预测的。实际上最有动机的情景是缓慢的通货膨胀。然而,在CMB数据分析中,经常(隐含地)假设非物理幂律通货膨胀情景。我们表明,预测的多极矩在这两种情况下显着不同。我们确定了文献中存在的几个误解(以及通货膨胀关系通常与流行的数字代码相结合的方式)。例如,我们不相信,一般来说,暴胀预言了标量和张量扰动的谱指数的关系n_S - 1 = n_T,也不相信引力波可以忽略不计。我们计算的CMB多极矩的各种值的慢滚参数,并证明了一个重要的部分的空间的参数(n_S,n_T)一直被忽视的CMB数据分析到目前为止。
2000-12-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic microwave background measurements can discriminate among inflation models
暴胀过程中的量子涨落可能是造成宇宙微波背景(CMB)温度各向异性的原因。CMB各向异性的观测结果可以用来证伪许多目前流行的模型。在本文中,我们讨论了计划的卫星任务的准确性CMB各向异性的观测招股说明书拒绝目前流行的通货膨胀模型,并提供一些方向模型的建设。
1997-02-19 astro-ph hep-ph
Large Angle CMB Anisotropy in an Open Universe in the One-Bubble Inflationary Scenario
我们考虑另一种情况下的通货膨胀,可以占一个空间开放的宇宙。它类似于旧的在假真空海中成核的膨胀,但与之不同的是,第二次缓慢翻滚膨胀发生在成核的气泡内。因此,我们的可观测宇宙完全包含在一个有核气泡中。这种情况的意义在于,除了由于模型参数的变化,它给了我们一个明确的预测的原始密度扰动的频谱,因此是观测检验。在这里,我们调查大角度尺度上的CMB各向异性的频谱。我们发现,在通常的谐波分析中从未出现的特殊模式的贡献是显着的情况下$Ω_0\lesssim0.1$。
1995-01-31 astro-ph gr-qc
Noncommutative Inflation and the CMB Multipoles
WMAP第一年的结果初步表明,谱指数的运行,以及在CMB谱的低多极的功率赤字。前者在非对易暴胀模型中很容易理解,而后者,正如我们将在本文中展示的,似乎仍然是一个反常现象,尽管非对易暴胀模型已经在一定程度上抑制了低多极。通过对功率谱的拟合,我们确定弦的尺度为$l_s\sim 4\times 10^{-29}$ cm。
2003-09-09 astro-ph hep-ph hep-th
Confronting hybrid inflation in supergravity with CMB data
$F$项大统一理论暴胀与N=1超引力相耦合,遇到了宇宙微波背景数据。考虑了弦单位长度质量偏离Bogomolny极限的修正。我们发现,超势耦合$10^{-7}/\mcN \lesssim κ\lesssim 10^{-2}/\mcN$,与$\mcN$的希格斯表象的维度,仍然是兼容的数据。在暖暴胀、曲率和非均匀再热情景中,参数空间被扩大。$F$ -在$P$ -项膨胀结束时形成的字符串也被考虑。因为这些弦满足Bogomolny界限,所以界限更强:规范耦合被限制在$10^{-7} < g <10^{-4}$范围内。
2005-03-15 astro-ph hep-ph hep-th
Constraints on the Inflationary Expansion from Three Year WMAP, small scale CMB anisotropies and Large Scale Structure Data Sets
本文给出了由WMAP三年观测数据、小尺度CMB和两个LSS观测数据(2dF和SDSS)得到的平坦$Λ$ CDM宇宙中暴胀参数的约束条件。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)技术结合分析描述的通货膨胀光谱的地平线流函数(HFF)。通过引入张量标量比的相容性条件,研究了单场标准暴胀和违反零能条件的暴胀的约束条件,这些约束条件导致了引力波的蓝谱.对于标准暴胀,我们从CMB数据和2dF 05得到的张量标量比的约束是:$r_{0.01} < 0.26$在2 $σ$ cl。在没有张量-标量比和张量斜率之间的一致性条件的情况下,对张量振幅的约束没有显著改变,但对HFF的约束显著放松。然后,我们表明,当第三HFF $ε_3$被允许是非零的,是为了统一的,一个大的负(在$2 σ$)的运行的标量谱指数在标准通货膨胀的值被发现在任何一组数据,我们认为。
2006-11-22 astro-ph hep-ph
CMB Anisotropies and Inflation from Non-Standard Spinors
宇宙微波背景多极子在大尺度上的明显排列挑战了标准的宇宙学模型。标量场膨胀是各向同性的,不能解释观察到的对齐。我们探讨了非标准旋量驱动的暴胀在宇宙微波背景上留下的印记。我们表明,它是自然的期望各向异性的膨胀膨胀的宇宙具有抑制的原始功率谱的低多极振幅的效果,而在同一时间提供通常的膨胀功能。
2010-04-12 astro-ph gr-qc hep-ph
On Open Inflation, the string theory landscape and the low CMB quadrupole
宇宙学家已经接受了一个特殊的特设公式,用于计算具有$Ω_0 < 1$的宇宙的暴胀的原始功率谱。然而,在"弦论“背景下重新引起人们兴趣的所谓”开放暴胀“模型给出了不同的结果,并提供了一个更全面的宇宙学图景和$Ω_0 < 1$暴胀的基本物理基础。开放暴胀的功率谱不仅取决于$Ω_0$,还取决于驱动宇宙{大爆炸之前的\em}(在宇宙的另一部分)的有效场的参数。本文认为,在CMB温度各向异性数据,可能反映了一个原始的频谱的开放式膨胀形式的功能搜索。我们想知道,这项研究是否能教会我们描述大爆炸发生前宇宙的高能物理学,甚至可能解释低CMB四极子。不幸的是,我们的结论是,我们考虑的具体功能是不可观察的,即使与未来的实验,虽然我们注意到一个可能的漏洞与我们使用的薄壁近似。
2004-09-09 astro-ph hep-th
Stochastic Inflation and the Lower Multipoles in the CMB Anisotropies
我们推广的处理通货膨胀的扰动处理非马尔可夫有色噪声出现的任何现实的方法随机通货膨胀。我们提供了一个计算的功率谱的规范不变的同动曲率扰动到一阶的慢滚参数。适当占的约束,我们的地方补丁的宇宙是均匀的尺度上刚刚超过目前的哈勃半径,我们发现一个蓝色的倾斜的功率谱上的最大可观测尺度,与WMAP的数据,这表明一个意想不到的抑制低多极的CMB各向异性。我们对CMB各向异性的低多极子的异常行为的解释并没有在理论中引入任何新的物理成分。
2004-05-27 astro-ph hep-ph hep-th
Loop quantum gravity effects on inflation and the CMB
在圈量子宇宙学中,宇宙避免了大爆炸奇点,并经历了早期和短暂的超级膨胀阶段。在超暴胀过程中,对动力学的非微扰量子修正驱动暴胀子场上升到它的势峰,从而为标准暴胀设置了初始条件。我们发现,这种效应可以提高足够高的通货膨胀,以实现足够的e-折叠在标准的通货膨胀时代。我们分析了超膨胀后慢卷被破坏时产生的宇宙学扰动,并表明,环路量子效应原则上可以在CMB的最大尺度上留下间接的签名,一些功率损失和光谱指数的运行。
2004-10-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Chain inflation and the imprint of fundamental physics in the CMBR
在这项工作中,我们调查的宇宙学扰动的频谱和频谱指数由于链膨胀的特征修改。我们发现两种类型的影响。首先,光谱指数的修正取决于辐射和真空之间的相互作用,以及基础理论的有效真空势的特征。第二,调制的光谱信号新的物理由于气泡成核。这种效应类似于transplanckian物理学。对这些特征的测量可以提供大量关于暴胀基础物理学的信息。
2008-09-16 astro-ph gr-qc hep-th
Double Inflation and the Low CMB Quadrupole
最近公布的WMAP数据显示,CMB温度涨落中的四极子值很低,这证实了COBE早期的观测结果。本文考虑两个不同质量的暴胀子$V(ϕ_1,ϕ_2)={1\over 2}m_1^2ϕ_1^2 + {1 \over 2} m_2^2 ϕ_2^2$,$m_1>m_2$的模型,研究了它在小$k$时抑制原始功率谱$P(k)$对CMB的影响.在这个模型中,暴胀首先由较重的暴胀子$ϕ_1$驱动,然后由较轻的场$ϕ_2$驱动。但中间没有中断。我们数值计算的标量和张量的功率谱模式的模式积分,然后拟合模型的WMAP温度相关TT和TE的温度偏振光谱。结果表明,在$m_1\sim 10^{14}$ GeV和$m_2\sim 10^{13}$ GeV下,该模型解决了平坦性{ \it etc.}并且预测的CMB四极子可以远低于标准幂律$Λ$ CDM模型。
2003-08-04 astro-ph hep-ph
Fitting CMB data with cosmic strings and inflation
我们进行多参数似然分析比较测量的宇宙微波背景(CMB)功率谱与预测模型涉及宇宙弦。将弦添加到具有幂律倾斜n的原始谱的标准情况中,我们发现弦的2-sigma检测:f_10 = 0.11 +/- 0.05,其中f_10是弦在温度功率谱中的分数贡献(在多极l = 10处)。宇宙微波背景辐射的数据显示,n = 1的宇宙弦模型比具有可变倾斜的标准零弦模型更适合。当纳入额外的非CMB数据时,这两个模型变得不相上下。在变量n和这些额外数据的情况下,我们发现f_10 < 0.11,这对应于G μ <0.7 × 10 ^-6(其中μ是弦张力,G是引力常量)。
2008-01-25 astro-ph hep-th
On the one loop corrections to inflation and the CMB anisotropies
研究了混沌暴胀标准模型中暴胀的单圈有效势。在准de Sitter背景下计算了有效暴胀子势的首圈修正,并在Hartree近似下计算了暴胀子扰动两点函数的首圈修正.在这个近似中,单圈修正取决于暴胀的e折叠的总数,估计最大的影响是对几个百分点的功率谱的修正。然而,在最简单的情况下,这种校正可能难以从背景中分离出来。
2006-08-04 astro-ph gr-qc hep-th
Quantum fluctuations and CMB anisotropies in one-bubble open inflation models
我们首先发展了一种方法来计算一套完整的模函数,它描述了单泡开放暴胀模型中产生的量子涨落。我们考虑两类模型。一个是由Bucher、Goldhaber和Turok提出的单标量场模型,我们也把它作为开放暴胀理论的一个例子;另一个是由Linde和Mezhlumian提出的双场模型,如“超自然”暴胀。在这两种情况下,我们假设气泡内外的真空能量密度的差异可以忽略不计。有两种模式功能。一类是通常的连续谱,另一类是特征波长超过空间曲率尺度的离散谱。后者按其来源可进一步分为两类。一种是由de Sitter空间的整体时空结构引起的de Sitter超曲率模,另一种是由气泡壁的涨落引起的。我们计算了这些模型中的量子涨落谱,并评估了由此产生的大角尺度CMB各向异性。我们发现,有范围内的模型参数是一致的,与所观察到的CMB各向异性。
1996-05-17 astro-ph gr-qc
Conformal models of de Sitter space, initial conditions for inflation and the CMB
共形嵌入的封闭宇宙模型在德西特背景表明了一个量子化条件上可用的共形时间。这个条件意味着宇宙在不大于10%的水平上是封闭的。当引入一个大质量的标量场来驱动暴胀相时,这个数字在接近1%的水平上被缩小到闭合。为了加强对可用共形时间的约束,我们需要考虑宇宙在暴胀开始之前的条件。围绕初始奇异性构造了一个形式级数,它依赖于一对无量纲的尺度不变参数。对于物理上可接受的模型,我们发现,这两个参数是统一的顺序,所以没有微调是必需的,除了在质量的标量场。对于输入参数的典型值,我们预测宇宙学参数的观测值,包括宇宙学常数的大小。该模型产生了一个非常好的适合最新的CMBR数据,预测低-l下降的CMB功率谱与WMAP观察到的一致。
2004-11-19 astro-ph gr-qc
CMBPol Mission Concept Study: Probing Inflation with CMB Polarization
我们总结了精确的宇宙微波背景(CMB)偏振测量作为暴胀物理探测器的效用。我们专注于使用CMB测量来区分各种通货膨胀机制的前景。特别是,原始B模式偏振的检测将证明暴胀发生在非常高的能量尺度上,并且暴胀子在场空间中穿过超普朗克距离。我们解释了如何这样的检测或约束将照亮物理学方面的普朗克尺度。此外,CMB测量可以限制原始波动的尺度依赖性和非高斯性,并限制显着的等曲率贡献的可能性。每一个这样的限制都提供了关于潜在通货膨胀动态的关键信息。最后,我们量化这些考虑提出预测未来的卫星实验的通货膨胀参数的敏感性。
2009-03-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-isotropy in the CMB power spectrum in single field inflation
Contaldi等人[1]提出,在单场暴胀中,初始阶段的动能占主导地位,可以解释大角度尺度下CMB能量的缺乏。我们注意到,在这种情况下,暴胀子场的初始值中也存在空间梯度是很自然的,并且这可以在所观察到的CMB功率谱中提供空间不对称性,表现在低多极。我们研究了这种不对称性的性质,并评论了其与低多极可能异常的关系。
2009-05-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum Gravity Scenario of Inflation based on the CMB Anisotropies
提出了一种基于可重整化的共形引力模型的暴胀方案,导出了暴胀方案的原始谱。用量子引力的动力学尺度解释了COBE和WMAP观测中低多极子角功率谱的急剧下降。在这个尺度下,宇宙将从具有共形不变性的量子时空急剧过渡到经典时空。
2004-09-16 astro-ph hep-th
Inflation in string-inspired cosmology and suppression of CMB low multipoles
我们构建了一个弦启发的非奇异宇宙学的情况下,暴胀子场被驱动的潜力之前,优雅的出口采用低能量弦有效的作用与orbifold紧。这就为暴胀子提供了一个初始条件,使暴胀子产生足够数量的$e$折叠,并在慢卷暴胀过程中产生一个几乎尺度不变的原始密度扰动。我们的方案提供了一个有趣的可能性,以解释抑制功率谱在低多极由于存在的模驱动阶段之前,慢卷膨胀,从而可以留下一个强大的印记额外的维度在观察到的CMB各向异性。
2003-12-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Mimicking transPlanckian effects in the CMB with conventional physics
我们调查的可能性,耦合到暴胀子的领域可以影响原始频谱的密度扰动通过其相干运动。例如,混合通货膨胀中的第二个场可能在通货膨胀开始时振荡,而不是在其潜力的最小值处振荡。虽然如果暴胀持续足够长的时间,这种影响会被洗掉,但我们注意到,在COBE波动的视界交叉之前,可能会有多达30个暴胀的e折叠,同时仍然会产生潜在的可见失真。这种由纯常规物理学产生的暴胀子涨落的泵效应类似于已经被广泛讨论过的transPlanckian效应。它们对CMB造成的扭曲可能会留下一个独特的特征,这与频谱倾斜等一般效应不同。
2003-03-18 astro-ph hep-ph
CMB Power Spectrum from Noncommutative Spacetime
WMAP最近的CMB数据提供了检验暴胀模型的机会,特别是谱指数的运行是相当新的,可以用来排除一些模型。我们表明,非对易时空暴胀模型给出了一个很好的解释这些新的结果。在拟合数据的过程中,我们还得到了非对易参数(弦标度)与暴胀结束时间之间的关系。
2003-05-30 astro-ph hep-ph hep-th
CMB in Open Inflation
在一个有限大小的气泡中存在一个无限大的开放暴胀宇宙的可能性是文献中广泛讨论的最有趣的实现之一。最初的想法是基于单一标量场理论中的隧穿和气泡形成理论。然而,在很长一段时间内,我们没有任何一致的模型,这种类型的,所以它是不可能的比较预测,这些模型与观测数据的CMB各向异性。这种类型的第一个半现实模型是最近才提出的,在hep-ph/9807493中。在这里,我们提出了我们的标量和张量扰动频谱和由此产生的CMB各向异性在这样的模型的调查结果。在我们所研究的所有模型中,都没有超曲率扰动。标量CMB各向异性的光谱在小l处具有最小值,并且对于低Omega_0在l > O(10)处具有平台。同时,张量CMB各向异性在l=2处达到峰值。标量CMB谱与张量CMB谱在小l处的相对幅度取决于模型的参数。
1999-01-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Modified f(R) gravity unifying R^m inflation with \LambdaCDM epoch
我们考虑修正的$f(R)$引力,它可以统一$R^m$早期暴胀和晚期$Λ$ CDM历元.结果表明,该模型通过了局部检验(牛顿定律、类地引力解的稳定性、附加标量自由度的质量很大),并为广义相对论提供了现实的替代方案。讨论了$f(R)$ $Λ$ CDM时代未来发展的各种方案。
2007-12-18 astro-ph gr-qc hep-th
Monodromy in the CMB: Gravity Waves and String Inflation
我们提出了一个简单的机制,获得大的领域的通货膨胀,因此引力波签名,从弦论紧扭曲环面。对于Nil流形,我们得到了一个以正则归一化场φ表示的与φ ^(2/3)成比例的主导暴胀势,得到了对功率谱倾斜和张量标量比的预测,即$n_s\approx 0.98$和具有60个暴胀e折叠的$r\approx 0.04$;我们还注意到一个与φ ^(2/5)成比例的候选暴胀子势的变体的可能性。扩展场范围所涉及的基本机制--D膜在流形上作圆周运动时的单值性--出现在更一般的紧化类中,尽管我们控制对慢滚参数的修正的方法需要额外的对称性。
2008-03-23 astro-ph hep-ph hep-th
$D$-term inflation, cosmic strings, and consistency with cosmic microwave background measurement
标准D项暴胀是在超引力框架下研究的。D项暴胀产生宇宙弦,但它仍然可以与CMB测量兼容,而不需要调用任何新的物理学。宇宙弦对CMB数据的贡献不是恒定的,也不是占主导地位的,与以前的一些结果相反。使用当前的CMB测量,自由参数(规范和超势耦合,以及Fayet-Iliopoulos项)的D-项通货膨胀的约束。
2004-12-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraints on braneworld inflation from CMB anisotropies
我们获得观测约束兰德尔-Sundrum II型膜世界膨胀使用汇编的数据,包括WMAP,2dF和最新的SDSS星系红移调查。我们将限制三类通货膨胀模型(大场,小场和混合模型)在高能量的制度,表现出不同的行为相比,低能量的情况下。四次势超出了$2σ$观测轮廓的界限,因为$e$的倍数小于60,并且指数势驱动的急剧膨胀被排除在外,因为它的高张量标量比。由于与势相关的额外自由度,更难以强烈约束小场和混合模型,但在某些情况下,我们获得了暴胀能量标度和模型参数的上界。我们还讨论了打破相容关系和暴胀观测量的简并性的可能途径。
2004-02-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Punctuated inflation and the low CMB multipoles
我们研究了由一类势驱动的暴胀情景,这些势在形式上类似于标准模型的某些最小超对称扩展中出现的势。我们发现,这些潜力允许一个短暂的时间从通货膨胀夹在两个阶段的缓慢滚动的通货膨胀。我们表明,这样的背景行为导致标量功率谱中的一个台阶状的功能。我们设定了尺度,使得功率谱的下降发生在与今天的哈勃半径相对应的长度尺度上--这一特征似乎是解释在宇宙微波背景(CMB)各向异性的四极矩中观察到的较低功率所必需的。我们进行马尔可夫链蒙特卡罗分析,以确定的模型参数,提供最佳的拟合最近的WMAP 5年的数据的CMB角功率谱的值。我们发现,在大尺度下,我们获得的抑制功率的暴胀光谱导致更好地拟合(只有一个额外的参数,$χ_{\rm eff}^{2}$提高了6.62)的观测数据相比,最佳拟合参考$Λ$ CDM模型与无特征,幂律,原始谱。
2008-11-27 astro-ph gr-qc hep-th
When can preheating affect the CMB?
我们讨论的原则,通货膨胀模型的选择预热可以影响CMB。这是一个(相当小的)子集,这些模型在大尺度上具有不可忽略的熵/等曲率扰动。我们研究属于此类的新模型--具有负非最小耦合的双场暴胀和混合/双/超自然暴胀模型,其中熵扰动的快子增长可以导致曲率扰动的变化,${\cal R}$,在超哈勃尺度上。最后,我们提出的证据对最近的索赔变化的${\cal R}$在没有大量的超哈勃熵扰动。
2002-04-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Primeval Corrections to the CMB Anisotropies
我们发现暴胀子的量子态偏离暴胀的热真空可能会在CMB各向异性中留下印记。在这种状态下暴胀子的量子动力学对暴胀涨落产生修正,这是可以观察到的。因为这些效应起源于普朗克尺度以下的红外物理,所以它们将在任何服从解耦的理论中主导任何trans-Planckian印记。暴胀扫除了这些初始偏差,迫使它的量子态更接近热真空。我们把这看作是宇宙无毛定理的量子版本。宇宙微波背景中的这种印记可能是一种有用的、独立的检验,可以检验暴胀的持续时间,或者暴胀结束前大约60 e倍暴胀子势的重要特征,而不是不太可能发现的量子引力特征。没有任何这样的子结构表明,膨胀持续不间断的时间比${\cal O}(100)$ e-折叠长得多。
2003-10-10 astro-ph gr-qc hep-ph
CMB and LSS constraints on a single-field model of inflation
利用Wilkinson-Microwave Anisotropy Probe和Sloan Digital Sky Survey的三年观测资料,提出了一种新的暴胀情景,其指数势$V(Φ)$除了标准线性项外,还与场$Φ$具有二次依赖关系。e折叠数($N$)、张量与标量扰动之比($r$)、原始功率谱的谱标量指数($n_s$)及其运行($dn_s/d\ln k$)取决于无量纲参数$α$乘以势中的二次项。在极限$α\to 0$下,标准指数势的所有结果都完全恢复。对于$α\neq 0$的值,我们发现,模型的预测是在很好的协议与目前的观测宇宙微波背景(CMB)的各向异性和大尺度结构(LSS)在宇宙中。
2007-04-23 astro-ph gr-qc hep-th
Unifying inflation with LambdaCDM epoch in modified f(R) gravity consistent with Solar System tests
我们提出了两个现实的f(R)和一个F(G)修正引力,它们与局域检验和宇宙学边界是一致的。这类理论的典型性质是有效宇宙学常数历元的存在,使得早期暴胀和晚期宇宙加速自然地统一在一个模型中。结果表明,经典的不稳定性不出现在这里,牛顿定律是尊重。对可能出现的反重力区和相关的理论修正进行了讨论。
2007-10-14 astro-ph gr-qc hep-th