Constraining the primordial spectrum of metric perturbations from gravitino and moduli production
我们考虑了暴胀结束时标量度规扰动引起的量子真空涨落产生引力子和模场。我们得到相应的占领数,直到一阶微扰理论,在功率谱的度量扰动。我们计算了核合成对不同模型的谱指数$n_s$的限制,其中常数为$n_s$。结果表明,在某些情况下,这种限制可以像$n_s<1.12$一样强,这比来自原始黑洞产生的限制更严格。
2002-01-18 astro-ph hep-ph hep-th
Remark on approximation in the calculation of the primordial spectrum generated during inflation
我们重新检查近似的分析计算的原始频谱的宇宙学扰动在暴胀过程中产生的。以两个暴胀模型(混沌暴胀和自然暴胀)为例,数值验证了这些近似的准确性。
2000-07-07 astro-ph hep-ph
Breaking the scale invariance of the primordial spectrum or not: the new WMAP data
看来新的WMAP数据需要一个适合的原始频谱含有小的负倾斜指数,除了无特征的Harrison-Zeldovich- Peebles频谱,从而意味着一个破碎的标度不变性。我们表明,数据可以解释,否则由一个规模不变的原始频谱与规模非不变的密度对比度的演变使用的Press-Schechter形式主义。作为时空不均匀性的一个来源,加速度参数的估计是通过搜索由Press-Schechter质量函数定义的偏差测量的最小值来进行的,与WMAP拟合中隐含的假设相比。
2006-04-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial Isocurvature Perturbations: Testing the Adiabaticity of the CMB Anisotropy
最后,对用MAP和普朗克方法检验原初宇宙学扰动绝热性的前景进行了评价。描述了只有重子、光子、中微子和冷暗物质(CDM)成分的宇宙中最普遍的宇宙学扰动。除了我们熟悉的绝热模式外,还有四种非奇异等曲率模式:重子等曲率模式、CDM等曲率模式、中微子密度等曲率模式和中微子速度等曲率模式。最一般的扰动由波数的5 × 5、正定、对称、矩阵值函数描述,其非对角元素表示上述模式之间的相关性。我们发现,当三个模及其关联被承认时,等曲率模及其关联的宇宙学参数和振幅的分数不确定度成为1阶.然而,这些简并可以被普朗克提供的偏振信息打破,将不确定性降低到低于10%的水平。因此,极化对于检验原始涨落的绝热性是至关重要的。
2000-11-01 astro-ph
Lepton asymmetry in the primordial gravitational wave spectrum
考虑中微子的化学势和质量,计算了中微子自由流对引力辐射原初谱的影响。前者或轻子不对称性引起两种竞争效应,即增大各向异性压力,使引力波衰减更大;推迟物质辐射等时,使衰减减小。后一种效应更为突出,大的轻子不对称性会降低阻尼。因此,我们也许能够从原初引力波谱中测量轻子不对称性的大小。
2006-11-09 astro-ph hep-ph
Band-power reconstruction of the primordial fluctuation spectrum by the maximum likelihood reconstruction method
利用Wilkinson微波各向异性探测器5年观测的宇宙微波背景温度各向异性数据,采用极大似然重建方法重建了宇宙微波的原始曲率起伏谱。我们应用协方差矩阵分析,并将重建的频谱分解成统计独立的带功率。在我们前面的分析中发现的一个简单的幂律谱的显著峰原来是一个$3.3σ$偏差。从模拟观测重建的原始光谱的统计数据中,估计在幂律模型中实现包含这种过剩的原始光谱的概率约为2%。
2009-02-19 astro-ph gr-qc hep-ph
The Primordial Helium Abundance
我提出了一个简单的审查确定的原始氦丰度的单位质量,Yp。讨论了原始氦丰度在宇宙学、检验标准大爆炸核合成、研究H II区物理条件、为恒星演化模型提供初始条件和检验银河系化学演化模型等方面的重要性。
2008-11-18 astro-ph
Features in the primordial power spectrum of double D-term inflation
最近,人们对建立双暴胀的超对称模型产生了一些兴趣。从粒子物理学的角度来看,这些模型是现实的,预测了原始宇宙学扰动的破尺度不变功率谱,这可能解释目前物质功率谱中最终的非平凡特征。在以前的工作中,原始光谱计算使用解析慢滚近似。然而,这些模型涉及到一个快速的二阶相变在通货膨胀期间,与一个阶段的旋节不稳定性,并中断慢滚。对于我们以前的模型的双D-长期的通货膨胀,我们数值模拟的量子涨落的演变,考虑到旋节模式,我们表明,半经典近似,即使在过渡期间,由于存在第二个暴胀场。原始功率谱具有丰富的结构,并且可能在可观察尺度上具有非高斯尖峰。
2000-06-05 astro-ph hep-ph
Holonomy corrections to the cosmological primordial tensor power spectrum
圈量子引力是非微扰引力的主要候选理论之一。在此框架下,导出了FLRW背景下引力子传播方程的完整修正。我们调查的后果,在de-Sitter和慢卷暴胀,为n=-1/2的张量功率谱的这些修正。根据Barbero-Immirzi参数的值,可以预期几个观测特征。
2008-05-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Reconstructing the primordial power spectrum - a new algorithm
本文提出了一种有效的、与模型无关的方法,用于从宇宙微波背景(CMB)和大尺度结构观测数据中重建原始功率谱。该算法是基于蒙特卡洛原理,因此非常简单,纳入现有的代码,如马尔可夫链蒙特卡洛。该算法已被用于目前的宇宙学数据测试的原始功率谱的功能。没有显着的证据的功能被发现,虽然有轻微的偏好,整体弯曲的频谱,以及在非常大的规模的功率下降。我们还测试了模拟高精度CMB数据,计算模型与非标度不变的原始光谱的算法。该算法有效地提取了潜在的光谱,以及在每种情况下的其他宇宙学参数。最后,我们使用的算法在一个模型中,一个人为的毛刺的CMB频谱已被施加,如在WMAP数据中看到的。在这种情况下,它被发现,虽然基本的宇宙学参数可以被提取,恢复的功率谱可以显示出显着的虚假功能,如弯曲,即使真正的频谱是标度不变的。
2004-04-05 astro-ph hep-ph
Analysing large scale structure: II. Testing for primordial non-Gaussianity in CMB maps using surrogates
在宇宙微波背景(CMB)温度图中识别非高斯特征是当今宇宙学的主要挑战之一。我们提出并研究了分析CMB图的替代方法。使用约束随机化的技术,我们构建代理映射,它模仿包含非高斯信号的模拟CMB映射的功率谱和幅度分布。用加权标度指数和闵可夫斯基泛函分析地图,在这两种情况下,统计学上显着识别原始非高斯性。我们证明,该方法是非常强大的噪声。我们还表明,闵可夫斯基泛函是能够占非线性在更高的噪声水平时,与代理相结合,而不是只适用于噪声添加CMB地图和相位随机版本,只再现功率谱。
2003-05-14 astro-ph
Primordial Black Holes as Dark Matter: The Power Spectrum and Evaporation of Early Structures
我们认为大质量的原始黑洞是暗物质的主要形式的可能性。黑洞的形成产生熵的波动,增加了泊松噪声的物质功率谱。我们利用莱曼α森林观测值来约束物质功率谱中的泊松项,然后我们将黑洞的质量约束为小于10^4太阳质量的几倍。我们还发现,到现在为止,原始黑洞数量少于10^3个的结构已经蒸发了。
2003-02-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational Wave Spectrum Induced by Primordial Scalar Perturbations
我们导出了原始标量扰动引起的引力波在所有可观测波长范围内的完整谱。标量诱导的贡献可以直接从观测到的标量扰动和广义相对论中计算出来,在这个意义上,它与产生扰动的宇宙学模型无关。光谱在小尺度上是尺度不变的,但在大尺度和中等尺度上有一个有趣的尺度依赖性,标量诱导的引力波不会红移,因此相对于宇宙的背景密度增强。这种对张量谱的贡献在形式上与直接依赖于模型的原始张量谱显著不同,尽管幅度很小,但它在某些宇宙学模型的原始信号中占主导地位。我们证实了我们的分析结果,直接数值积分的运动方程。
2007-03-30 astro-ph gr-qc hep-th
Steps toward the power spectrum of matter. III. The primordial spectrum
观察到的功率谱的物质中发现的文件I和II进行了比较与分析功率谱。考虑了具有宇宙学常数的空间平坦冷暗物质和混合暗物质模型以及开放模型。利用物质的功率谱和解析模型的传递函数,确定了物质的本征功率谱。原始功率谱在振幅上有一个中断。我们的结论是,一个无标度的原始功率谱被排除,如果目前可用的数据分布的星系团和星系代表宇宙的真实质量分布。
1998-12-13 astro-ph
Reconstructing the Primordial Power Spectrum
宇宙学模型预测了传递函数,通过该传递函数原始密度扰动发展成CMB各向异性和大尺度结构。我们利用现有的观测数据重建了标准CDM、具有宇宙学常数的CDM、开放CDM和具有重子含量的标准CDM的原始功率谱。
1998-07-31 astro-ph
Spatial energy spectrum of primordial magnetic fields
在这里,我们分析了辐射和物质主导的宇宙之间的原始磁场过渡。引力结构的形成影响了它的演化和能谱。结构激发可以触发磁场放大及其能量密度谱的陡峭化。
2004-10-04 astro-ph
The Primordial Perturbation Spectrum from Various Expanding and Contracting Phases
本文针对单标量场的情形,讨论了产生原初微扰的各种膨胀相和收缩相,详细研究了这些相的原初微扰谱与状态方程参数w的关系。此外,我们提供了一个有趣的分类的原始扰动谱从不同的阶段,这可能有重要的意义,建立一个早期的宇宙场景嵌入在可能的高能理论。
2004-03-30 astro-ph
Reconstruction of the primordial fluctuation spectrum from the five-year WMAP data by the cosmic inversion method with band-power decorrelation analysis
利用5年的宇宙微波背景温度各向异性的WMAP数据,用宇宙反演方法重建了宇宙的原始曲率起伏谱。我们应用协方差矩阵分析,并将重建的频谱分解成统计独立的带功率。从一个简单的幂律谱的统计学显着偏差建议的第一年的数据分析中没有发现在五年的数据,除了可能在一个点附近的边界的波数域的准确重建是可能的。
2008-12-06 astro-ph gr-qc hep-ph
The Primordial Perturbation Spectrum and Large Scale Structure
讨论了标准CDM谱和破标不变性扰动谱的观测约束。
1995-03-01 astro-ph
Planck scale effects and the suppression of power on the large scales in the primordial spectrum
暴胀时期的模式的巨大红移表明,在非常高的能量尺度的物理可能会修改原始微扰谱。因此,对宇宙微波背景(CMB)中各向异性的测量可以为我们理解普朗克尺度以外的物理提供线索。在这一过程中,我们研究了普朗克尺度对幂律暴胀中原初谱的影响,使用了一个保持局部洛伦兹不变性的模型。虽然我们的模型在小尺度上再现了标准谱,但它自然地预测了大尺度上的功率抑制-这一特征似乎是解释CMB较低多极中功率不足所必需的。
2004-10-07 astro-ph gr-qc hep-th
Estimation of Primordial Spectrum with post-WMAP 3 year data
在本文中,我们实现了一个改进的(误差敏感)Richardson-Lucy反卷积算法的测量角功率谱从WMAP 3年的数据,以确定原始的功率谱假设不同的点在宇宙学参数空间的平坦LCDM宇宙学模型。我们还提出了宇宙学参数估计的初步结果,假设一个自由形式的原始频谱,一个合理的大体积的参数空间。宇宙学参数空间中相当大数量的点的恢复谱的似然性远远好于“最佳拟合”幂律谱,其最大值为Δχ^2_{eff} \approx-30。我们使用离散小波变换(DWT)平滑的原始恢复光谱从分箱数据。这里得到的结果再次确认和锐化从我们以前的WMAP第一年的数据分析得出的结论。在视界尺度附近的一个尖锐的截止和视界尺度之后的一个凸起似乎是所有这些重建的原始光谱的共同特征。我们已经表明,虽然WMAP 3年的数据更喜欢一个较低的物质密度值的幂律形式的原始频谱,对于一个自由形式的频谱,我们可以得到一个很好的可能性,以数据的物质密度值较高。我们还表明,即使是一个平坦的CDM模型,允许原始频谱的自由形式,可以给一个非常高的可能性适合的数据。对结果的理论解释对宇宙学界是开放的。然而,这项工作提供了强有力的证据表明,即使在选择原始光谱时有充分的自由,这些数据在宇宙学参数空间中仍然具有辨别力。
2008-07-14 astro-ph gr-qc hep-th
$^7$Li Abundances in Halo Stars: Testing Stellar Evolution Models and the Primordial $^7$Li Abundance
为了确定原始$^7$ Li丰度,并通过与Thorburn(1994)观测到的贫金属晕星Li丰度数据库的比较来检验现有的恒星演化模型,计算了大量[Fe/H] = -2.3和-3.3的恒星演化模型。标准模型很好地拟合了观测到的温度高于5600 K的恒星中的Li丰度。他们预测原始$^7$ Li丰度为Log N(Li)= 2.24 \pm 0.03 $. Models which include microscopic diffusion predict a downward curvature in the $ ^7 $Li destruction isochrones at hot temperatures which is not present in the observations. Thus, the observations clearly rule out models which include uninhibited microscopic diffusion of $ ^7 $Li from the surface of the star. The [Fe/H] = -2.3 stellar models which include both diffusion and rotational mixing provide an excellent match to t…
1994-03-21 astro-ph
Bounds on Generic High-Energy Physics Modifications to the Primordial Power Spectrum from Back-Reaction on the Metric
最近用边界有效场论方法研究了暴胀密度扰动的原始功率谱的修正。在固定背景上波动量子场的近似中,新物理的一般效应被编码在H/M阶参数中。在这里,我们指出,只有当这些参数服从一定的界限,可能会把他们超出了观测范围的度量上的反作用可以忽略不计。
2004-06-28 astro-ph gr-qc hep-th
Features in the Primordial Spectrum from WMAP: A Wavelet Analysis
精确测量宇宙微波背景中的各向异性,使我们能够对给定宇宙学参数的原初功率谱的形式进行精确的研究。在以前的论文(Shafieloo和Souradeep 2004)中,我们实施了一个改进的(误差敏感)Richardson-Lucy反卷积算法的测量角功率谱从第一年的WMAP数据,以确定原始的功率谱假设一个和谐的宇宙模型。这种恢复的光谱的似然性远远好于尺度不变或“最佳拟合"无尺度光谱(Δln L = 25 w.r.t. Harrison Zeldovich和Δln L = 11 w.r.t.幂律n_s=0.95)。在本文中,我们使用离散小波变换(DWT)分解的恢复频谱的局部特征单独研究其恢复角功率谱的影响和意义,从而可能性。我们发现,除了在地平线尺度的红外截止,在地平线周围的原始功率谱的相关功能有显着的效果,提高的可能性。强烈的特征局限于地平线尺度。
2007-06-12 astro-ph gr-qc hep-th
On Minimally-Parametric Primordial Power Spectrum Reconstruction and the Evidence for a Red Tilt
最新的宇宙学数据似乎表明一个显着的偏离尺度不变性的原始功率谱参数时,无论是由幂律或光谱指数与非零“运行”。这种偏差本身就成为一种强有力的工具,可以用来区分宇宙结构起源的理论,如暴胀模型。在这里,我们使用最小参数平滑样条技术来重建原始功率谱的形状。这种技术非常适合于搜索原始功率谱中的平滑特征,例如偏离尺度不变性或运行谱指数,尽管它会恢复具有高统计意义的尖锐特征。我们使用WMAP 3年的结果结合一套更高分辨率的CMB实验数据(包括最新的ACBAR 2008版本),以及SDSS和2dFGRS的大尺度结构数据。我们采用交叉验证来评估,使用数据本身,在原始功率谱与数据一致的最佳平滑量。这种最小参数重建支持的证据,幂律原始功率谱与红色倾斜,但不是从幂律功率谱的偏差。原始功率谱的平滑变化与其他宇宙学参数没有显著的退化。
2008-07-27 astro-ph
Matching WMAP 3-yrs results with the Cosmological Slingshot Primordial Spectrum
我们考虑了最近提出的一个关于原始宇宙学扰动产生的方案,即所谓的宇宙弹弓方案。我们首先得到了弹弓原始功率谱的一般表达式,它扩展了以前的结果,包括在大尺度上的蓝色反弹前的剩余贡献。从这个表达式开始,我们数值计算的CMB的温度和偏振功率谱所产生的弹弓的情况下,并表明,他们很好地匹配标准的WMAP 3年的最佳拟合结果。特别是,如果剩余的蓝色光谱远高于WMAP观测到的最大尺度,弹弓原始光谱只需要将其振幅和光谱指数固定在枢轴尺度k_p=10^{-3}h x Mpc^{-1}上就能很好地拟合数据。我们最后表明,所有可能的独特弹弓签名的CMB功率谱被限制在非常低的多极,因此很难检测到由于大的宇宙方差占主导地位的错误酒吧在这些尺度。
2008-07-03 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmic Microwave Background Statistics for a Direction-Dependent Primordial Power Spectrum
原始微扰的统计各向同性是宇宙学中的一个常见假设,但这是一个需要检验的假设。为此,我们开发的原始功率谱,取决于方向,以及幅度,傅立叶波矢量的宇宙微波背景统计。我们首先考虑一个简单的估计,搜索在一个独立于模型的方式在平方的温度(和/或偏振)波动的各向异性。然后,我们构建的原始功率谱的方向依赖的球谐展开的系数的最小方差估计。为了说明这一点,我们将这些统计数据应用到一个暴胀模型中,该模型具有原始功率谱对方向的四极依赖性,并发现普朗克卫星可以检测到小至2.0%的功率四极。
2008-01-30 astro-ph
Signature of Primordial Non-Gaussianity on Matter Power Spectrum
利用引力团簇的微扰处理,讨论了原初非高斯性对物质功率谱的可能影响。随着引力成团的发展,密度扰动的不同傅立叶模式之间的耦合变得重要,并且固有地具有非平凡模式相关性的原始非高斯性可以影响功率谱的后期演化。从微扰理论出发,定量地估计了非高斯效应对功率谱的影响。基于Fisher矩阵理论,研究了功率谱对宇宙学参数估计的潜在影响。此外,在局域偏置公式的基础上,考虑了非高斯效应对星系功率谱的影响,表明标度依赖的偏置是由局域型原初非高斯性引起的.另一方面,由于小傅立叶模式和大傅立叶模式之间的模式相关性较弱,所以等边型非高斯性不会引起这种尺度依赖性。
2008-12-25 astro-ph
Model Independent Primordial Power Spectrum from Maxima, Boomerang, and DASI Data
物质密度波动的原始功率谱的模型独立的测定可以独特地探测非常早期宇宙的物理学,并为暴胀模型提供强大的约束。我们参数化的原始功率谱$A_s^2(k)$作为一个任意的函数,并推导出其装箱幅度从宇宙微波背景辐射各向异性(CMB)测量的Maxima,Boomerang,和DASI。我们发现,对于一个平坦的宇宙与$A_s^2(k)=1$(标度不变)的尺度$k<0.001 $ h/Mpc,原始功率谱是勉强符合一个标度不变的哈里森-Zeldovich频谱。然而,我们推导出的功率上升相比,一个规模不变的功率谱$0.001 h/{Mpc} \la k \la 0.01 h/{Mpc}$。我们的结果与大尺度结构数据一致,似乎表明目前的观测数据允许在非常早期的宇宙中存在不寻常的物理学。
2002-03-03 astro-ph
Assessing the Effects of the Uncertainty in Reheating Energy Scale on Primordial Spectrum and CMB
再热能量尺度$ρ_{reh}$的细节在今天很大程度上是不确定的,独立于通货膨胀模型。这将导致预测原始光谱的不确定性。这种不确定性可能非常大,特别是对于具有大运行$n_S$的光谱。我们发现,对于一些通货膨胀模型与一个大的$d\ln n_S(k)/d\ln k$,$ρ_{reh}$可以高度限制当前CMB的意见。
2003-01-07 astro-ph
Generation of primordial cosmological density inhomogeneities with scale invariant power spectrum during the standard radiation dominated expansion of the universe
宇宙等离子体中存在的原始密度不均匀性在退耦瞬间的最显著特征是它们在宇宙学上大的同动波长的模范围$k \ll H_{eq}$上的标度不变功率谱${\cal P}(k) \sim k$。我们在实空间中,在他们的关联函数在两个点的特点。我们发现,在宇宙学上大的共同运动距离$r \gg H^{-1}_{eq}$的原始不均匀性(反)相关的$f(r) \sim - r^{-4}$。根据这一观察,我们重新审视了标准宇宙学中所谓的{ \it结构起源问题}。我们的结论与目前对这一问题的看法相矛盾。
2008-10-23 astro-ph gr-qc hep-th
Neutrino background spectra from primordial black hole evaporations: dependence on the initial mass spectrum
对不同类型的原始黑洞初始质量谱进行了比较分析。假设原始密度涨落具有幂律谱,且谱指数在所有尺度上都是常数。结果表明,PBH蒸发产生的背景辐射(中微子、γ-量子)密度强烈地依赖于引力坍缩的类型和考虑PBH形成时视界质量分布的方式。基于PBH蒸发过程和大气和太阳中微子数据的光谱指数值的约束。
2002-02-28 astro-ph
Minimal modifications of the primordial power spectrum from an adiabatic short distance cutoff
作为未知普朗克尺度物理的一个简单模型,我们假设在暴胀过程中产生原始曲率扰动的量子模,当它们的固有动量达到一个固定的高能尺度M时,被置于它们的瞬时绝热真空中。由此产生的功率谱的推导和呈现的形式,表现出的振幅和频率的叠加振荡的H/M和慢滚参数θ。振荡的振幅与H/M的三次方成比例。我们认为,这些小的振荡给出的功率谱的修改的下限,如果自由模式传播的概念不再存在以上的临界能量标度M。
2002-09-03 astro-ph gr-qc hep-th
Phantom Inflation and Primordial Perturbation Spectrum
本文研究了幻影场驱动的暴胀模型。通过引入一个类似于混合暴胀模型的额外的正常标量场,我们提出了一个从幻影暴胀到观测宇宙学的可能的出口。然后我们讨论了各种幻影暴胀模型的原初微扰谱,并与正常的标量场暴胀模型的原初微扰谱进行了有趣的比较。
2005-04-27 astro-ph
Testing Primordial Non-Gaussianity in CMB Anisotropies
最近的二阶微扰计算提供了一个准确的预测的原始引力势$Φ(x)$的情况下,宇宙学扰动中产生的通货膨胀期间或之后。这使我们能够对$Φ(x)$的非高斯部分做出现实的预测,该部分在动量空间中一般被写为其高斯部分与合适的内核f_NL(k1,k2)的双卷积。该核定义了非高斯信号的幅度和角度结构,并且起源于曲率扰动产生后的二阶扰动的演化。我们推导出了任意fNL(k1,k2)的CMB角双谱的一般公式,并研究了单场暴胀、非均匀再加热和曲率等情况下原始非高斯信号的可探测性。我们的结果表明,在标准的慢卷暴胀情形下,信号实际上来自于f_NL(k1,k2)的动量依赖部分,因此在数据分析中考虑动量依赖是很重要的.在其他情景中,原始非高斯性与这些后暴胀效应相当或更大。我们发现,WMAP不能检测这些模型产生的非高斯信号。l>500的数值计算仍然是计算上昂贵的,我们还不能将我们的计算扩展到普朗克的角分辨率;然而,有一个令人鼓舞的趋势,表明普朗克可能能够检测到这些非高斯信号。
2005-09-05 astro-ph
The cosmological gravitational wave background from primordial density perturbations
我们讨论了辐射时代原始密度扰动演化产生的引力波背景。在二阶微扰膨胀中,密度涨落会产生引力波。我们从这个机制计算引力波的功率谱,并表明,在原则上,未来的引力波探测器可以用来限制原始功率谱的尺度上大大不同于目前正在探索的大尺度结构。作为例子,我们计算的引力波背景产生的幂律谱的所有尺度上,和一个单一的尺度上的δ函数功率谱。
2006-12-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Exploring trans-Planckian physics and the curvature effect by primordial power spectrum with WMAP five-year data
本文研究了一般原始非平坦宇宙中短距离尺度下的真空暴胀,并利用WMAP观测数据研究了相应修正的原始功率谱的意义。我们得到了修正的原始功率谱的一般形式,包括可能的新的物理尺度和空间曲率的影响。由于新的物理学,原始功率谱的调制是$H/Λ$阶,其中$H$是膨胀期间的哈勃参数,$Λ$是膨胀的关键,而曲率效应的调制是$K/k^2$阶,其中$K$是膨胀之前的空间曲率,$k$是共动波数。我们还发现,一个封闭的宇宙膨胀前是由WMAP五年的数据青睐。
2009-03-11 astro-ph
Tilting the Primordial Power Spectrum with Bulk Viscosity
在冷暗物质模型的背景下,目前的观察表明,暴胀模型,产生一个倾斜的原始功率谱可以忽略不计的引力波提供了最有前途的机制来解释大规模集群。产生这种谱的暴胀势的一般形式是一个双曲函数,在物理上被解释为一个理想的正压流体的能量-动量的体粘滞应力贡献。这相当于将状态方程展开为截断的泰勒级数。粒子物理模型,导致这样的潜力进行了讨论。
1993-12-16 astro-ph
Bayesian Limits on Primordial Isotropy Breaking
通常假设原始扰动是统计各向同性的,这意味着它们的功率谱在旋转下是不变的。在这篇文章中,我们测试这一假设放置模型无关的界限偏离旋转不变性的原始频谱。使用五年WMAP宇宙微波各向异性地图,我们设置的整体规范和原始频谱四极子的各个组件的振幅的限制。我们发现,有没有显着的原始各向同性破缺的证据,并最终不消失的四极子是subdominant。
2008-07-17 astro-ph
Reconstructing the Primordial Spectrum with CMB Temperature and Polarization
提出了一种利用宇宙微波背景(CMB)的温度谱和偏振谱重建原初曲率扰动功率谱的新方法$P(k)$。我们测试这种方法使用几个模拟原始光谱具有非平凡的功能,包括一个振荡的组成部分,并发现,频谱可以重建与百分之几的精度在一个理想的情况下,在CMB数据中没有观测误差的迭代过程。特别是,虽然以前的"宇宙反演“方法,它只使用温度波动,遭受了大的数值误差周围的$k$的一些特定值对应于节点的传递函数,这些错误被发现几乎完全消失在新的方法。
2004-09-02 astro-ph
Model-Independent Measurement of the Primordial Power Spectrum
在重力波最小量的暴胀模型中,密度涨落的原始功率谱$A_S^2(k)$与基本宇宙学参数一起,完整地描述了对宇宙微波背景(CMB)各向异性和大尺度结构的预言.在这里,我们展示了如何通过结合微波各向异性探测器(MAP)和斯隆数字巡天(SDSS)的星系红移测量数据来强烈约束$A_S^2(k)$和宇宙学参数。我们允许$A_S^2(k)$是一个自由的功能,从而探测功能的原始功率谱上的所有尺度。MAP和SDSS具有尺度依赖的测量误差,在天体物理学上有趣的尺度上以相反的方向减少;它们相互补充,允许测量独立于暴胀模型的原始功率谱,为我们提供早期宇宙物理学的宝贵信息,并提供正确暴胀模型的线索。
1998-12-15 astro-ph
Primordial Power Spectrum Reconstruction
为了重建宇宙的初始条件,重要的是设计一种方法,可以有效地约束原始物质密度波动的功率谱的形状,在一个模型独立的方式从数据。在早期的论文中,我们提出了一种方法的基础上小波展开的原始功率谱。这种方法的优点是,小波基函数的正交性和多分辨率特性使得关于$P_{\rm in}(k)$的形状的信息能够被编码在少量的非零系数中。任何偏离标度不变性的情况都可以很容易地被识别出来。在这里,我们将这种方法应用于模拟数据,以证明它可以准确地重建输入$P_{\rm in}(k)$,并提出了一个处方,该方法应如何用于未来的数据。
2006-01-11 astro-ph
Post-WMAP Assessment of Infrared Cutoff in the Primordial Spectrum from Inflation
最近的宇宙微波背景辐射(CMB)测量表明,与$Λ$ CDM模型相比,CMB各向异性在大尺度下存在能量不足。我们研究了用一类具有接近视界尺度的红外截止点的原始功率谱来解释这种效应的可能性。原始的功率谱恢复所观察到的CMB角谱的直接反卷积表明,数据更喜欢一个尖锐的红外截止与本地化的过量(颠簸)刚好在截止。我们的动机是评估最简单的暴胀情景的合理扩展,这些情景很容易容纳类似形式的红外截止。我们进行了一个完整的贝叶斯分析的参数空间使用{ \it马尔可夫链蒙特卡罗}技术与这样一类原始功率谱。我们表明,原始的功率谱,具有功能,如红外线截止,随后在功率过剩给更好地拟合观测数据相比,一个几乎尺度不变的功率定律或功率谱,只是一个单调的红外线截止。然而,有很大的改进空间,在匹配的数据,并呼吁探索其他机制,可能会导致红外截止更接近直接反卷积方法恢复。
2006-08-11 astro-ph
A new search for features in the primordial power spectrum
我们开发了一种新的方法,对原始功率谱的高分辨率非参数重建使用WMAP宇宙微波背景温度各向异性,我们面对的SDSS大尺度结构数据在k~0.01-0.1 h/Mpc。我们利用标准的LambdaCDM宇宙学模型,但我们允许重子分数变化。特别是,对于协和重子分数,我们将WMAP数据中k~0.05 h/Mpc处可能特征的指示与大尺度结构调查中类似特征的建议进行了比较。
2004-12-26 astro-ph
Improved Calculation of the Primordial Gravitational Wave Spectrum in the Standard Model
由于相对论自由度的连续变化,原初引力波的能量密度谱具有辐射时代的特征。这些变化使得辐射能量密度的演化偏离了传统的绝热演化ρ_r~ a^{-4},从而导致宇宙膨胀率在每次跃迁时发生突变,进而改变了原初引力波的谱。我们考虑了基本粒子的标准模型中的所有粒子。此外,中微子的自由流会减弱引力波的振幅,在能量密度谱中留下特征。我们的计算完全基于宇宙学和粒子物理学的标准模型,因此这些特征一定存在。我们的计算显着改善了以前的忽略这些影响,并预测一个平滑,无特征的光谱。
2006-04-07 astro-ph gr-qc
Smoothing spline primordial power spectrum reconstruction
我们重建的原始功率谱(PPS)的形状使用平滑样条。我们的适应平滑样条技术提供了一个补充方法,现有的努力,寻找PPS中的平滑功能,如运行的光谱指数。使用这种技术,我们发现没有显着的迹象与WMAP的第一年的数据,PPS偏离哈里森-Zeldovich和没有证据表明大规模的功率损失。我们还研究了额外的PPS自由度对宇宙学参数的影响。PPS中的光滑变化与其他宇宙学参数没有明显的退化,但样条重建大大增加了光学深度和重子分数的误差。
2005-11-01 astro-ph
The Magnetic Field Spectrum in a Plasma in Thermal Equilibrium in the Epoch of Primordial Nucleosynthesis
原始等离子体中的低频磁场谱作为宇宙中磁场的可能起源(例如,Tajima等人,1992年以及Cable和Tajima,1992年)。我们导出了原始等离子体中的磁场谱,特别是在原始核合成时期。Cable和Tajima(1992)基于涨落耗散定理对电磁涨落的开创性研究得到了推广。我们的模型同时描述了等离子体中的热效应和碰撞效应。它是基于动力学描述与BGK碰撞项。结果表明,Cable和Tajima(1992)发现的零频峰减小。在高频下,黑体谱是自然获得的,而不需要它们所使用的链接过程。在低频率($ω\leq 4ω_{pe}$,其中$ω_{pe}$是电子等离子体频率),它示出的磁场频谱具有更多的能量比真空中的黑体频谱。
1997-08-27 astro-ph physics.flu-dyn physics.plasm-ph
On Determining the Spectrum of Primordial Inhomogeneity from the COBE DMR Sky Maps: II. Results of Two Year Data Analysis
一种新的切天傅立叶分析技术(Gorski,1994)已被应用于COBE DMR的两年天图。贝叶斯功率谱估计结果与Harrison-Zel'dovich n=1模型一致。原始扰动功率谱参数的极大似然估计为n=1.22(1.02)和Q_{rms-PS} =17(20)uK,包括(不包括)四极各向异性。关于n的边际似然函数使得n=1.10 \pm 0.32(0.87 \pm 0.36)。
1994-03-31 astro-ph
Measuring the primordial power spectrum: Principal component analysis of the cosmic microwave background
利用宇宙微波背景(CMB)C_l数据和主成分分析技术,实现并研究了一种测量密度扰动的原始功率谱中尺度不变性偏离的方法。原始功率谱被分解成一个占主导地位的尺度不变的高斯绝热分量加上一系列的正交模式,其详细的形式只取决于一个特定的CMB实验的噪声模型。然而,一般来说,这些模式在0.01 < k < 0.2 Mpc^-1的波数范围内是局部的,在对应于声学峰值的尺度上显示出快速振荡,在这些峰值处,对原始功率谱的灵敏度最高。该方法的性能进行评估,使用模拟数据的普朗克卫星,和完整的宇宙学加功率谱参数空间集成使用马尔可夫链蒙特卡罗。作为一个概念的证明,我们应用这种数据压缩技术,目前的CMB数据从WMAP,ACBAR,CBI和VSA。根据WMAP的研究,我们没有发现从四个PCA模振幅的测量中破坏标度不变性的证据,这被转换为对标度谱指数n_S(k_0=0.04 Mpc^-1)=0.94+-0.04的约束。
2006-09-19 astro-ph
Strong Lensing Probabilities in a Cosmological Model with a Running Primordial Power Spectrum
第一年的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)的数据与其他更精细尺度的宇宙微波背景(CMB)实验(CBI和ACBAR)和两个结构形成测量(2dFGRS和莱曼$α$森林)的组合建议一个$Λ$ CDM宇宙学模型与原始密度波动的运行光谱功率指数。受原始功率谱指数这一新结果的启发,我们首次研究了具有运行谱指数的空间平坦$Λ$ CDM模型(RSI- $Λ$ CDM模型)中图像分离的预测透镜概率。结果表明,与标准幂律$Λ$ CDM(PL- $Λ$ CDM)模型相比,RSI- $Λ$ CDM模型在小于4 $^{''}$的小分裂角下,抑制了预测的透镜几率.
2005-05-05 astro-ph
A Method to Estimate the Primordial Power Spectrum from CMB Data
超视界尺度下物质密度涨落的原始谱的精确测定是理解宇宙大尺度结构的基础。利用宇宙微波背景(CMB)各向异性的数据来限制或获得原始光谱的尝试依赖于假设幂律谱的统计和相关分析。我们提出了一种方法来推导$P(k)$直接从CMB角功率谱,它不需要预先假定需要知道任何关于其功能的形式。该方法由萨克斯-沃尔夫公式的直接反演。使用这种新的分析技术和COBE数据,我们得到了一个经验的$P(k)$,其中1)支持幂律参数化和2)有一个振幅和频谱指数与以前的分析相同的数据。当使用第2年COBE数据时,我们获得了光谱指数$n=1.52 \pm 0.4$,而使用4年数据集时,获得了$n=1.22 \pm 0.3$。
1996-04-21 astro-ph
Cosmic Inversion II --An iterative method for reproducing the primordial spectrum from the CMB data--
本文在前人工作的基础上,改进了由CMB数据确定初始曲率扰动谱$P(k)$形状的方法。本文考虑了文Ⅰ中忽略的最后散射面厚度和积分萨克斯-沃尔夫效应,提出了一种新的迭代方法。在宇宙学参数正确的情况下,新方法可以高精度地再现原始功率谱。相反,如果我们使用与真实值略有不同的宇宙学参数,则在重建的功率谱中会出现虚假的峰和谷,而如果我们使用实质上不同的值,则在某些情况下会出现负$P(k)$区域。换句话说,我们的重建方法验证了宇宙学参数可以由一个假设的初始光谱确定的默认假设。此外,它可能是一个新的工具,以约束宇宙学参数,而不求助于模型的原始功率谱。
2003-02-12 astro-ph
Probing the primordial power spectrum with the VSA (and other CMB experiments)
我们提出的参数估计模型的原始密度波动使用CMB数据从VSA,第一年WMAP,CBI和ACBAR以及外部先验从2dF和HST。从表面上看,当只考虑标量波动时,有显著的证据表明运行的光谱指数。这一结果的重要性增加了张量的列入,虽然结果是削弱了列入'运行的运行',基本趋势显着负运行仍然存在。我们讨论了这一结果的影响,以及如何加强未来的观察。
2004-06-17 astro-ph