Spectator fields and their imprints on the Cosmic Microwave Background
当次显性光标量场在暴胀期间结束慢滚，但在哈勃退出枢轴尺度之后很久，它可能决定宇宙学扰动。本论文主要研究这样一个标量场（旁观者）如何影响宇宙微波背景（CMB）辐射，并因此受到约束。我们首先介绍了CMB的观测量，即功率谱$P_ζ$，谱指数$n_s$及其运行$dn_s/d\ln k$，非高斯性$f_{NL}$，$g_{NL}$和$τ_{NL}$，以及缺乏等曲率和偏振模式。在此基础上，我们得到了旁观者方案的宇宙学预言，揭示了它与CMB在拐点势、双曲正切势和具有突然相变的势中的一致性.最后，我们利用旁观者的场景来解释CMB的功率不对称性，与一个简短的快子快速滚动阶段。
2016-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Loop quantum gravity and the CMB: toward pre-Big Bounce cosmology
这篇简短的文章总结了圈量子引力效应对宇宙学微波背景辐射的可能影响。我们专注于半经典的条款，并表明，“大反弹”的修正，连同“前大反弹”的状态，可以修改所观察到的光谱。
2009-11-19 astro-ph.CO gr-qc 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
Hidden in the background: a local approach to CMB anomalies
我们调查了一个框架，旨在提供一个共同的起源，在宇宙微波背景（CMB）中检测到的大角度异常，这是假设的统计不均匀性的结果，由不同的等曲率领域的质量$m\sim H$目前在通货膨胀。这种不均匀性是等曲率场的初始条件$(i)$（在宇宙尺度离开视界之前完成许多$e$折叠的快速滚动阶段之后获得的）、它们的暴胀涨落$(ii)$以及它们与其他自由度的耦合$(iii)$的综合效应。我们感兴趣的情况是，当这些场（被解释为大角度异常的前兆）只在宇宙的孤立斑块中留下可观察的印记时。当后者与最后一个散射表面相交时，这种印记出现在CMB中。然而，由于其统计上的不均匀性，这些印记很难被发现，因为它们隐藏在背景中，类似于冷点。然后，我们计算的概率，一个单一的isocurvature场成为不均匀的通货膨胀结束时，并发现，如果适当的条件（这完全取决于预先存在的快速滚动阶段），这个概率是在百分比水平。最后，我们讨论了几种机制（包括曲率和不均匀的再加热），以调查是否一个初始的统计不均匀的等曲率场波动可能会引起一些观察到的异常。特别是，我们专注于冷点，在低多极的功率赤字和统计各向同性的打破。
2016-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational imprints from Loop Quantum Cosmology
本文研究圈量子宇宙学中量子反弹导致的暴胀前动力学对宇宙微波背景的影响，采用混合方法分析微扰模式以激发态进入暴胀时在功率谱中留下的观测印记。
2024-10-21 gr-qc hep-th
Analytic infinite derivative gravity, $R^2$-like inflation, quantum gravity and CMB
出现的$R^2$通货膨胀，这是最适合的框架CMB观测到目前为止，来自试图攻击的问题，量化的重力，这反过来又导致了跟踪异常的发现。迹反常的进一步发展和旨在构建量子引力的各种框架表明，在小时间尺度和小长度尺度下，非定域性在基础物理中是不可避免的。一个很自然的问题是使用$R^2$暴胀来探测早期宇宙物理学中的非定域性特征。在弦论启发的非定域引力修正中嵌入$R^2$暴胀的最新进展提供了非常有希望的理论预测，将早期宇宙的非定域物理和即将到来的CMB观测联系起来。
2020-12-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation with mixed helicities and its observational imprint on CMB
在有效场论的框架内，突出的螺旋度-0和螺旋度-1场通过三维算子相互耦合，我们研究了由螺旋度-0模式驱动的暴胀动力学，具有给定的势能，以及宇宙学扰动的演变，影响两个螺旋度之间的混合项的存在。在这种情况下，螺旋度-1模式的时间分量是辅助场，并且可以根据螺旋度-0模式的时间导数进行积分，使得背景动态有效地减少到由与螺旋度-0和螺旋度-1模式之间的耦合相关联的参数$β$调制的单场膨胀中的背景动态。我们讨论了纵向标量扰动$ψ$和暴胀波动$δϕ$的演变，并明确表明，这两个，这对应于一个isocurvature模式的一个特定的组合，受到指数抑制的矢量质量可比的哈勃膨胀率在通货膨胀。此外，我们还发现，由$β$修正的有效单场描述也适用于暴胀过程中产生的曲率扰动的功率谱。我们计算了标准的暴胀观测量，如标量谱指数$n_s$和张量标量比$r$，并与普朗克2018年提供的最新观测数据进行了比较。我们的结果表明，螺旋度-0和螺旋度-1模式之间的耦合可以导致更小的张量标量比的值，特别是对于小场暴胀模型，所以我们的方案表现出更好的兼容性与当前的观测数据。
2018-12-08 astro-ph.CO gr-qc 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
Indirect imprints of primordial non-Gaussianity on cosmic microwave background
本文提出通过计算原初非高斯性参数$f_{_{\ m NL}}$对标量功率谱的修正及其在CMB角功率谱上的间接印记来约束非高斯性，并展示了该方法对非标准模板和Starobinsky暴胀模型的独特敏感性。
2023-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spontaneous Isotropy Breaking: A Mechanism for CMB Multipole Alignments
我们介绍了一类模型，其中统计各向同性被打破自发的CMB的非线性响应，在一个调解领域的长波长波动。这些波动在局部表现为梯度，并挑选出一个单一的首选方向。非线性响应在多极矩的范围内印刻该方向。我们考虑两种表现形式的各向同性破坏：添加剂的贡献和乘法调制的固有各向异性。由于WMAP表现出对齐的功率赤字，添加剂的贡献是不太可能产生所观察到的对齐比通常的各向同性波动，这一事实，我们说明了一个明确的宇宙学模型的长波长的精髓波动。这个问题适用于涉及前景或背景各向异性的其他模型，这些模型试图恢复CMB的功率。直接解释观测功率的加性模型加剧了固有波动的低功率。乘法模型可以克服这些困难。我们构建了一个原理模型的证明，显着提高了可能性，并产生更强的比对比WMAP在30-45%的实现。
2005-09-12 astro-ph hep-ph hep-th
Small non-Gaussianity and dipole asymmetry in the CMB
本文提出了一种在宇宙微波背景辐射中获得小的非高斯性和观测到的偶极不对称性的方法。观测结果不可避免地导致多场暴胀动力学，其中每个场都可以产生正或负的大非高斯性，导致精细的抵消，但在半球不对称性上有可观察到的印记。我们在一个简单的慢滚场景中讨论了这种可能性，发现很难解释所观察到的偶极子不对称性。我们简要地讨论了一些投机的情况下，可以解释偶极子不对称。
2013-06-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A First Glimpse of String Theory in the Sky?
我们提出了一种新的方法来识别新的物理印记在目前的观测数据在宇宙学的弦论的签名是明确区分的可能特征的印记的暴胀势。我们的方法依赖于具有CMB温度各向异性和E模偏振的大尺度结构（LSS）的宇宙剪切的互相关谱，利用了以下性质：暴胀宇宙学对所有CMB谱和LSS只提供一个源项，这高度限制了对标准预言的任何偏离;弦论可以在扰动源中增加新的非暴胀通道，也可以在大尺度上修改成团特性。关联源项和聚团性质的离散性为新物理提供了证据。即使用现有的数据，单场暴胀模型也不受欢迎。即将到来的WMAP结果和未来来自LSS弱透镜的数据将进一步提高我们以这种方式探索新物理的能力，并可能打开弦论的第一个直接窗口。
2004-06-01 astro-ph hep-ph hep-th
CMB statistics in noncommutative inflation
考虑到量子引力的一般效应，非对易几何可以在很短的距离上提供有效的物理描述。暴胀将早期宇宙中微小的量子涨落放大到宏观尺度，因此可能在宇宙学扰动中留下高能物理特征，这些特征可以在CMB中检测到。它在这里示出，这可能会引起奇偶违反调制的原始频谱和奇非高斯签名。宇宙微波背景辐射的旋转不变性的破坏提供了对非对易性尺度的限制，这与现有的非宇宙学边界是竞争性的，并且可以解释在天空中观察到的奇怪的半球不对称性。这也引入了具有特殊形状和尺度依赖性的非高斯性，这在原则上允许在暴胀时对非交换性的存在进行独立的交叉检查。
2010-11-09 astro-ph.CO hep-th
Non-local Starobinsky inflation in the light of future CMB
Weyl基下的解析无穷导数（AID）非局部二次曲率引力是无鬼的、超重整化的或有限的、微扰幺正的，因此它是紫外完备的。最近，$R+R^2$（“Starobinsky”）暴胀被成功地嵌入到AID非局部引力中，并计算了相应的观测量。在本文中，我们导出了在近似de Sitter近似下相容的形状因子，并证明了该理论必须包含一个驱动暴胀膨胀的标量子。进一步考虑Tomboulis在hep-th/9702146中提出的形状因子（AID非局部算子），计算了张量与标量比和张量倾斜度$\left( n_t,\,r \right)$的相应预测，其中标量倾斜度与局部Starobinsky模型相同.预计未来的CMB探测器，这样将能够测试非本地Starobinsky膨胀，我们约束的规模为$10^{14}\,GeV\lesssim\mathcal{M}\lesssim 5\times 10^{14}\,GeV$和$10^{-7}\lesssim r \lesssim 0.07$为不同的形状因子的非本地。我们发现，它可能有一个蓝色或红色张量倾斜$\left( n_t\gtrless 0 \right)$取决于非局域性的规模和形状因子。我们还评论了在非局域背景下的希格斯暴胀。
2018-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Detecting and distinguishing topological defects in future data from the CMBPol satellite
拟议中的CMBPol任务将能够探测到拓扑缺陷对宇宙微波背景（CMB）的影响，前提是这种影响足够强。我们量化了宇宙弦和纹理的检测阈值，并分析了卫星区分这些不同类型缺陷的能力。我们还评估了错误识别缺陷签名的危险程度，如错误的缺陷类型或原始引力波的影响。在3σ水平上，宇宙弦对CMB温度谱的贡献率为0.002，纹理的贡献率为0.001。我们还证实，在超过3σ时可以检测到r = 0.0018的张量贡献，与CMBpol任务概念研究一致。模型选择分析支持这些结果。
2010-11-11 astro-ph.CO hep-th
Effect of intermediate Minkowskian evolution on CMB bispectrum
我们考虑一个非暴胀的早期宇宙场景，其中相关的标量扰动在某个点被冻结，但随后被冻结，并在热时代之前遵循一个漫长的近闵可夫斯基的演化。这一中间阶段在CMB 3点函数上留下了特定的印记，在很大程度上独立于微观物理学的细节。特别地，CMB双谱在多极l空间中以大致恒定的振幅经历振荡。后者是在相反的振荡双谱增强的扁平三角形的限制，预测通货膨胀与非束-戴维斯真空。考虑到双谱的这一点和其他特殊特征，普朗克数据所施加的严格约束可能不适用。CMB 3点函数被闵可夫斯基演化的持续时间平方的倒数所抑制，但对于相对较短的中间闵可夫斯基阶段可以具有可观测的大小。
2014-04-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmic topology. Part IIc. Detectability with non-standard primordial power spectrum
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；University of Oslo（奥斯陆大学）；Case Western Reserve University（凯斯西储大学）；Sofia University ``St Kliment Ohridski''（索非亚大学）；Imperial College London（伦敦帝国学院）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
研究探讨了非标准原始功率谱对宇宙拓扑可检测性的影响，通过Kullback-Leibler散度和机器学习算法评估拓扑检测的观测前景。
2026-02-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Estimation of imprints of the bounce in loop quantum cosmology on the bispectra of cosmic microwave background
本文提出LQC原初双谱的解析模板，计算CMB温度与极化约化双谱，发现反弹振荡项贡献可忽略，故LQC的CMB双谱近似同于慢滚暴胀。
2023-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic Neutrino Decoupling and its Observable Imprints: Insights from Entropic-Dual Transport
本研究利用矩方法、相对熵和微分可见度技术分析宇宙中微子背景（CνB）能谱，证明标准模型中每物种仅需三个参数即可准确描述其演化，并展示如何用原初轻元素丰度约束BSM物理对CνB的影响。
2024-09-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
