Non-Gaussianity from Axionic Curvaton
我们研究了非高斯密度扰动所产生的一个轴曲率,专注于的情况下,曲率坐在附近的山顶的潜力在通货膨胀。这样的山顶曲率可以产生一个红色倾斜的密度扰动谱,而不会引起大场暴胀。我们表明,即使当曲率占主导地位的宇宙,非高斯参数fNL是积极的,并温和地增加到山顶的曲率势,和fNL = O(10)是一个普遍的和强大的预测这样的山顶轴子曲率。特别地,我们发现在标量谱指数ns = 0.94 - 0.99的范围内,非高斯性参数fNL <~ 30 - 40,当曲率质量m_σ= 10 - 10^6 GeV,衰变常数f = 10^{12} - 10^{17} GeV时,fNL = 20 - 40。轴曲率的一个可能的候选者是质量为10 ~ 100 TeV、衰变常数为10^{16}~ 10^{17} GeV的模场的虚部。我们还讨论了极端的情况下,曲率驱动器的第二次通货膨胀,并发现fNL通常小于非通货膨胀的情况下。
2013-03-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Gaussianity from Curvatons Revisited
我们调查的密度扰动源的曲率与一般的能量潜力。偏离二次项的曲率势的关键特征是曲率经历了其振荡的非均匀开始。这对密度扰动有额外的贡献,特别是我们发现,非高斯参数f_NL可以变大,无论曲率在宇宙衰变时占主导地位还是次主导地位。这种非二次曲率势是为了产生一个红色倾斜的密度扰动谱(而不引起大场暴胀)所必需的,并且也是基于微观物理的显式曲率模型所激发的。我们进一步应用我们的一般结果的情况下,曲率是一个伪Nambu-Goldstone(NG)玻色子的破缺U(1)对称性,并表明,由此产生的密度扰动强烈增强朝向山顶区域的能量潜力,伴随着温和的增加的非高斯性。这种山顶NG曲率可以在宽范围的暴胀/再加热尺度下产生观测上建议的密度扰动,并进一步预测密度扰动的非高斯性在10 <~ fNL <~ 30范围内。
2011-12-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Passive Curvaton
我们提出了一类曲率模型,我们称之为被动曲率。本文考虑了两种被动曲率。第一种是耦合到规范场的赝标曲率。与暴胀子情形不同,原初黑洞(PBH)形成的约束要弱得多,可以产生大的非高斯性(平衡型)。第二种模型是耦合到规范场的类标量曲率。我们研究了该模型中非高斯性的尺度依赖性。在这两种模型中,曲率场的慢滚参数增强了光谱和非高斯性。还提到了其他可能的被动曲率模型。
2013-06-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Large non-Gaussianity generated after D-term Inflation by Right-Handed Sneutrino Curvaton
在本文中,我们考虑大的非高斯产生后的D项膨胀的情况下,产生的绝热曲率扰动是由右手(RH)sneutrino曲率占主导地位。宇宙弦问题也可以通过对CMB功率谱和谱指数$n_s \simeq 1$约10%的贡献来回避。当右手中微子质量在具有汤川耦合$λ_ν\sim 10^{-10}$的$m_Φ=10 {GeV}$附近时,产生的非高斯性可以达到$10<f_{NL}<100$。在这种情况下,最轻的中微子质量是$10^{-10}{eV}$,这有利于RH中微子的稀薄生成。
2013-10-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Gaussianity with Lagrange Multiplier Field in the Curvaton Scenario
本文利用$δ\mathcal{N}$ -方法计算了具有Lagrange乘子场的曲率模型的原始曲率摄动。我们计算了这类模型中突发衰变近似下的非线性参数$f_{NL}$和$g_{NL}$,发现即使曲率在衰变前占总能量密度的优势,也可以得到很大的非高斯性,这一性质将使曲率模型更加丰富.我们还计算了突然衰变近似下的原始曲率微扰的概率密度函数及其一些矩。
2010-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity from resonant curvaton decay
我们计算了曲率场通过参量共振衰减为另一个标量场的情形下的曲率扰动。由于在共振结束时的非线性阶段,标准微扰计算技术在这种情况下失败。相反,我们使用格点场论模拟和分离宇宙近似计算曲率扰动作为曲率场的非线性函数。对于测试的参数,所产生的扰动是高度非高斯的,并没有很好地近似通常的fNL参数化。共振衰变在曲率情况下起着重要的作用,并可能对所产生的扰动产生重大影响。
2010-06-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Scale-dependence of Non-Gaussianity in the Curvaton Model
研究了自相互作用曲率子模型中f_NL的尺度依赖性。我们表明,编码在光谱指数n_{f_NL}的尺度依赖性,可以通过未来的宇宙微波背景观测,如CMBpol,在模型的参数空间的重要部分。我们指出,结合三谱gNL的信息,自相互作用曲率模型的参数可以完全由观测确定。我们还讨论了g_NL的尺度依赖性及其对曲率模型的影响,认为它可以在n_{f_NL}的理论值低于观测灵敏度的情况下提供一个补充探针。
2011-01-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Gaussianity from false vacuum inflation: Old curvaton scenario
本文计算了由假真空能量驱动的暴胀时期产生的同动曲率微扰的三点关联函数。我们得到了一个新的假真空形状双谱,它的峰值在等边极限。利用这一结果,我们提出了一个方案,我们称之为“老曲率”。所得到的双谱的形状位于局部真空形状和假真空形状之间。此外,我们有一个大的运行的光谱指数。
2010-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
DBI-Curvaton
本文研究了由Dirac-Born-Infeld类作用量描述的曲率模型。我们计算了DBI曲率引起的曲率扰动谱,并估计了它的非高斯性。我们发现,在低声速极限下,曲率扰动的幅度比DBI暴胀时的幅度大。这一结果也意味着DBI曲率模型的暴胀尺度可能比通常的曲率模型的暴胀尺度小。此外,我们还发现DBI-曲率模型的局部非高斯水平一般比通常的曲率模型的局部非高斯水平大10倍左右,这对于当前的观测是很有意义的。这项工作在某种意义上探索了膜宇宙学在暴胀中的新应用。
2008-06-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity in String Cosmology: A Case Study
我们研究了非高斯效应,使用$δN$形式主义,在一个多场暴胀模型中的Kähler模量来自IIB型弦紧化在大体积极限。本文的分析工作主要遵循Vernizzi和Wands提出的可分离势方法。数值分析,然后在计算非高斯超过慢滚制度。文中还讨论了曲率情况的可能性。给出了曲率存在的条件,并计算了在大体积极限下曲率衰变产生的非高斯性。
2010-10-15 astro-ph.CO hep-th
We revise the Non-Gaussianity of canonical curvaton scenario with a generalized $δN$ formalism, in which it could handle the generic potentials. In various curvaton models, the energy density is dominant in different period including the secondary inflation of curvaton, matter domination and radiation domination. Our method could unify to deal with these periods since the non-linearity parameter $f_{\rm NL}$ associated with Non-Gaussianity is a function of equation of state $w$. We firstly investigate the most simple curvaton scenario, namely the chaotic curvaton with quadratic potential. Our …
2021-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spectral Index in Curvaton Scenario
WMAP五年资料显示,红色的倾斜原始功率谱是首选的,也可能观测到大的正局域型非高斯性$f_{NL}$。我们发现,在曲率模型中,由于$f_{NL}$与暴胀的初始条件有关,所以不能自然地得到一个倾斜的、大的非高斯的红色原初功率谱.
2008-07-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Curvaton preheating revisited
我们研究了自相互作用曲率子预热情形下的热化过程。我们解决了系统的演化与经典晶格模拟与最近发布的辛PyCOOL程序在共振和早期热化期间,并比较结果的暴胀子预热。在此之后,我们计算所产生的非高斯与$ΔN$形式主义和分离的宇宙近似运行了大量的模拟略有不同的初始值。结果表明高水平的非高斯性。我们还使用这篇论文来展示PyCOOL程序中包含的各种后处理函数,该程序可从https://github.com/jtksai/PyCOOL获得。
2012-03-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The hybrid curvaton
当曲率机制是由混合势引起时,我们研究了振荡和膨胀曲率的情况。的曲率扰动的来源是不均匀的相变,导致调制的振荡的开始。对于超引力激发的曲率,有可能找到影响曲率场景中非高斯性所需的能量密度的自然重合。
2012-05-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Consistency Relations for Non-Gaussianity
我们研究非高斯性的一致性关系。我们从哈密顿量和场的重定义出发,对三点关联函数的相容关系给出了一个与模型无关的动力学证明。这种关系可以应用于单场暴胀、多场暴胀和曲率情况。这种关系也可以推广到任意阶微扰理论中的$n$ -点关联函数和任意数目的环。
2008-09-12 astro-ph gr-qc hep-th
Modulated curvaton decay
我们研究原始密度扰动产生的曲率场的衰减率可能会调制的另一个isocurvature场的局部值,类似于调制再加热结束时的膨胀模型的后期衰减。我们计算的原始密度扰动和它的本地型非高斯曲率场的突然衰减近似,恢复标准曲率和调制再加热的结果作为限制情况。我们验证了由多重场涨落产生的原始密度场的双谱和三谱参数之间的Suyama-Yamaguchi不等式,并找到了束缚饱和的条件。
2013-01-15 astro-ph.CO hep-th
Curvaton mechanism after multi-field inflation
从曲率机制出发,研究了多场暴胀后曲率微扰的演化。过去的数值研究表明,多场暴胀会导致暴胀后曲率扰动的显著演化,同时也会产生显著的非高斯性。我们揭示了这种演化的内在机制,并证明了这种演化在典型的双场暴胀模型中是可能的。
2013-03-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Curvaton and the inhomogeneous end of inflation
我们研究了混合暴胀中由非均匀暴胀和曲率衰变共同作用所产生的原初密度扰动和非高斯性。这种双重作用是由一个单一的等曲率场,这是在膨胀过程中没有质量,但获得在膨胀结束时通过瀑布相变的质量。我们计算由此产生的原始非高斯特征的非线性参数,$f_{NL}$,恢复通常的通货膨胀结束时,现场迅速衰减的结果和通常的曲率结果,如果现场衰减足够晚。
2012-07-30 astro-ph.CO hep-th
Density Perturbations from Modulated Decay of the Curvaton
我们研究密度扰动,包括它们的非高斯性,在模型中,曲率的衰减率取决于另一个光标量场,表示调制。虽然该模型与标准曲率和调制再加热方案有一些相似之处,但它对该模型特有的f_NL和g_NL表现出有趣的预测。我们还讨论了调制和曲率涨落对最终曲率扰动的可能性。我们的研究结果自然包括标准曲率和调制再加热的情况下,作为具体的限制,因此是有用的,提出了一个统一的治疗这些模型及其变种。
2013-01-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial Black Hole Formation in Non-Minimal Curvaton Scenario
本文在非最小曲率子场景中研究原初黑洞形成,利用非线性PDF计算PBH丰度,发现非高斯性可近似为局部二次形式,并指出大非高斯极限与超慢滚动暴胀的PDF相似。
2023-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
G-Curvaton
本文研究了一个曲率子模型,其中曲率子受伽利略场的作用。计算了暴胀过程中G曲率涨落的功率谱,并讨论了暴胀结束后G曲率涨落如何转化为曲率扰动。我们估计了曲率扰动的双谱,并给出了非高斯性对模型参数的依赖关系。我们发现,我们的模型可以有相当大的局部和等边非高斯性高达${\cal O}(10^2)$,这是由一个明确的例子说明。
2012-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preheating and the non-gaussianity of the curvature perturbation
光场的扰动可能会影响预热,从而对曲率扰动的频谱和非高斯性产生贡献。场可能直接出现在预热模型中(曲率型预热),或通过其对质量或耦合的影响间接出现(调制预热)。基于δN公式给出了混沌膨胀的一般表达式,并将其应用于二次和四次混沌膨胀的情形.对于二次情况,曲率型预热在促进热膨胀方面是无效的,但是调制预热可以是有效的。对于四次暴胀,曲率型预热可能是有效的,但通常的δN形式必须修改。我们看到在什么情况下,Bond等人[0903.3407]最近的数值模拟可能足以为这种情况提供粗略的估计。本文谨以此文纪念2009年11月12日去世的列夫·科夫曼
2010-08-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Maximal Amount of Gravitational Waves in the Curvaton Scenario
在大尺度上产生宇宙学曲率扰动的曲率方案代表了标准慢卷暴胀方案的替代方案,在慢卷暴胀方案中,观测到的密度扰动是由于暴胀子场本身的波动。它的基本假设是暴胀子场引起的初始曲率扰动可以忽略不计。这是通过降低暴胀的能量尺度,从而高度抑制暴胀期间产生的引力波的量来实现的。利用微扰理论计算了在暴胀结束和曲率衰变之间的曲率(等曲率)微扰所产生的二阶引力波的功率谱。这种对张量扰动的贡献的一个有趣的性质是,它与曲率场景中预测的非高斯性的量成正比。我们表明,引力波的频谱可能在未来的引力波探测器的范围内。
2007-09-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Inflaton versus Curvaton in Higher Dimensional Gauge Theories
我们基于高维规范理论构造了一个宇宙暴胀和微扰模型。暴胀子和曲率子是由存在于四维以上的规范场的额外空间分量产生的标量场。我们把在$T^2$上紧致化的六维Yang-Mills理论作为一个玩具模型,把暴胀子和曲率子的单圈有效势应用到曲率子情形.我们已经发现,曲率是次主导的线性曲率扰动,但一个显着的非高斯性和一个相当大的张量标量比产生。
2010-12-21 hep-ph hep-th
Generating the primordial curvature perturbation from inflation
原初曲率微扰的标度无关性表明它来自于光标量场暴胀过程中的真空涨落。这个场可以是暴胀子,也可以是另一个“曲率”场。对原始非高斯性的观测将是曲率子模型的确凿证据,而对起源于慢卷膨胀过程中的引力波的观测将排除该模型。
2002-06-01 astro-ph hep-ph hep-th
Gravitino Dark Matter and Non-Gaussianity
我们调查密度波动的情况下,引力子暗物质的调制再加热,这是已知的产生大的非高斯性的框架。我们表明,引力子暗物质是不利的,如果原始波动有大的本地型非高斯在这个框架。我们还简要讨论了弯曲机制和其他一些可能的暗物质的情况。
2009-07-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Matter Bounce Curvaton Scenario
起源于量子真空态的无质量标量场在物质主导的收缩宇宙中获得尺度不变的涨落谱。我们表明,这些isocurvature波动转移到一个尺度不变的曲率波动谱在一个非奇异的反弹阶段。这提供了一种机制,以增强原始绝热涨落和抑制张量标量扰动的比例。此外,这种机制导致新的来源的非高斯曲率扰动。
2011-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Non-Gaussianity in Models with Dark Matter Isocurvature Fluctuations
我们研究了调制再加热和曲率子情形下的原初非高斯性和暗物质等曲率涨落。在这些场景中,可以产生大的非高斯性,另一方面,取决于暗物质是如何产生的,也可能出现过大的等曲率波动,这与目前的观测结果不一致。在本文中,我们研究这个问题的混合方案中的曲率波动也可以产生的暴胀子波动,以及从一个轻的标量场,如模量和曲率。我们表明,原始波动可以是高度非高斯的,而不冲突的等曲率波动的这种混合情况下,目前的约束。然而,如果等曲率起伏的约束像普朗克卫星所预期的那样变得更严格,那么绝热起伏的非线性参数$f_{\rm NL}$应该和$f_{\rm NL} \lesssim 3$一样小,这将对暗物质的产生机制产生有趣的影响。在这些情况下,还讨论了来自等曲率波动的非高斯性。
2009-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Runnings in the Curvaton
我们调查的尺度依赖性,或运行,线性和二阶密度扰动产生的各种曲率的情况下。我们认为,二阶扰动,即非高斯性,可以强烈依赖于规模,即使当线性扰动几乎尺度不变。我们提出了解析公式的运行从曲率一般的能量势,并澄清的条件下,fNL成为强烈的标度依赖。从fNL运行的角度来看,曲率势可以大致分为两类,即与二次势相比,曲率势是陡峭的还是陡峭的。作为这样的例子,我们研究pseudo-Nambu-Goldstone曲率,和自相互作用曲率,分别。非二次曲率的动力学和由此产生的密度扰动的行为是明确的分析方法。然后,我们还研究了多个源可以负责密度扰动的模型,如多曲率,混合曲率和暴胀模型,其中运行的fNL也可以是大的,由于其多源的性质。我们对每个曲率方案进行定量分析,并讨论在什么情况下的尺度依赖,特别是,fNL可以大到足以与未来的CMB实验进行探讨。
2012-06-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Rotating a Curvaton Brane in a Warped Throat
本文研究了一个曲率模型,该模型是通过考虑一个在近似等距的KS喉道底部作角运动的探针反D3-膜而得到的。我们计算了该模型的曲率扰动谱和非高斯性。具体地说,我们考虑了曲率膜的相对论旋转的极限,这导致了一个小的声速,因此它可以被看作是一个实现的DBI曲率机制。我们发现,原始功率谱几乎是标度不变的,而局部型的非高斯性是相当大的,等边型的非高斯性通常是大的和负的。此外,我们研究了该模型的理论和观测约束,发现该模型的相空间存在一个相当大的允许区域。
2009-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-linear isocurvature perturbations and non-Gaussianities
我们研究了非线性原始绝热和等曲率扰动及其非高斯性。在给出一个一般的配方的范围内,一个扩展的三角洲N-形式主义,我们详细分析了两个说明性的例子。第一种是混合的曲率暴胀子的情况下,暴胀子和曲率(在膨胀过程中的光等曲率场)的波动有助于原始密度扰动。第二个例子是在暴胀过程中涉及两个解耦的大质量标量场的双暴胀。在混合曲率暴胀的情况下,我们发现,原始等曲率扰动的双谱可能是大的和可比的绝热曲率扰动的双谱。
2008-11-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Temporal enhancement of super-horizon curvature perturbations from decays of two curvatons and its cosmological consequences
如果有一个以上的曲率子在不同的时期支配着宇宙,那么曲率扰动可以暂时增强到比观测到的大得多的值10^{-5}。增强的痕迹可以作为高阶关联函数,即作为非高斯性,由标量-标量模耦合产生的随机引力波,以及由增强的曲率扰动的引力坍缩形成的原始黑洞。我们首先确认,这样的时间增强确实发生通过求解线性扰动方程数值和解析。然后,我们推导出一个解析表达式的全阶曲率扰动,它不依赖于经常使用的突然衰变近似,是准确的超视界尺度。利用这个解析公式,我们给出了非线性参数f_nl,τ_nl和g_nl的表达式。如果两个曲率都对最终曲率扰动有贡献,则强非高斯性出现在三谱中而不是双谱中。我们还发现了一个唯一的一致性关系tau_nl和g_nl没有f_nl。利用二阶微扰理论,数值计算表明,诱导的引力波的频谱具有一个与增强持续时间相对应的平台,这种引力波可以被终极DECIGO和空间原子干涉仪探测到.最后我们计算了原始黑洞的丰度,并对增强曲率扰动的幅度进行了限制。
2011-08-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic Axion-like Curvaton: Non-Gaussianity and Primordial Black Holes Without Large Power Spectrum
本研究提出一种基于随机类轴子旁观者场的原初黑洞形成机制,无需曲率功率谱峰值即可通过非高斯尾产生大量原初黑洞,同时指出此类模型存在与CMB等曲率限制冲突的成团问题并探讨解决方案。
2025-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bayesian evidence of the post-Planck curvaton
我们进行贝叶斯模型比较的情况下,二次曲率模型,确定在何种程度上都是不利的$Λ$ CDM一致性模型和单字段二次通货膨胀,使用最近的\emph{Planck}数据发布。尽管有三个额外的模型参数,最简单的曲率的情况下,并没有不利相对于单场二次暴胀,它变得有利于对这个单场模型时,我们包括联合BICEP/凯克/ \emph{Planck}分析。在所有的情况下,我们假设一个瞬时暴胀衰变,没有幸存的等曲率扰动。尽管\emph{Planck}成功达到了其预测测量精度,但我们表明,当前对局部非高斯性的约束不够精确,无法对迄今为止的证据比产生任何重大影响。我们还确定了未来的测量所需的精度$σ(f_{\mathrm{NL}})$假设一个基准值的$f_{\mathrm{NL}}=-5/4$或$10.8$不再不利于对$Λ$ CDM参数化的曲率,我们讨论的效果,从未来的测量精度预测增加$f_{\mathrm{NL}}$可能有。我们表明,我们的结果是不是很敏感,我们选择的先验。
2015-06-28 astro-ph.CO hep-th
The inflating curvaton
原始曲率微扰σ可以由某个曲率场σ产生,它在暴胀过程中可以忽略不计,并且在衰变之前或多或少都有可以忽略的相互作用。在目前的情况下,曲率开始振荡,而它的能量密度ρ_σ可以忽略不计。我们探讨了相反的情况,在这种情况下,ρ_σ在振荡开始之前驱动了几个e倍的暴胀。在这种产生π的情况下,解决η问题是非常容易的;我们只需要把曲率子变成弦轴子,用反常介导的susy破缺,这可能很快就会在LHC上得到测试。观测到的光谱指数n可以用第一次暴胀的势能V \propto ^p得到; p=1或2是允许的,但普朗克承诺的精度提高可能排除p=1。预测包括(i)对于可能被观测到的p=1(2)运行n' \simeq 0.0026(0.0013),(ii)可能被观测到的非高斯参数f_NL \sim -1,(iii)张量分数r可能太小而无法观测到。
2011-10-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Scale-dependent non-Gaussianity and the CMB Power Asymmetry
我们介绍了一种替代的非线性参数$f_{\rm NL}$的尺度依赖性的非高斯准本地模型的参数化。当$f_{\rm NL}$改变符号时,我们的参数化仍然有效,这与通常采用的幂律近似$f_{\rm NL}(k) \propto k^{ n_{f_{\rm NL}} }$不同。我们激励我们的替代参数化呼吁自我相互作用的曲率的情况下,作为一个应用程序,我们将其应用到CMB功率不对称。解释功率不对称性需要强尺度依赖的非高斯性。我们发现,制度的模型参数空间,其中$f_{\rm NL}$是强烈的尺度依赖通常与一个大的$g_{\rm NL}$和四极功率不对称,这可以排除现有的观测约束。
2015-10-30 astro-ph.CO hep-th
The Curvature Perturbation in the Axion-type Curvaton Model
我们研究了轴子型曲率模型,重点是在大的领域制度,解析结果是非常困难的。我们使用WMAP归一化和非线性参数$f_{NL}$和$g_{NL}$通过使用$δN$形式主义数值求解方程来评估张量标量比$r$。并与具有二次势的曲率的结果进行了比较。我们发现,$r$是小得多的轴子型的情况下相比,从二次电位的结果,与差异越来越明显,在更大的字段值。发现$g_{NL}$是正的,不像二次情况下它是负的,并且$g_{NL}$的幅度大得多。此外,在$g_{NL}$和$f_{NL}$之间存在接近线性的标度,在大的场值处具有与线性的小偏差。$g_{NL}$和$f_{NL}$之间的斜率取决于表征轴子型曲率模型的参数。我们进一步考虑了一个混合的情况下,暴胀子和曲率有助于原始功率谱和非高斯参数被发现是远远大于在二次势的情况下。
2009-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity of Large-Scale Cosmic Microwave Background Anisotropies beyond Perturbation Theory
我们计算了完全非线性宇宙微波背景(CMB)各向异性的尺度大于视界在最后散射方面的唯一的曲率微扰,提供了一个推广的线性Sachs-Wolfe效应在任何阶微扰理论.我们展示了如何计算由标准慢卷暴胀以及曲率和其他产生宇宙学扰动的场景提供的通用原始种子的大尺度CMB各向异性的n点连接关联函数。作为我们的形式主义的应用,我们计算的三点和四点连接的关联函数,其检测在未来的CMB实验中可能被用来评估原始非高斯的水平,给出了二次和三次非线性参数的理论预测f_NL和g_NL。
2005-08-31 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial non-Gaussianity as a probe of seesaw and leptogenesis
本文提出在majoron曲率子模型中,通过原初非高斯性探测高尺度跷跷板机制与非热轻子生成,并指出未来CMB-S4、LSST等实验可全面检验相关参数空间。
2023-11-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Gaussianities in New Ekpyrotic Cosmology
新Ekpyrotic宇宙学是早期宇宙的另一种方案,它依赖于大爆炸之前的缓慢收缩阶段。我们计算了原始密度扰动的3点和4点关联函数,发现了一个一般的大非高斯信号,仅低于当前CMB实验的灵敏度水平。这与慢卷暴胀相反,慢卷暴胀预测的非高斯性可以忽略不计。该模型也是区别于其他通货膨胀的情况下,产生大的非高斯性,如DBI通货膨胀和最简单的类曲率模型,通过形状依赖的关联函数。因此,非高斯性提供了一个独特的和可检验的新Ekpyrotic宇宙学的预测。
2008-04-24 hep-th
Review of local non-Gaussianity from multi-field inflation
我们回顾模型,产生一个大的非高斯的本地形式。我们首先简要地考虑三个模型,产生的非高斯无论是在或结束后的通货膨胀;曲率的情况下,调制(p)再加热和非均匀结束的通货膨胀。然后,我们专注于在暴胀过程中产生非高斯性的方法。我们推导出一般条件的产品或总和可分离的潜力必须满足,以产生一个大的本地双谱在慢卷膨胀。作为一个应用,我们考虑两个场的混合暴胀。然后,我们推导出一个形式主义,而不是基于慢卷,可以应用到模型中的慢卷参数变大之前,通货膨胀结束。一个精确的可解的两个领域的模型中,这种情况发生。最后,我们还考虑了进一步的非高斯观测值,f_NL和三谱的尺度依赖性。
2010-04-29 astro-ph.CO hep-th
Primordial Curvature Fluctuation and Its Non-Gaussianity in Models with Modulated Reheating
我们调查的调制再加热的情况下,暴胀子的衰变率的波动产生绝热扰动的非高斯性,特别注意的非线性参数$f_{\rm NL}, τ_{\rm NL}$和$g_{\rm NL}$以及标量谱指数和张量-标量比的性质的原生功率谱的特征。我们还考虑到预先存在的绝热扰动产生的暴胀子波动。我们已经知道,曲率扰动和衰减率波动之间的非线性可以在$f_{\rm NL} \sim \mathcal{O}(1)$水平上产生非高斯性,但是我们发现,衰减率和决定衰减率的模场之间的非线性可以产生更大的非高斯性。我们还讨论了非线性参数之间的一致性关系,并发现调制再加热产生一个不同的曲率模型。特别是,它们都可以产生大的正$f_{\rm NL}$,但具有不同的$g_{\rm NL}$符号。这提供了通过观察$g_{\rm NL}$的符号来区分这两种竞争模型的可能性。此外,我们的工作在一些具体的暴胀模型和调查在什么情况下,模型预测的谱指数和张量标量比允许当前的数据,同时产生大的非高斯性,这可能有许多影响的暴胀宇宙的模型建设。
2008-07-25 astro-ph hep-ph hep-th
Supercurvaton
我们讨论的曲率的情况下,自然出现在超引力混沌膨胀的最简单的模型的背景下,观测的后果。在这种情况下,非高斯性参数f_NL可以在从O(10)到O(100)的观测上感兴趣的范围内取值。这些值在宇宙的不同部分可能是不同的。f_NL特别大的区域形成弯曲的网,类似于厚畴壁、弦或全局单极的网。
2011-04-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vector Curvaton with varying Kinetic Function
一个新的模型实现的矢量曲率范式的介绍和分析。该模型由一个单一的大质量阿贝尔矢量场,麦克斯韦型动力学项。通过假设动力学函数和质量的矢量场是适当的变化在通货膨胀期间,它表明,超视界扰动的标度不变的频谱可以产生。这些微扰可以导致宇宙的曲率微扰。如果向量场在暴胀结束时仍然是轻的,我们发现它可以在曲率扰动的谱和双谱中产生大量的统计各向异性。在这种情况下,曲率扰动的非高斯性主要是各向异性的,这将是一个可测试的预测在不久的将来。另一方面,如果在暴胀结束时矢量场是重的,则证明粒子的产生近似是各向同性的,并且矢量场本身可以引起曲率扰动,而不直接涉及任何基本的标量场。这两种可能性的参数空间被证明是相当大的。最后,玩具模型表明,所需的矢量场的质量和动力学函数的变化,可以现实地获得,没有不自然的调谐,在超重力或超弦的背景下。
2010-01-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Super cosmic variance from mode-coupling: A worked example
如果整个后暴胀补丁与我们的哈勃体积相比很大,那么即使是很小的非高斯性水平也会导致我们的哈勃体积中原始曲率场的统计数据因模式耦合而产生偏差。我们明确地计算本地测量统计的原始曲率$ζ$从非高斯模式耦合在一个特定的暴胀的情况下的变化:曲率模型与二次曲率潜力。这个“超级宇宙方差”是以两种方式计算的:(i)作为一个超级观察者,他可以接触到整个暴胀后补丁的曲率微扰场,因此可以看到局部统计由于模式耦合而产生的偏差;(ii)作为一个局部观察者,他可以看到$ζ$的统计由哈勃补丁中的局部量值决定。这两个计算结果一致,并表明,在二次曲率模型补丁的差异统计的$ζ$可以完全解释为一个移动的值的曲率场冻结。将相同的论证应用于单场慢卷暴胀,可以简单地说明在不同物理尺度上的曲率扰动之间的非高斯模式耦合如何在吸引子极限中消失。
2013-12-19 astro-ph.CO hep-th
Primordial Trispectrum from Isocurvature Fluctuations
我们研究非高斯产生的绝热和等曲率原始扰动。我们首先得到,在一个非常一般的设置,非线性扰动,高达三阶,对于任意数量的宇宙流体,通过一个或几个衰变过渡。然后,我们将这种形式主义的混合曲率和暴胀模型,允许几个衰变通道。我们计算的绝热和等曲率扰动,这是相关的一般双谱和三谱的各种贡献。通过调查一些混合衰变的情况下,我们表明,显着的非高斯绝热和isocurvature类型可以产生不冲突,目前isocurvature约束从功率谱。特别是,我们发现的情况下,非高斯的isocurvature原产地可以支配其绝热对应,无论是在双谱和三谱。
2010-12-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Spectral index and running of $g_{NL}$ from an isocurvature scalar field
原始非高斯性可能由高阶项支配,例如由$g_{NL}$而不是$f_{NL}$设置的项。本文从单等曲率标量场导出了$g_{NL}$的谱指数和游程。如果等曲率场的质量与暴胀期间的哈勃参数相比不太小,则非高斯参数的尺度依赖性是可检测的。此外,我们还将所得结果应用于具有近二次势的曲率模型。
2011-04-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inhomogeneous Reheating Scenario with DBI fields
我们讨论了一种新的机制,它可以负责起源的原始微扰的暴胀模型,非均匀DBI再加热的情况。光DBI场在暴胀期间波动,并最终通过调制暴胀衰减率而产生密度扰动。本文研究了这种新机制下的曲率扰动及其非高斯性。提出了广义表达式,我们表明,曲率扰动不仅取决于特定的衰减过程,但也依赖于声速$c_s$从DBI行动。更有趣的是,我们发现非高斯参数$f_{NL}$与$c_s$无关。作为一个应用,我们讨论了一些衰变过程,给出了一个可行的和可检测的非高斯性。最后,我们找到了我们的模型和DBI-Curvaton机制之间的可能联系。
2013-11-20 astro-ph.CO hep-th
Can Standard Model Higgs Seed the Formation of Structures in Our Universe?
我们研究了标准模型希格斯场作为原始曲率扰动的来源,特别是在曲率和调制再加热的情况下。我们的结论是,由于希格斯粒子衰变时的能量密度很小,它不能作为一个弯曲子,但希格斯粒子的调制再加热可能是一个可行的方案。在后一种情况下,不可避免地产生非高斯性,并强烈地限制了暴胀子场和Higgs相关相互作用项的势的类型。对于衰变率非线性依赖于Higgs真空期望值的暴胀子场的二次势,Higgs场对原初曲率微扰的贡献必须小于8%.
2013-01-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Limits on non-Gaussianities from WMAP data
我们开发了一种方法来限制密度扰动的非高斯水平时,3点函数是“等边”型。这种形式的高斯模型是由单场模型产生的,如鬼或DBI暴胀,通常是由暴胀子的有效拉格朗日量中高阶导数算子的存在产生的。我们表明,诱导的3点函数的形状可以很好地近似由一个可分解的形式,使分析实用。我们还表明,除非有一个完整的天空地图,均匀的噪音,为了饱和的Cramer-Rao界的3点函数的振幅上的错误,估计必须包含一块是线性的数据。我们将我们的方法应用于WMAP数据,获得了对“等边”非高斯性的振幅f_NL ^equil的约束:在95% C. L.我们还应用我们的技术来约束所谓的“局部”形状,这是预测,例如曲率和可变衰减宽度模型。我们表明,在估计器中包含线性部分改善了WMAP团队获得的约束,在95% C. L.时为-27 < f_NL^local < 121。
2005-09-01 astro-ph hep-ph hep-th
Implications of Planck results for models with local type non-Gaussianity
我们讨论了普朗克结果的影响模型与当地类型的非高斯性。根据普朗克卫星的最新结果,我们对几个有代表性的模型参数进行了约束,并给出了三谱,特别是gNL的预测。我们还考虑了有趣的可能性,三谱出现的曲率扰动的非高斯性的第一个签名,也就是说,fNL是小的,而gNL可以显着大。
2013-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
We discuss two possible scenarios, namely the curvaton mechanism and the dark matter density modulation, where non-Gaussianity signals of superheavy dark matter produced by gravity can be enhanced and observed. In both scenarios, superheavy dark matter couples to an additional light field as a mediator. In the case of derivative coupling, the resulting non-Gaussianities induced by the light field can be large, which can provide inflationary evidences for these superheavy dark matter scenarios.
2020-02-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Gaussianity from Broken Symmetries
最近我们研究了暴胀子势具有近似全局对称性的暴胀模型。在第一项工作中,我们指出,在这样一个模型中,曲率扰动产生后,慢卷阶段的通货膨胀。在这项工作中,我们进一步发展的观测模型的影响,并计算在这种情况下预测的非高斯性的程度。我们发现,相应的非线性参数,$f_{NL}$,可以大到10^2。
2005-11-07 astro-ph hep-ph hep-th
Non-Gaussianities and Primordial Black Holes
本文综述单场暴胀与曲率子情景中的非高斯性产生机制,及其对 PBH 丰度、质量函数和诱导引力波预测的影响。
2025-06-10 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc