Non-Gaussianity and constraints for the variance of perturbations in the curvaton model
最近，曲率模型中的原始非高斯性已被预测假设曲率突然衰减。我们扩展到非瞬时衰变的计算采用Δ N -形式主义。只有当非线性参数很小时（-1.16 <fNL < 60），突变衰减近似与数值计算结果的差异才大于1%.因此，当从WMAP 3（f_NL < 114）导出曲率模型的约束条件时，使用突然衰减近似是安全的，但对于普朗克预报|f_NL| <5，应该使用完全数值结果。通常，曲率扰动$δσ$被假设为与曲率场$σ_0$的背景值相比是小的。因此，假设方差$Δ^2 = <δσ^2> / σ_0^2$可忽略不计。然而，如果对CMB或大尺度结构扰动幅度的主要贡献来自紫外（UV）尺度，即，从比可观察到的更小的尺度上。我们讨论了即使在这种情况下，非高斯性的观测约束如何为小尺度方差设置上限，Δ ^2_UV < 90。
2006-09-29 astro-ph hep-ph
Constraints on a mixed inflaton and curvaton scenario for the generation of the curvature perturbation
我们考虑一个超对称的大统一模型，它自然地解决了强CP和μ问题，通过Peccei-Quinn对称性，并导致混合通货膨胀的标准实现。我们表明，该模型的Peccei-Quinn场可以作为曲率。与标准曲率假设相反，暴胀子和曲率子都对总曲率扰动有贡献。该模型预测的等曲率扰动也与绝热的混合相关。宇宙中冷的暗物质主要由轴子和少量最轻的超粒子组成。用Wilkinson微波各向异性探针和其他宇宙微波背景辐射数据对模型的预测进行了验证。我们分析了两个有代表性的选择参数，并推导出边界上的曲率贡献的绝热扰动。我们发现，对于提供最佳拟合的数据的选择，曲率对绝热振幅的贡献必须小于约67%（在95%的置信水平）。最佳拟合功率谱主要由绝热部分的暴胀子贡献。我们使用贝叶斯模型比较表明，这种选择的参数是不利的，相对于纯暴胀尺度不变的情况下，赔率为50比1。对于第二种参数选择，绝热模由曲率决定，但相对于纯暴胀子标度不变的情况（几率为10^7比1），这种选择非常不利。我们的结论是，在本框架的扰动必须占主导地位的绝热分量的暴胀。
2004-09-29 astro-ph hep-ph
Non-Gaussianity and Baryonic Isocurvature Fluctuations in the Curvaton Scenario
我们讨论非高斯性和重子等曲率波动的曲率的情况下，假设宇宙的重子不对称性起源于膨胀的衰变产物。当在这样的情况下实现大的非高斯性时，也可以产生非零重子等曲率波动，除非重子生成发生在曲率衰变之后。我们计算了非线性参数fNL和重子等曲率涨落，同时考虑了暴胀子和曲率子的原初涨落。我们表明，虽然目前的约束等曲率波动是严重的，非线性参数可以大到f_NL \sim O（10-100），而不冲突的约束。
2008-12-15 astro-ph hep-ph hep-th
A numerical study of non-gaussianity in the curvaton scenario
我们利用规范不变的二阶微扰理论和数值求解控制方程来研究曲率情况。在大尺度下，我们计算了双流体曲率模型中的非线性参数f_nl，并将我们的结果与以前采用突然衰减近似的分析研究结果进行了比较。我们发现两种方法在大曲率能量密度的曲率衰变，欧米茄_dec的很好的协议，但高达10%的小欧米茄_dec的显着差异。
2006-09-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity in Curvaton Models with Nearly Quadratic Potential
我们考虑曲率模型的潜力，稍微偏离二次型。我们表明，虽然这样一个小的偏离不修改显着的高斯部分的曲率扰动，它可以有一个显着的影响的水平上的非高斯。我们发现，不像在二次的情况下，小的非高斯性，$|f_{NL}|\ll1$的限制，是很可能的，即使与小曲率能量密度$r\ll1$。此外，非高斯性并不意味着对$r$有任何严格的界限，但界限取决于对曲率势中高阶项的假设。
2005-09-06 astro-ph
Correlated isocurvature perturbations from mixed inflaton-curvaton decay
我们研究宇宙学扰动的情况下，目前的物质由暴胀和曲率衰变产物的混合物。我们计算如何曲率扰动转移到它的衰变产物在一般情况下，当它不像灰尘的行为。考虑到暴胀子的衰变产物也可以有扰动，结果是相关绝热扰动和等曲率扰动的有趣混合。特别是，负相关可以通过降低Sachs-Wolfe平台中的角功率而不改变峰结构来改善对CMB数据的拟合。我们对WMAP数据进行了11参数拟合。我们发现，最佳拟合不是“和谐模型”，以及拟合模型不集群周围的最佳拟合，使宇宙学参数不能可靠地估计。我们还发现，在我们的模型中，平均四极（l=2）功率为l（l+1）C_l/2 pi = 1081 μ K ^2，远低于纯绝热LCDM模型中的1262 μ K ^2。
2004-10-15 astro-ph hep-ph
Mixed inflaton and curvaton perturbations
暴胀范式的一个最近的变体是，“原初”曲率扰动来自于一个标量场的量子涨落，在暴胀期间，它是次显性的，实际上是无质量的，称为"曲率“，而不是暴胀子场的涨落。我们考虑的情况下，由暴胀子和曲率场的量子涨落所产生的原始曲率扰动是相同的数量级。我们计算了这种情况下的曲率扰动及其谱，并讨论了观测结果。
2004-09-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial non-gaussianity from multiple curvaton decay
我们研究了一个模型，其中两个标量场，这是次主导的通货膨胀期间，衰变成辐射后的通货膨胀已经结束，但在原始核合成的一些时间。这两个曲率场的扰动可以解释原始曲率扰动。我们写下了完整的非线性方程，在大尺度上的原始扰动的曲率扰动，并解决他们的突然衰减近似。我们计算了原始微扰的功率谱，最后到二阶，找到非线性参数，fNL。毫不奇怪，我们发现fNL的大正值，如果曲率的能量密度是次主导时，他们衰减，在单曲率的情况下。但我们也发现了一个新的效果，这可能只存在于多曲率模型：fNL变大，即使曲率占主导地位的总能量密度的情况下，当第一曲率衰变产生的非均匀辐射被稀释的第二个几乎均匀的曲率衰变。我们发现的最小值min（fNL）=-5/4与单曲率情况相同。使用（非）高斯观测，普朗克可以区分单场暴胀和曲率模型。因此，推导曲率模型的理论预测是很重要的。从粒子物理学的观点来看，假设多个标量场（而不是除了暴胀子之外只有一个"曲率“）是更自然的。我们的工作更新了曲率模型对这种情况的理论预测。
2008-06-03 astro-ph
Isocurvature, non-gaussianity and the curvaton model
最近的分析的统计分布的温度各向异性的CMB不排除有一个大的非高斯贡献的原始功率谱的可能性。这一事实促使重新分析的曲率的情况下，特别注意的兼容性大的非高斯的本地类型与当前的检测限的等曲率振幅在CMB。我们发现，如果曲率机制产生一个原始的功率谱与一个重要的非高斯分量，任何残留的等曲率印记起源的曲率，将有一个振幅太大，与当前的界限兼容。这意味着在这种情况下，等曲率模式应该等于零，我们探讨了这种推断的后果。为了防止产生这样的信号，CDM必须在曲率完全衰减之后的后期阶段创建。这一要求被用来限制CDM的性质在这种情况下，在CDM创建的宇宙温度和通货膨胀的规模之间的一般关系。
2008-04-07 astro-ph
Large Non-Gaussianity Implication for Curvaton Scenario
我们认为在暴胀宇宙中，光标量场的典型能量密度不应小于$H^4$。该要求意味着非高斯参数$f_{NL}$通常由上面的张量-标量比$r$（即，$f_{NL}\lesssim 518\cdot r^{1\over 4}$）限定。如果是$f_{NL}=10^2$，则膨胀发生在GUT量表附近。
2008-10-03 astro-ph hep-th
Generating the curvature perturbation without an inflaton
我们提出了一个机制的起源，在我们的宇宙中的大规模曲率扰动的晚期衰变的大质量标量场，曲率。在宇宙膨胀期间，曲率是轻的，当它获得一个几乎尺度不变的光谱扰动。这最初对应于等曲率密度扰动，当曲率密度成为总曲率密度的重要部分时，其在膨胀后产生曲率扰动。如果曲率完全衰减为热辐射，等曲率密度扰动消失。任何残余等曲率扰动与曲率100%相关。同样的机制也可以在前大爆炸/大爆炸模型中产生曲率微扰，只要曲率具有合适的非正则动力学项，从而产生平坦谱。
2002-03-06 astro-ph hep-ph 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
Identifying the curvaton within MSSM
我们考虑暴胀子耦合MSSM平坦方向和热化的暴胀子衰变产物，考虑到规范对称性破缺由于平坦方向的凝聚。然后，我们寻找一个合适的曲率候选人之间的平坦方向，需要一个早期的热诱导开始的平坦方向振荡，以促进必要的曲率能量密度的优势。我们证明了超对称破缺$A$ -项对于实现成功的曲率方案是至关重要的。在许多可能的候选者中，我们将${\bf u_1dd}$平坦方向确定为可行的MSSM曲率。
2006-10-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity, Isocurvature Perturbation, Gravitational Waves and a No-Go Theorem for Isocurvaton
我们研究了等曲率模型，在该模型中，等曲率扰动对曲率扰动起抑制作用，在没有等曲率扰动的情况下，暗物质可以产生大的非高斯波和引力波.我们证明了在慢滚非相互作用多场论中，等曲率机制是不能实现的。这一结果也可以推广到大多数具有广义动力学项的模型。我们还研究了曲率模型的影响。我们证明了曲率对非高斯性、引力波和等曲率扰动的联合约束。本文所用的方法也有助于简化暴胀子和曲率子混合模型中的某些计算。我们还研究了在曲率模型中产生大的负非高斯性和非局部非高斯性的可能性。
2008-05-21 astro-ph gr-qc hep-th
Anisotropic non-Gaussianity from vector field perturbations
我们假设一个向量场的微扰引起了部分原始曲率的微扰。非高斯参数fNL则通常是统计各向异性的。我们计算了它的形式和大小在曲率的情况下，并在通货膨胀结束的情况下。我们表明，这种各向异性可以很容易地观察到。
2009-05-01 astro-ph 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
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 Dynamics
与暴胀子的情况相反，曲率场引起的曲率扰动强烈依赖于曲率在衰变前的演化。我们详细研究了暴胀期间和之后曲率演化的动力学。我们认为曲率势的平坦性可能会受到超重力修正的影响，超重力修正引入了与哈勃参数成比例的有效质量。我们还考虑了曲率势可以由一个四次项或一个不可重整化项支配。我们找到了所有这些可能性的曲率的演变的解析解。特别是，我们表明，在所有上述情况下，曲率的密度比相对于宇宙的背景密度减少。因此，只有当曲率的势能被二次项支配后，曲率才会衰减，这会导致（哈勃阻尼的）正弦振荡。在一个不可重正化项占主导地位的潜在的情况下，我们发现一个可能的非振荡吸引子的解决方案，威胁到擦除曲率扰动谱。最后，我们研究了热修正的曲率的潜力的影响，并表明，如果他们曾经占主导地位的有效质量，他们导致过早热化的曲率凝聚。为了避免这种危险，必须对曲率与热浴的耦合施加严格的限制。
2003-08-01 astro-ph hep-ph
Higher order contributions to the primordial non-gaussianity
在本文中，我们计算额外的贡献，这部分的非高斯的曲率扰动，这来自三点相关的场扰动。我们估计这一贡献在以下模型中的起源：单组分暴胀，多组分混沌暴胀，两个组件的“混合”暴胀模型，和曲率的情况。在所有这些模型中，对这里考虑的原始非高斯性的额外贡献太小了，以至于无法检测到。
2006-06-15 astro-ph
Non-Gaussianity from Inflation
相关的绝热和等曲率扰动模式产生在膨胀过程中通过振荡机制时，额外的标量自由度以外的暴胀场。我们发现，这种相关性一般导致相当大的非高斯功能在绝热和等曲率扰动。这种非高斯性首先是由某些标量扇区中的大的非线性产生的，然后通过振荡过程有效地转移到暴胀子扇区。我们计算的宇宙微波背景角双谱，提供了一个典型的特征，这种通货膨胀的非高斯性，这可能会被检测到即将到来的卫星实验。
2002-03-18 astro-ph 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
Very Large Primordial Non-Gaussianity from multi-field: Application to Massless Preheating
本文导出了一个适用于大于哈勃半径的尺度的、仅包含局部项的、多个场的二阶曲率扰动的一般表达式，只要它的展开是由单个场的能量密度引起的.作为一个应用，在我们以前的论文[1]的启发下，我们将我们的形式主义应用于预热期间的两个场，其中暴胀子振荡源于控制宇宙膨胀的$λϕ^4$势。通过$g^2ϕ^2σ^2$耦合到暴胀子的第二场$σ$由真空涨落激发。$σ$的激发模式放大了超哈勃等曲率扰动，这引发了二阶曲率扰动，从而产生了显著大的非高斯性。我们的结果表明，在3暴胀子振荡的参数范围内，$1< g^2/λ< 3$，非高斯参数变为：$f_{NL}\geq {\cal O}(1000)$，这已经排除了目前的WMAP观测。
2006-01-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Evolution of Second-Order Cosmological Perturbations and Non-Gaussianity
我们提出了一个二阶规范不变的形式主义来研究的曲率微扰的Friedmann-Robertson-Walker宇宙中充满了多种相互作用的流体的演化。我们应用这样一个一般的形式主义来描述二阶曲率扰动的演化在标准的单场暴胀，在曲率和非均匀再加热的情况下产生的宇宙学扰动。此外，我们提供了大尺度下的二阶温度各向异性的精确表达式，包括二阶引力效应，并扩展了著名的Sachs-Wolfe效应在线性阶的公式。我们的研究结果澄清了在确定高阶统计量，如双谱的宇宙微波背景温度各向异性的确切的非线性参数f_NL。最后，我们计算了在每种情况下产生宇宙学扰动的非高斯性水平。
2003-10-06 astro-ph gr-qc hep-ph
A Hemispherical Power Asymmetry from Inflation
威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）对CMB温度波动的测量表明，天空一半的波动幅度与另一半的幅度不同。我们表明，这样的不对称性不能在单场慢卷膨胀过程中产生，而不违反约束的均匀性的宇宙。相比之下，多场暴胀理论，曲率模型，可以产生这种功率不对称性，而不违反同质性约束。该机制需要引入一个大振幅的超视界微扰的曲率场，可能是一个前暴胀残余或超视界曲率网络结构。该模型作出了几个预测，包括非高斯性和修改的通货膨胀的一致性关系，这将与即将到来的CMB实验进行测试。
2008-11-19 astro-ph
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-gaussianity in fluctuations from warm inflation
本文分析了暖胀情景中的标量模密度扰动，以期预测这种情景所产生的非高斯性的数量。该分析假设暴胀子演化强烈阻尼的辐射，与温度无关的阻尼项。暖暴胀期间的熵波动在产生非高斯性方面起着至关重要的作用，并导致普朗克卫星可以观察到的独特信号。
2007-01-19 astro-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
Large non-Gaussianity from two-component hybrid inflation
本文研究了具有两个暴胀子场的混合暴胀模型（2-brid暴胀）中非高斯性的产生。我们分析了参数和初始条件空间中的区域，其中在慢卷膨胀期间可能产生大的非高斯性，其通常特征在于大的f_NL，tau_NL和小的g_NL。对于某些参数值，我们可以满足tau_NL>> f_NL ^2。双谱是局部类型的，但可能具有显著的尺度依赖性。我们表明，循环校正的功率谱和双谱抑制通货膨胀期间，如果一个假设的字段遵循经典的背景轨迹。我们还包括瀑布场的影响，这可能导致瀑布场不稳定后的可观测量的显着变化，这取决于瀑布场和暴胀子场之间的耦合。
2009-02-12 astro-ph gr-qc hep-th
