Primordial non-Gaussianities of gravitational waves beyond Horndeski
在Gao统一的标量-张量理论框架下,我们阐明了张量扰动的原初非高斯性的特征。一般拉格朗日的ADM变量,使框架保持空间协方差,并包括Horndeski理论和Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi(GLPV)的推广作为具体情况。它表明,GLPV推广不会产生任何新的条款相比,在三次行动的情况下的Horndeski理论,但四个新的条款出现在更一般的理论超越GLPV。我们计算张量3点关联函数解析处理的色散关系作为一个扰动的修改。由于修改后的色散关系的3点函数的相对变化是只有轻微的配置依赖。当修正色散关系的影响很小时,只有一个立方项产生压缩非高斯性,这是广义相对论中唯一存在的项。相应的非高斯振幅有一个固定的和普遍的特征,因此提供了一个“一致性关系”的原始张量模式在一个相当广泛的单场暴胀模型。所有其他的立方相互作用被发现在等边形状的峰。
2016-02-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Trispectrum as a Diagnostic of Primordial Orthogonal non-Gaussianities
在具有低声速的单场暴胀模型中,原始双谱的正交形状是由于等边型形状之间的部分抵消而产生的。这一事实允许声速c_s低至约0.01,这实际上是弱优选的WMAP数据。对于这样的值,三谱的标度为1/c_s^4,其数量级为10^8,因此可以与1 σ观测界t_NL^eq=(-3.11 +-7.5)*10^6相比较,甚至更大。因此,三谱已经在WMAP数据中暗示的水平上限制了产生正交双谱的暴胀机制候选者。如果这个信号持续在即将到来的普朗克数据,最简单的有效场论的暴胀的参数空间的大部分将在观测压力下,而一个专门的分析将需要的参数空间的实质部分,我们表明,一个新的,正交的,三谱自然出现。
2013-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial fluctuations and non-Gaussianities in sidetracked inflation
由于重标量场与暴胀子的动力学耦合,它们在暴胀期间会经历不稳定性。这被称为暴胀的几何不稳定,因为它依赖于场空间流形的负曲率克服势的稳定力的效果。这种不稳定性可以驱使系统远离其在场空间中的原始路径,进入一个新的暴胀吸引子,我们称之为侧轨暴胀。我们研究这第二个阶段,其可观察到的后果,在几个类的两个领域的模型。我们表明,宇宙学的波动表现出不同的行为取决于潜在的和场空间几何形状,它们可以被捕获的单场有效的理论与修改后的色散关系,降低声速,或一个虚构的-后者的情况下描述了一个瞬态快子增长的波动。我们还数值计算的双谱的运输方法,发现大的非高斯的等边和正交形状。在双曲几何中,我们的模型的势在Poincaré盘的边界上呈现一个极点,并讨论了它们与$α$ -吸引子的关系.
2018-07-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining Relativistic Generalizations of Modified Newtonian Dynamics with Gravitational Waves
在广义相对论的弱场极限下,引力波服从线性方程,以光速传播。广义相对论的这些性质得到了超高能宇宙射线的观测以及LIGO最近对引力波的探测的支持。我们认为,现有的两个相对论广义的修正牛顿动力学,即广义爱因斯坦-以太理论和BIMOND,显示致命的不一致,这些意见。
2017-06-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining modified gravity from tidal phenomena in binary stars
在超越霍恩代斯基的引力理论中,范施泰因屏蔽机制在恒星物体内部可能只部分有效。这导致了恒星内部压力平衡方程的修改,在各向同性系统中通常由单个参数($Υ$)表征。我们将展示如何约束这种理论的修改重力,利用潮汐效应。我们研究这样的影响,在激变变星双星和数值上获得的捐助者恒星的临界质量的限制,低于它,他们潮汐中断,通过建模超越Horndeski理论。这是对比与捐助者的群众,使用现有的观测数据,通过蒙特卡罗误差级数法获得的值。两者的最佳拟合方案在我们考虑的理论中产生了一个参数约束,在所使用的近似值内。这里,我们获得允许范围$ 0 \le Υ\le 0.47 $。
2020-06-02 astro-ph.SR gr-qc hep-th
Constraining Lorentz-violating, Modified Dispersion Relations with Gravitational Waves
修正的引力理论一般预测违反洛伦兹不变性,这可能导致修改色散关系的引力波的传播模式。我们构造了一个参数化的色散关系,可以重现一系列已知的洛伦兹破坏预测,并研究它们对引力波传播的影响。修改后的色散关系迫使不同波长的引力波训练以略微不同的速度传播,从而导致在引力波探测器上观察到的修改后的相位演化。我们将展示如何将这种修正映射到可观察的波形和参数化的后爱因斯坦框架,提出了一系列偏离广义相对论的模型。如果引力波被探测到,那么这种修正的证据的缺乏就可以用来限制洛伦兹破坏。我们得到的约束是最严格的色散关系,规模与引力子的动量的小功率和恶化为陡峭的缩放。
2014-11-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining modified gravity theories with scalar fields using black-hole images
本文研究了带标量毛致密天体的修正引力理论,计算了EsGB、EsRGB和EMS理论下黑洞的阴影半径,发现EHT观测的黑洞图像可有效约束广义相对论偏差,且部分参数空间中带标量毛黑洞解略受青睐。
2022-10-31 gr-qc hep-th
Bootstrapping Multi-Field Inflation: non-Gaussianities from light scalars revisited
本文利用宇宙学自举方法重新研究多场暴胀中轻标量场转化为曲率扰动产生的非高斯性,通过引入晚期截断修正自举微分方程并系统分类无质量交换形状,还在boost破缺情形下导出了由声速比控制峰值位形的新型等边非高斯性推广形状。
2022-12-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianities and tensor-to-scalar ratio in non-local $R^{2}$-like inflation
本文研究了引力的非定域修正中的类$R^2$暴胀,其中包含Ricci标量的二次项和Weyl张量项,作用量中具有解析无穷导数形式因子.我们知道,局部$R+R^2$引力的暴胀解在这个模型中仍然是一个特殊的精确解。前面已经证明,在非局域的暴胀过程中产生的标量扰动的功率谱与局域$R+R^2$暴胀中的功率谱保持相同,而张量扰动的功率谱由于非局域的外尔张量平方项而被修改。在本文中,我们超越了2点相关,并计算非高斯参数$f_{NL}$相关的3点暴胀过程中产生的,我们发现这是不同的,在原来的本地暴胀模型和类似的情况下,基于本地重力。我们评估非局部修正的标量双谱,使非零的贡献压缩,等边和正交配置。我们表明,$f_{NL}\sim O(1)$具有任意的符号是可以实现的,在这个模型的基础上选择的形状因子和规模的非局部性。我们提出的张量标量比,$r$,和张量倾斜,$n_t$的预测。与局部重力下的标准暴胀相反,这里不排除$n_t$ >0的可能性。因此,未来的CMB数据可以探测高时空曲率下的非局部引力行为。
2020-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining $f(T,\mathcal{T})$ Gravity with Gravitational Baryogenesis
本文利用引力重子生成机制约束基于挠率的广义修正引力理论 $f(T,\mathcal{T})$ 引力,考察不同拉格朗日形式对重子生成的影响,并利用重子-熵比观测值约束额外自由度。
2023-05-16 gr-qc hep-th
Constraining Modified Mass-to-Horizon Cosmology Through Primordial Inflationary Observables
Shiraz University(设拉子大学);Universitat de Lleida(莱里达大学);University Kasdi Merbah Ouargla(卡兹迪·梅尔巴乌尔格拉大学)
本研究在广义质量-视界关系修正宇宙学中分析慢滚暴胀,发现Starobinsky模型对参数n高度敏感,并通过对标量功率谱归一化施加0.960≤n≤1.040的严格约束,表明暴胀可作为广义视界热力学的灵敏探针。
2026-09-11 gr-qc hep-th
Effects of Nonlinear Dispersion Relations on Non-Gaussianities
我们研究了非线性色散关系对双谱的影响。特别是,我们研究的情况下,修改后的关系不违反WKB条件在早期,专注于一个特定的例子,这是完全可解的:Jacobson-Corley色散关系与四次校正与正系数的平方线性关系。我们发现,双谱的标准结果的校正被抑制的一个因素$\frac{H^2}{p_c^2}$,其中$p_c$是规模的色散关系的修改变得相关。修改是{ \it轻度}的配置依赖和等边配置更抑制相对于本地的,由百分之一的因素。没有导致增强的配置。然后,我们使用Brandenberger和Martin的近似胶合方法在粒子创建的框架中分析结果,该方法更直接地涉及到通过在一定截止尺度下修改真空来建模trans-Planckian物理。我们表明,胶合方法高估了一个和两个订单,分别在$\frac{H}{p_c}$的频谱和双谱的领导阶校正。我们讨论了各种近似,并得出结论,对于色散关系不违反WKB在早期的粒子创建是小的,并不会导致增强的贡献的双谱。我们还表明,在许多情况下,增强不发生时,建模的trans-Planckian物理通过修改的真空在一定的截止尺度。最值得注意的是,它们只有O(1)阶,当Bogolyubov系数占粒子的创建是由朗斯基条件和最小化的不确定性之间的领域和它的共轭动量。
2011-05-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining $f(T)$ Theories with the Varying Gravitational Constant
众所周知,变化的有效引力“常数”是大多数修正引力理论的共同特征之一。当然,作为一种修正的引力理论,$f(T)$理论也不例外。注意到观测对变化的引力“常数”的约束是非常严格的,在目前的工作中,我们试图用变化的引力“常数”来约束$f(T)$理论。我们发现,允许的模型参数$n$或$β$已被显着缩小到一个非常窄的范围为零。事实上,这些结果将以前的约束改进了一个数量级。
2012-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining the Gravitational Wave Speed in the Early Universe via Gravitational Cherenkov Radiation
本文研究早期宇宙修正引力中原初等离子体通过引力切伦科夫辐射产生遗迹引力波背景的机制,并结合大爆炸核合成约束推导出对早期引力波速度的限制。
2025-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing gravity with non-Gaussianity
结果表明,与广义相对论(GR)相比,修正引力在宇宙微波背景(CMB)各向异性上呈现出明显的非线性特征。计算了$f(R)$引力中非线性Sachs-Wolfe效应对CMB非高斯性的贡献,表明与GR的贡献(典型的$\lesssim \mathcal{O}(1)$)相反,$f(R)$引力中的贡献对$f(R)$的非线性结构敏感,原则上可以很大.乐观地说,这给出了一个替代的起源可能观察到的大CMB非高斯除了原始的。另一方面,这样的非线性特征可以用来提供一个新的宇宙学测试的$f(R)$或其他修改的引力理论,这是唯一的和独立的先前已知的测试。
2011-07-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining ${\cal N}=1$ supergravity inflation with non-minimal Kähler operators using $δN$ formalism
本文提供了一个基于$δN$形式的一般框架,从非高斯性、声速和CMB偶极不对称性的组合约束出发,研究了原始暴胀过程中${\cal N}=1$超引力(SUGRA)不可避免的高维不可重整化Kähler算符的特征。特别是我研究的大尺度上的宇宙学扰动的非线性演化,使我们能够计算的曲率扰动,$ζ$,而不解决确切的扰动场方程。此外,我计算的非高斯参数$f_{NL}$,$τ_{NL}$和$g_{NL}$的本地类型的非高斯性和CMB偶极不对称参数,$ A_{CMB}$,使用$δN$形式主义的一个通用类的次普朗克模型引起的哈勃引起的修正最小的超对称D-平坦的方向,其中通货膨胀发生在可见扇区内的拐点。因此,通过使用多参数扫描,我约束非最小耦合出现在不可重正化的Kähler运营商内,${\cal O}(1)$,为声速,$0.02\leq c_s\leq 1$和张量标量,$10^{-22} \leq r_{\star} \leq 0.12$。最后,应用所有这些约束,我将确定${\cal O}(1-5)\leq f_{NL}\leq 8.5$、${\cal O}(75-150)\leqτ_{NL}\leq 2800$和${\cal O}(17.4-34.7)\leq g_{NL}\leq 648.2$内的非高斯参数的下限和上限,以及$0.05\leq A_{CMB}\leq 0.09$内的CMB偶极不对称参数…
2014-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining Barrow entropy-based Cosmology with power-law inflation
本研究在采用Barrow熵的修正引力-热力学宇宙学框架下,推导修正Friedmann方程,分析幂律暴胀的动力学特性,最终结合Planck观测数据将Barrow指数约束在$Δ\lesssim10^{-4}$。
2023-01-29 gr-qc hep-th
Constraining Inverse Curvature Gravity with Supernovae
我们表明,目前的宇宙加速膨胀可以解释,而不诉诸暗能量。广义修正引力模型,与反幂的曲率可以有晚时间加速吸引子,而不与太阳系实验冲突。我们已经解决了弗里德曼方程的整个动力学范围的宇宙演化。这使我们能够在此类模型的背景下对超新星数据进行详细分析,从而获得出色的拟合。因此,反曲率引力模型代表了现象学上可行的模型的一个例子,其中宇宙当前的加速是由曲率而不是暗能量驱动的。如果我们进一步包括哈勃太空望远镜对宇宙当前膨胀率的限制和球状星团对宇宙年龄的限制,我们得到宇宙的物质含量为0.07 <= omega_m <= 0.21(95%置信度)。因此,所考虑的反曲率引力模型不能仅用重子物质来解释宇宙的动力学。
2005-10-15 astro-ph gr-qc hep-th
Bispectrum from inflation/bouncing Universe in VCDM
本文研究了 VCDM(II 型极小修改引力)模型在暴胀和反弹宇宙中的非线性相互作用与双谱,发现当 VCDM 势主导时双谱会偏离标准结果并可能违反 Maldacena 一致性关系,而反弹模型的双谱仍满足观测约束,未来局部非高斯性测量可检验该模型。
2024-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Energy or Modified Gravity? An Effective Field Theory Approach
我们采用有效场论(EFT)的方法来统一现有的宇宙加速起源及其与宇宙学观测的联系的建议。在早期工作的基础上,EFT方法与观测一起使用,以约束背景演化,我们将此程序扩展到宇宙学扰动的EFT水平-下面的例子从EFT的通货膨胀。在这个框架内,我们构建了一个假设的背景下,通常会选择模仿Lambda-CDM的一般理论,并确定感兴趣的参数约束暗能量和修改后的重力模型与观测。我们讨论的相似之处EFT的通货膨胀,但我们也确定了一些微妙之处,包括标量扰动和戈德斯通玻色子的自发破缺时间翻译之间的关系。我们提出的公式,有关参数的基本拉格朗日的声速,各向异性剪切应力,有效的牛顿常数,和考德威尔的varpi参数强调连接到观察。预计这一框架将用于约束单个模型,以及对暗能量和修改后的重力模型构建进行模型独立约束。
2013-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining Snyder and GUP models with low-mass stars
本文通过将 Snyder 模型与广义不确定性原理修正引入状态方程并采用实际物质建模,研究低质量恒星中的物质行为,从而将理论参数约束提升至 β₀ ≤ 1.36 × 10⁴⁸,超越现有天体物理界限。
2023-11-24 gr-qc hep-th
Constraining CPT-odd electromagnetic chiral parameters with pulsar timing
在Maxwell-Carroll-Field-Jackiw电动力学下研究手性星际介质中电磁信号的传播,利用五颗脉冲星的色散测量和法拉第旋转测量数据,将CPT-odd电磁手性参数分别限制在$10^{-23}$至$10^{-22}$ GeV和$10^{-36}$ GeV量级。
2025-10-13 hep-ph hep-th
Constraining Extended Gravity Models by S2 star orbits around the Galactic Centre
我们调查的可能性,从理论上解释所观察到的偏差S2恒星轨道周围的银河系中心使用来自修改后的重力模型在没有暗物质的引力势。为了这个目的,一个解析的四阶引力理论,非最小耦合的大规模标量场被认为是。具体地说,相互作用项由解析函数$f(R)$和$f(R,ϕ)$给出,其中$R$是里奇标量,$ϕ$是标量场,其意义可以与进一步的引力自由度相关。利用$f(R)$(类Yukawa)和$f(R,ϕ)$(类Sanders)重力位模拟了S2星绕银心的轨道,并与NTT/VLT观测结果进行了比较.我们的模拟结果在重力相互作用的范围上有很强的约束。在解析函数$f(R)$的情况下,我们不能得到可靠的约束的导数常数$f_1$和$f_2$,因为目前的观测表明,它们可能是高度相互关联的S2星。在解析函数$f(R,ϕ)$的情况下,我们能够获得对导数常数$f_0$、$f_R$、$f_{RR}$、$f_ϕ$、$f_{ϕϕ}$和$f_{ϕR}$的可靠约束。我们提出的方法似乎是足够可靠的约束修改后的重力模型从恒星轨道周围的银河系中心。
2014-08-06 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Constraining Parity Violation in Gravity with Measurements of Neutron-Star Moments of Inertia
中子星是检验广义相对论的敏感实验室,特别是当考虑速度相对论性和引力场很强的偏差时。一个这样的偏差是由动力学的陈-西蒙斯修正引力描述的,其中爱因斯坦-希尔伯特作用量通过增加耦合到场的违反引力宇称的庞特里亚金密度来修正。这个四维有效理论在微扰和非微扰弦论、圈量子引力和一般有效场论展开中都自然出现。本文计算了慢自旋中子星的性质和引力场的陈-西蒙斯修正。我们发现,陈-西蒙斯修正只影响引力磁部门的度规领先的顺序,从而引入修改的转动惯量,但不对质量半径关系。我们表明,如从双脉冲星的近期观测中所预期的那样,转动惯量的观测确定精度为10%,将对Chern-Simons耦合常数施加限制,使其< 5 km,这比以前的最强限制至少强三个数量级。
2010-04-13 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc
Modified Gravity and the Black Hole Mass Gap
我们开创了黑洞质量间隙作为一个强大的新工具,约束修改后的引力理论。这些理论预测第五种力会改变星族III恒星的结构和演化,加剧对的不稳定性。这导致了更轻的天体物理学黑洞的形成,并降低了质量间隙的上下边缘。这些影响进行了探讨,使用详细的数值模拟,以获得定量预测,可用作贝叶斯数据分析的理论输入。我们讨论检测策略,根据当前和即将到来的数据,以及并发症,可能会出现由于环境筛选。为了证明质量间隙的约束能力,我们提出了一种新的强等效原理的测试,我们将我们的结果应用到第一个10 LIGO/室女座二进制黑洞合并事件的分析,以获得一个$7\%$约束的引力常量之间的相对差异所经历的重子物质,和所经历的黑洞,$ΔG/G$。最近发生的GW 190521事件是由两个质量在正则质量隙内的黑洞引起的,如果该事件起源于一个未屏蔽的星系,其引力强度相对于太阳系中的引力强度由$\sim30\%$增强或由$\sim 50\%$减弱,则可以用修正引力来解释。
2020-12-10 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraining the loop quantum gravity parameter space from phenomenology
量子引力理论的发展很少需要实验物理学的投入。在这封信中,我们采取了一个小步骤,纠正这一点,建立一个范式,将假定的量子校正,产生于规范量子引力(QG)理论,推导\textit{falsifiable}修改色散关系(MDRs)的变形闵可夫斯基时空中的粒子。这使我们能够通过\textit{testable, state-of-the-art}现象学预测来区分并在几个量子化选择之间进行选择。虽然这里给出了几个来自圈量子引力(LQG)的明确例子(例如使用的正则化方案或规范群的表示)来建立这一主张,但我们的框架更一般,能够解决LQG中的其他量子化模糊性以及其他类似QG方法所产生的模糊性。
2018-01-29 hep-th
Mimetic Inflation
本文研究了高阶导数相互作用与引力耦合的拟引力推广下的暴胀解。由于更高的导数相互作用,设置是免费的鬼和梯度不稳定性,而它主机的一些新的属性。标量扰动的色散关系发展了类似鬼暴胀的四次动量修正。此外,张量扰动的倾斜度可以取任意符号,并且在倾斜度与张量扰动的振幅之间具有修正的一致性关系。尽管存在与引力耦合的高阶导数相互作用,但张量扰动的传播速度与LIGO观测所要求的光速相等。此外,高阶导数相互作用诱导立方哈密顿量中的非平凡相互作用,产生各种形状的非高斯性,例如具有可观察振幅的等边,正交和压缩配置。
2020-12-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Weak Lensing Radial Acceleration Relation: Constraining Modified Gravity and Cold Dark Matter theories with KiDS-1000
我们目前的测量孤立星系周围的径向引力加速度,比较预期的引力加速度重子物质与观测到的引力加速度,使用弱透镜测量的第四次数据发布的千度调查。这些测量将径向加速度关系(RAR)扩展了20年,进入可观测星系外围以外的低加速度区域。我们将我们的RAR测量结果与两个修正引力(MG)理论的预测进行比较:MOND和Verlinde的紧急引力。我们发现,测量的RAR同意与MG的预测。此外,我们发现,至少$6σ$的早期和晚期类型的星系的RAR之间的差异(分裂的Sérsic指数和$u-r$颜色)具有相同的恒星质量。目前的MG理论涉及一个独立于其他星系性质的引力修正,这将无法解释这种行为。如果只有早型星系具有显著的($M_{gas} \approx M_*$)环星系气体晕,这种差异可能得到解释。在$Λ$ CDM模型中,星系与晕的质量关系取决于星系形成的历史。我们发现,MICE,一个$Λ$ CDM模拟与混合晕占据分布建模和丰度匹配,再现了所观察到的RAR,但显着不同的BAHAMAS,流体动力学宇宙学星系形成模拟。我们的研究结果对环星系气体的数量很敏感;目前的观测限制表明,由此产生的修正可能是温和的。如果星系周围重子质量分布的系统不确定性降低,那么在未来的宇宙学巡天中对透镜RAR的测量将能够进一步区分MG和$Λ$ CDM模型。
2021-06-22 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Constraining models of $f(R)$ gravity with Planck and WiggleZ power spectrum data
为了解释宇宙加速而不调用“暗”物理,我们考虑$f(R)$修改的引力模型,它取代了标准的爱因斯坦-希尔伯特作用在广义相对论与更高的导数理论。我们使用来自WiggleZ暗能量调查的数据来探测大尺度结构的形成,这可以对这些模型进行严格的限制。我们将大尺度结构数据与普朗克探测器的宇宙微波背景测量相结合。在使用康普顿波长参数$B_0$对动作的修改进行参数化之后,我们使用ISiTGR来约束该参数,假设该交叉尺度的初始非信息性对数先验概率分布。我们发现,除了WiggleZ功率谱提供了最严格的限制,迄今为止$B_0$的数量级,给${\rm log}_{10}(B_0) < -4.07$在95%的置信限。最后,我们测试的效果,增加了透镜振幅$A_{\rm Lens}$和中微子质量之和$\sum m_ν$是能够调和目前的紧张局势中存在的这些参数,但发现$f(R)$重力的解释是不够的。
2014-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th