SN1A data and the CMB of Modified Curvature at short and long distances
SN 1a的数据虽然不确定，但当与其他观测相结合时，我们的宇宙目前被暗能量所主导。我们调查的可能性，宇宙曲率的大距离修改也许会提供另一种解释的观察。我们的计算表明，一个没有暗能量，而是在大尺度上有一个修正曲率的宇宙不是尺度不变的，因此它很可能被CMB的观测所排除。的CMB光谱的灵敏度检查的大或短距离物理的模式修改的整个范围。当初始状态为绝热真空，暴胀背景空间为de Sitter时，该谱对短程物理和紫外截止的修改是鲁棒的。
2001-09-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Noncommutative inflation and the large-scale damping in the CMB anisotropy
我们发现，一定类的短距离截止可以引起大的抑制在大角度尺度上的CMB各向异性。
2004-01-23 astro-ph hep-th
Imprints of primordial gravitational waves with non-Bunch-Davies initial states on CMB bispectra
本文研究非Bunch–Davies初态张量模对原初及CMB双谱的增强，指出在与广义相对论具有相同张量二次、三次算符的理论中该效应不可观测，并给出可被CMB实验探测的替代引力理论。
2023-07-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum slow-roll and quantum fast-roll inflationary initial conditions: CMB quadrupole suppression and further effects on the low CMB multipoles
暴胀子的量子快卷初始条件不同于经典的快卷条件和量子慢卷条件，它可以导致持续足够长时间的暴胀。这些暴胀子的量子快速滚动初始条件允许动能的势能和非微扰暴胀子模式与非零波数的顺序相同。它们的演化开始于一个短暂的时期，在这个时期，由于膨胀而产生的红移成功地将暴胀子的量子激发模式聚集在均匀（零模式）凝聚体中，而哈勃参数的大值成功地过度阻尼了红移暴胀子模式的快速滚动。在这个过渡阶段之后，达到了有效的经典慢滚时期。大部分的Efolds产生在慢卷时代，我们恢复经典的慢卷结果的标量和张量度量扰动加上修正。这些修正对于标量和张量扰动都是重要的，如果今天视界大小的尺度在过渡阶段结束时离开视界，结果较低的CMB多极子被抑制（快速滚动）或增强（预凝聚）。这两种类型的校正可以以尺度相关的方式竞争和组合。它们作为量子非微扰暴胀子动力学的自然后果而出现，并为四极子的抑制起源和其他偏离低CMB多极子的慢卷暴胀-LambdaCMB模型提供了一致和对比稳定的模型，这些模型与TE和EE多极子以及即将到来和未来的CMB数据形成对比。
2008-09-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Bootstrapping from inflationary magnetogenesis to CMB initial conditions
假设原星系磁性的暴胀种子也影响爱因斯坦-玻尔兹曼体系，其初始条件被指定为大于哈勃半径的典型相关尺度，在物质-辐射相等之后但在解耦之前，分析了宇宙微波背景的温度和偏振各向异性。由于原始规范谱取决于一个关键参数的一致性模型的组合，计算的温度和极化的角功率谱，第一次，在存在一个假定的大尺度磁场的暴胀起源，没有补充的假设。
2013-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Magnetized initial conditions for CMB anisotropies
本文介绍了在完全非均匀磁场中标量引力摄动的线性理论的系统处理。分析是在同步和共形牛顿压力计。宇宙等离子体被假定为由冷暗物质、重子、光子、中微子组成。本文讨论了在非均匀磁场存在下，各种流体变量和Boltzmann-Einstein方程耦合系统的超视界初始条件问题。紧耦合近似的玻尔兹曼层次的情况下，引力磁场被扩展。
2004-12-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Generalized CMB initial conditions with pre-equality magnetic fields
导出了与预相等磁场的存在相容的最一般的CMB各向异性的初始条件。当等离子体由光子、重子、电子、CDM粒子和中微子组成时，截断的Einstein-Boltzmann层次结构的初始数据考虑了一个磁化的绝热模和四个（磁化的）非绝热模。在得到各种解的解析形式后，对相应的初始数据集对Einstein-Boltzmann级数进行数值积分。TT，TE和EE角功率谱的说明和讨论的CDM辐射模式，重子辐射模式和中微子扇区的非绝热模式的磁化推广。初始条件的混合物进行检查，要求磁化的绝热模式占主导地位的其余非绝热的贡献。在后一种情况下，通过在高多极（即$\ell >1000$）下对TT、TE和EE角功率谱进行组合分析，可以避免初始数据的互补集之间可能的简并。
2008-02-07 astro-ph gr-qc hep-ex
Kaluza-Klein anisotropy in the CMB
我们发现，5维卡鲁扎-克莱因引力子应力可以减缓剪切各向异性的衰减到可观察到的水平上的膜，我们使用宇宙微波背景各向异性放置这些应力引起的初始各向异性的限制。在5D普朗克时间，哈勃望远镜的初始剪切变形只有\sim 10 ^{-3} Ω_0h_0^2，这使得观测到的大角度CMB信号主要是KK潮汐效应的残余。
2002-01-12 astro-ph gr-qc hep-th
Initial state of matter fields and trans-Planckian physics: Can CMB observations disentangle the two?
标准的、标度不变的暴胀微扰谱将被修改，如果跨普朗克物理学的影响以唯象的方式被纳入物质场的动力学中，比如说，通过修改色散关系。如果我们保持标准动力学，但修改物质场的初始量子态，光谱也会改变。我们证明，给定{ \it any}扰动谱，可以选择一类初始量子态，它可以精确地再现该谱与标准动力学。我们提供了一个明确的量子态的结构，它将产生给定的光谱。我们发现，各种修改后的光谱，最近已经获得了从'trans-Planckian的考虑'可以构建从适当的压缩状态以上的Bunch-Davies真空的标准理论。因此，宇宙微波背景辐射的观测最多只能用于确定标准理论中物质场的初始状态，但它不能{ \it not}帮助我们区分物质场的各种普朗克尺度模型。我们研究的问题，在薛定谔图片，澄清各种概念性问题，并确定标准，由于修改的初始条件可以忽略不计的反作用。
2004-08-12 astro-ph gr-qc hep-th
Extracting New Physics from the CMB
我们回顾初态效应一般如何产生一个振荡的组成部分，在原始的暴胀密度扰动的功率谱。这些振荡修正参数化未知的新物理在一个规模$M$和潜在的观察，如果比率$H_{infl}/M$是足够大的。我们澄清在何种程度上目前和未来的CMB数据分析可以区分不同的建议，初始状态的校正。
2005-05-05 astro-ph hep-th
CMB quadrupole suppression: I. Initial conditions of inflationary perturbations
我们研究了慢卷暴胀开始时的曲率和张量扰动的初始条件及其对功率谱的影响。重整化和小的反反应限制了定义这些初始条件的Bogoliubov系数的高k行为。我们引入了一个传递函数D（k），它编码了一般初始条件对功率谱的影响。来自可重整化性和小反作用的约束使得当k较大时，D（k）<μ ^2/k^2，这意味着初始条件的可观测效应在低多极子中更为突出。当μ为暴胀能量标度时，这种行为对CMB四极的影响可达10-20%.由于D（k）在大波矢k时会下降，因此对高l-多极子的影响被抑制了约1/l^2。我们表明，一般的初始条件的fluc- tuations的确定是等效的散射问题，由一个潜在的V（eta）本地化之前的慢滚阶段。这样的潜力导致一个传递函数D（k），它自动服从重整化和小的反反应约束。我们发现，吸引势V（eta）对较低的CMB多极子有抑制作用，对于曲率模和张量模，四极子的抑制作用只与V（eta）的能量标度和V（eta）不为零的时间间隔有关.当势的尺度为k^2_Q量级时，得到了与实验数据一致的曲率扰动对四极矩的抑制，其中k_Q是波矢，其物理波长是今天的哈勃半径。
2007-03-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Superoscillatory initial states during inflation: theory, CMB constraints, and prospects for galaxy clustering
Clear Quantum Corporation（Clear Quantum公司）；Ordinal Research Institute（Ordinal研究院）
构建超振荡初始态的边界作用量实现，导出原初曲率谱的局域振荡特征，利用Planck 2018数据给出匹配滤波界限，并指出星系成团是更有效的探针。
2026-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Standard Model Higgs inflation: CMB, Higgs mass and quantum cosmology
我们考虑由标准模型（SM）希格斯玻色子产生的暴胀模型具有强的非最小曲率耦合。这个模型表明，希格斯粒子的质量范围$135.6\; {\rm GeV} \lesssim M_H\lesssim 184.5\;{\rm GeV}$完全由CMB谱指数上的WMAP下限决定。这一结果是基于重整化群分析的量子效应，使SM现象敏感的当前的宇宙学数据，从而建议CMB测量作为一个SM测试补充大型强子对撞机计划。我们显示自然的梯度和曲率膨胀在这个模型中的常规微扰理论范围内的SM。在量子宇宙学的宇宙隧穿态概念的初始条件的通货膨胀的起源也被认为是。通过这种方式，一个完整的宇宙学方案得到，它包括形成的初始条件的暴胀背景中的一个尖锐的概率峰的形式在暴胀场的分布和正在进行的生成的CMB频谱在此背景下。
2010-12-21 gr-qc hep-th
Gravity with free initial conditions: a solution to the cosmological constant problem testable by CMB B-mode polarization
在标准的广义相对论中，宇宙不能以任意的初始条件开始，因为爱因斯坦场方程（EFE）的十个分量中有四个是对初始条件的约束。在以前的工作中，有人建议扩展引力理论，允许自由的初始条件，与动机解决宇宙学常数的问题。这是通过对作用量原理中的度量变化设置四个约束来实现的，这是合理的，因为重力的物理自由度最多为六。然而，这个理论有两个问题：除了幺模条件之外的三个约束没有明确的物理意义，平坦闵可夫斯基时空对扰动是不稳定的。这里，一组新的引力场方程的推导，取代了新的约束条件，要求测地线路径保持测地线对度量变化。不稳定的问题自然就解决了。对宇宙学常数$Λ$的影响是不变的;通过暴胀，理论收敛到$Λ$不为零的EFE，但是$Λ$在比现在的哈勃视界大得多的尺度上变化。然后星系只在小的$Λ$区域形成，人择论证解决了宇宙学常数问题。由于度规动力学中自由度的增加，该理论预言了在暴胀期间量子涨落产生的新的非振荡度规各向异性模式，并且CMB B模式偏振将与广义相对论的标准预测不同。
2017-10-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Is the CMB revealing signs of pre-inflationary physics?
本文提出通过考虑原初密度扰动的非Bunch-Davies初始条件，可将暴胀的基本粒子物理模型与ACT、Planck等最新观测数据相调和。
2025-04-03 astro-ph.CO gr-qc 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
CMB Imprints of a Pre-Inflationary Climbing Phase
我们讨论了弦模型所提出的一类前暴胀动力学对宇宙微波背景（CMB）观测量的影响，在这些模型中，由于D膜和定向折叠的存在，超对称性被破坏，而保持了超对称性的不相容部分，在这些模型中，可能的暴胀子被迫从初始奇点中出现，爬上一个温和的指数势，直到它反弹到一个陡峭的指数潜力的“膜超对称性打破”的情况下，作为一个结果，随之而来的下降引起了一个暴胀时代，开始时，系统仍然是远离其最终吸引子。如果这种类型的暴胀前爬升阶段发生在视界出口的6-7个e-折叠内，对于最大的可观测波长，吸引子的位移和初始状态效应将共同抑制原始标量谱中的功率，增强张量谱中的功率，并且通常叠加在两者上的振荡。我们调查这些印记CMB观测的参数范围内，检查其统计意义，并提供了一个半分析的理由，我们的结果。我们很容易将CMB中的大角度异常至少部分归因于这类暴胀前的动力学。
2012-05-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The pre-inflationary and inflationary fast-roll eras and their signatures in the low CMB multipoles
在给定的初始时刻，我们研究了一般初始条件下暴胀子和标度因子的整个耦合演化。一般的早期宇宙演化有三个阶段：减速的快速滚动，然后是暴胀的快速滚动，然后是暴胀的缓慢滚动。这种演化对所有规则暴胀子势都是有效的。此外，我们发现一个特殊的（极端）慢辊解决方案开始于t = -infty，其中快速滚动阶段缺席。在t = t_* 的某个时刻，时间上向后的一般演化达到一个数学奇点，在那里a（t）消失，哈勃变得奇异。我们发现奇点附近的一般行为。经典暴胀子描述对t-t_* > 10 t_{Planck}是有效的，在暴胀开始之前，量子圈效应可以忽略不计。在经典处理的有效区域中，奇点永远不会达到，因此它在这里不是一个真正的物理现象。计算波动的整个演化。Bunch-Davies初始条件（BDic）推广到本例。通过初始条件的传递函数D（k），功率谱在有限时间内受到快速滚动时代和BDic选择的影响而动态修改。D（0）= 0。D（k）在k ~ 2/eta_0（eta_0为共形初始时刻）出现第一个峰值，然后振幅衰减振荡，当k> infty时渐近消失。传递函数D（k）影响低CMB多极子C_1：对于l=1-5的变化Δ C_1/C_1被计算为波动的开始时刻t_0的函数。CMB四极杆观测给出了大量的补充资料，在这里得到了很好的再现（节略）
2010-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Minimal cut-off vacuum state constraints from CMB bispectrum statistics
在这个简短的说明中，我们将CMB双谱振幅的最佳观测界限转化为对特定尺度不变的新物理超曲面（NPH）真空状态修改模型的约束，正如Danielsson首次提出的那样，在单场膨胀的一般模型中。与功率谱相比，双谱约束不那么模糊，并且在具有小声速的单场膨胀的一般模型中提供了截止尺度上的有趣上限。这个上限是不兼容的功率谱约束的参数域的大部分，留下很小的空间，最小的截止真空状态修改一般单场模型与小声速。
2010-09-28 astro-ph.CO hep-th
CMB Power Asymmetry from Non-Gaussian Modulation
暴胀扰动中的非高斯性可以将可观测尺度与波长更长的模式（甚至是超视界）耦合起来，从而留下观测到的宇宙微波背景（CMB）功率谱的大角度调制作为特征。这为幂不对称性提供了另一种起源，而幂不对称性通常被归因于统计各向同性的破坏。即使对于典型的~10^{-5}扰动，非高斯调制效应也可能是显著的，同时考虑对非高斯性的电流约束，如果双谱的压缩极限是足够红外发散的。例如，对于具有非Bunch-Davies初始状态的暴胀模型，就已经声称存在这样一种强红外发散双谱。上限所观察到的CMB功率不对称的地方严格限制通货膨胀的持续时间在这样的模型。
2012-12-14 astro-ph.CO hep-th
Signatures of Initial State Modifications on Bispectrum Statistics
暴胀子场初始状态的改变会导致偏离高斯性，并在宇宙中的CMB和大尺度结构的高阶关联上留下可检验的印记。重点研究了原始曲率扰动的双谱统计及其在CMB上的投影。对于正则单场作用，三点相关增强是局部的，在共线极限处最大化，对应于同动动量空间中的折叠或挤压三角形。我们表明，可用的本地和等边模板是非常不敏感的本地化增强，并不产生显着的约束初始状态的修改。另一方面，当考虑增加一个8维高阶导数项时，我们发现一个占主导地位的快速振荡的贡献，这是以前被忽视的，其显着增强的幅度是独立的三角形考虑。然而，关联函数（的符号）的振荡性质意味着信号几乎与当前可用的观测模板正交，从而大大降低了对增强的敏感性。可以推导出偏离标准Bunch-Davies真空态的约束，但也取决于次主导项。我们强调，特别是适应模板的建设和应用可能会导致CMB双谱约束修改后的初始状态已经与来自功率谱的竞争。
2009-05-11 astro-ph.CO hep-th
Smooth Initial Conditions from Weak Gravity
CMB测量揭示了一个不自然的光滑的早期宇宙。我们提出了一种机制，通过在早期削弱引力的强度，从而改变具有低熵的初始条件，使这种平滑自然。
2011-02-15 gr-qc hep-th
CMB Anisotropies from a Gradient Mode
线性梯度模必须对短距离物理没有可观测的动力学效应。我们证实了这一点，如果有这样一个梯度模式延伸到整个可观测的宇宙，它不会导致任何半球的不对称的功率CMB各向异性，只要马尔达塞纳的一致性条件得到满足。为了研究长波长模式对短波长模式的影响，我们将现有的二阶Sachs-Wolfe公式在压缩极限中推广到包括长模式中的梯度，并考虑到由该模式引起的最后散射表面位置的变化。接下来，我们考虑在长模式中的二阶效应。一个梯度模式$Φ= \boldsymbol q\cdot \boldsymbol x$产生的单场暴胀，诱导一个可观察到的四极矩。例如，在物质主导的模型中，它等于$Q=5 (\boldsymbol q\cdot \boldsymbol x)^2 /18$。这个四极子可以通过叠加一个二次扰动来消除。结果表明，是一个非线性扩展温伯格的绝热模式：长波长的物理模式，看起来局部像一个坐标变换。
2015-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The $a$-theorem and temperature of the CMB temperature in cosmology
宇宙学中的初始条件以宇宙微正则密度矩阵的形式预测了原始CMB功率谱的热性质，所得到的残余温度分布具有非零温度。除了真空成分外，这种效应还对光谱的红色倾斜产生了热贡献。在具有大量自由场与引力共形耦合的宇宙学模型中，这种效应的大小由迹线异常的高斯-博内系数$\mbox{\boldmath$ a $}$决定。对于低自旋，它太小了，目前无法观测到，但它可以通过$\mbox{\boldmath$的机制被放大，这是一个应用于重整化群流的$}$定理，它插入分别与宇宙演化的早期和晚期阶段相关的紫外和红外域之间。
2013-05-18 gr-qc hep-th
Double Monodromy Inflation: A Gravity Waves Factory for CMB-S4, LiteBIRD and LISA
我们考虑一个短暂的过山车宇宙学的基础上的两个阶段的单值膨胀分开的一个阶段的物质统治，产生后，早期的暴胀下跌的缓慢滚动。如果第一阶段由一个平坦的势场控制，$V \sim ϕ^p$与$p < 1$和最后的${\cal N} \sim 30 - 40$叠加，最大尺度的标量和张量扰动将完全符合CMB，并产生残余的重力波与$0.02 \lesssim r \lesssim 0.06$，这可以通过LiteBIRD和CMB-S4实验来检验。此外，如果第一暴胀子与隐藏扇区$U(1)$强耦合，则在第一暴胀阶段结束时，矢量波动的产生将增强。这些模式在短暂的物质主导时期迅速转变为张量，然后被暴胀的第二阶段推到超视界尺度，持续另一个$20-30$倍。该带的重力波是手性的，今天到达的波长在$10^8$ km的范围内，并且与矢量源的长波长CMB模式相比，振幅大大增强。因此，LISA可以访问。因此，我们的模型提出了一种罕见的早期宇宙理论，预测在不久的将来，几个同时发生的信号可以通过广泛的重力波搜索进行测试。
2021-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Two phase reheating: CMB constraints on inflaton and dark matter phenomenology
我们提出了一个两阶段的再加热的情况下，初始预热动态描述的有效动态，然后由标准的微扰再加热。一些重要的普遍的晶格模拟结果在预热过程中已被认为是我们的两相动力学的关键输入。在此框架下，我们得到了暴胀子与再加热场耦合的详细唯象约束，以及由CMB约束的暴胀标量谱指数表示的暗物质参数。据观察，传统的再加热方案一般预测的最大再加热温度$T_{re}^{max} \simeq 10^{15}$ GeV，对应于一个几乎瞬时的过渡，从年底的通货膨胀到辐射的统治。这一事实自然会导致非微扰暴胀子衰变的问题，这与微扰再加热本身直接冲突。考虑到这一点，通过将有效的非微扰动力学作为初始阶段，我们的模型的两相再加热方案还预测模型独立的最大再加热温度，这并不对应于瞬时过程。此外，如果考虑到CMB对暴胀子与不同再加热场耦合的约束，则预测$T_{re}^{max}$位于$(10^{13}, 10^{10})$ GeV之内。我们进一步详细研究了暗物质的现象，在一个模型无关的方式，并显示如何暗物质参数空间可以通过CMB参数通过暴胀子光谱指数约束。考虑到暗物质生产过程中通过冻结机制，其参数空间已被观察到高度约束我们的两相再加热比传统的再加热方案，这被认为是理论上不完整的预测的约束。
2020-09-06 hep-ph hep-th
The Full Second-Order Radiation Transfer Function for Large-Scale CMB Anisotropies
在充满物质和宇宙学常数的平坦宇宙中，计算了大角度尺度下宇宙微波背景各向异性的全二阶辐射传递函数。它包括（i）萨克斯-沃尔夫效应的二阶推广，和（ii）早期和晚期的综合萨克斯-沃尔夫效应，（iii）二阶张量模的贡献，并且对指定原始非高斯性水平的一组通用初始条件有效。
2005-12-19 astro-ph gr-qc hep-ph
A mechanism of the large-scale damping in the CMB anisotropy
我们提出了一种机制，通过这种机制，某一类短距离截止影响大角度尺度下的CMB各向异性。我们的分析分两步进行。第一个是以直观的方式给出的，利用了暴胀宇宙的性质，即暴胀子场的量子涨落在穿过哈勃视界后成为经典的。我们给出了一个条件的截止产生大尺度上的阻尼，并表明全息截止在前面的文件（hep-th/0307029）中介绍的满足条件。第二种分析是通过设定一个初始条件，使暴胀子的每一个模在从截止约束释放出来时都是作为哈密顿量的真空涨落开始的。第一个直观的讨论，然后证明是正确的定性。
2004-09-22 astro-ph hep-th
Improved limits on short-wavelength gravitational waves from the cosmic microwave background
宇宙微波背景（CMB）受去耦时刻前后总辐射密度的影响。在那个时期，中微子构成了辐射能量的很大一部分，但也可能有频率大于~ 10^-15 Hz的原始引力波的贡献。如果这种宇宙学引力波背景（CGWB）是在绝热初始条件下产生的，它对宇宙微波背景和物质功率谱的影响将模拟无质量的非相互作用中微子。然而，在同质初始条件下，正如人们可能从某些暴胀模型、前大爆炸模型、相变和其他情景中所预期的那样，对CMB的影响将是不同的。我们提出了更新的观测边界的初始条件下使用最新的CMB数据在小尺度上从南极望远镜（SPT）结合威尔金森微波各向异性探测器（WMAP），目前的测量的重子声学振荡，和哈勃参数。加入SPT数据后，CGWB密度的绝热边界在95%置信水平（C.L.）下提高了1.7至10^6 Ω_gw < 8.7，与先前的分析一致，支持额外辐射成分的证据不足。这个约束可以转换成视界大小的宇宙弦张力的上限，而视界大小的宇宙弦可以产生这种引力波分量，在95% C. L.时，Gmu < 2 10^-7，用于弦张力Gmu。在95% C. L时，均匀结合提高了3.5至10^6倍Ω_gw < 1.0，从目前的数据中没有证据表明存在这种成分。
2012-03-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
CMB constraints on the inflaton couplings and reheating temperature in $α$-attractor inflation
我们研究了$α$ -吸引子模型中的再加热问题，其中暴胀子与其他标量或费米子耦合。我们表明，参数空间包含可行的区域，其中暴胀耦合辐射可以确定的CMB温度波动的性质，特别是光谱指数。这可能是测量这些基本微物理参数的唯一方法，这些参数通过设定热大爆炸的初始温度来塑造宇宙，并包含有关将给定的暴胀模型嵌入更基本的物理学理论的重要信息。该方法也适用于其它单场暴胀模型。
2017-11-10 astro-ph.CO hep-ph 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
Super-CMB fluctuations and the Hubble tension
研究了当原始涨落为非高斯时CMB涨落角功率谱估计的协方差。非高斯协方差来自非零连接的四点关联函数--或傅立叶空间中的三谱--并且当长波长（超CMB）模式与短波长模式强耦合时可以很大。这种非高斯协方差的影响可以通过理论CMB角功率谱中的额外自由度来建模，并且可以导致相对于$Λ$ CDM中的标准宇宙学参数的不同推断值。以准单场暴胀模型中原始三谱的坍缩极限为例，研究了当允许两个额外的描述三谱的参数时，六个标准$Λ$ CDM参数的移动.在扩展模型中哈勃张力的统计显著性降低，使我们能够结合{ \it普朗克}温度数据和Ia型超新星的Panstarrs数据与距离阶梯测量的哈勃常数。这种数据组合显示了原始三谱诱导的非高斯协方差的强有力证据，相对于$Λ$ CDM，似然改进为$Δχ^2 \approx -15$（具有两个附加参数）。
2020-04-05 astro-ph.CO hep-th
Loop quantum gravity effects on inflation and the CMB
在圈量子宇宙学中，宇宙避免了大爆炸奇点，并经历了早期和短暂的超级膨胀阶段。在超暴胀过程中，对动力学的非微扰量子修正驱动暴胀子场上升到它的势峰，从而为标准暴胀设置了初始条件。我们发现，这种效应可以提高足够高的通货膨胀，以实现足够的e-折叠在标准的通货膨胀时代。我们分析了超膨胀后慢卷被破坏时产生的宇宙学扰动，并表明，环路量子效应原则上可以在CMB的最大尺度上留下间接的签名，一些功率损失和光谱指数的运行。
2004-10-21 astro-ph gr-qc hep-ph
What can the CMB tell about the microphysics of cosmic reheating?
在暴胀宇宙学中，暴胀后的宇宙再加热为热大爆炸设定了初始条件。我们调查如何CMB数据可以用来研究有效的潜力和耦合的暴胀子在再加热和约束的微观物理。如果存在由参数共振或其他不稳定性驱动的预热阶段，则再加热期间的热历史和膨胀历史以复杂的方式取决于大量的微物理参数。在这种情况下，CMB观测值和微物理参数之间的联系只能建立密集的数值研究。这些研究可以帮助改善特定模型中CMB对有效暴胀子势的约束，但参数简并通常使其不可能为单个微物理参数提取有意义的最佳拟合值。另一方面，如果再加热是由微扰过程驱动的，那么就有可能从CMB数据中约束暴胀子耦合和再加热温度。这提供了一个基本微物理参数的间接探测，这些参数很可能永远无法在实验室中直接测量，但通过为热大爆炸奠定基础，对宇宙的演化产生了巨大的影响。
2016-02-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Rollercoaster Cosmology
（摘要）通货膨胀是否必须一次性发生？答案是一个响亮的不！所有的宇宙学问题都可以通过一系列短暂的宇宙加速爆发来解决，这些爆发被短暂的减速膨胀所打断。如果最后一个${\cal O}(50)-{\cal O}(60)$ e倍的最早阶段至少是${\cal O}(15)$ e倍长，扰动谱仍将与CMB和LSS匹配。其他阶段可以短得多。但是只要它们加起来达到${\cal O}(50)-{\cal O}(60)$的倍数，并且它们之间的减速膨胀阶段更短，而且总体上持续时间更短，那么随之而来的宇宙学就会通过检验。中断的存在重置每个加速阶段的efold时钟，并在CMB枢轴点改变其值。这种变化打开了理论空间，放松了界限。特别是在${\cal N}=60$中似乎被排除的一些模型非常适合作为${\cal N}=30$的较短阶段。有趣的预测是，无论是标量和张量谱的扰动迅速修改在短波长。这些特征可以用未来的CMB光谱搜索和短波长原始重力探测器进行测试。这些模型中的空间曲率可以大于最大波长标量扰动，因为$Ω_{\tt k}$与标量扰动$\frac{δρ}ρ|_{\tt S}$不同地演化。最后，在许多短的加速膨胀阶段，来自先前加速阶段的再加热产物的丰度不会被完全消除。这意味着宇宙中可能含有比可见粒子更稀少的粒子群，甚至可能含有原始的黑洞，这些黑洞是在最后一次再加热之前的减速时期产生的，可能是暗物质。
2022-09-13 astro-ph.CO 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
Interpreting the CMB aberration and Doppler measurements: boost or intrinsic dipole?
利用普朗克卫星测量了宇宙微波背景（CMB）的像差和多普勒耦合效应。最直接的解释导致我们的奇特速度$β$的直接检测，与众所周知的偶极子的测量一致。在本文中，我们将讨论这种解释背后的假设。我们表明，多普勒样耦合出现从两个效果：我们特有的速度和二阶大尺度效应，由于偶极部分的引力势。我们发现，这两个效果是完全退化，但只有当我们假设二阶初始条件从单场暴胀。因此，检测到来自偶极子和多普勒耦合的$β$的值的差异意味着原始非高斯性的存在。我们还表明，像差信号同样产生于两个独立的影响：我们的奇特的速度和透镜由于一阶大规模偶极引力势，独立于高斯的初始条件。一般来说，这样的效应是不退化的，因此偶极引力势可以解释偶极引力势和像差的测量值$β$之间的差异。只有通过对电势的径向分布进行微调，才有可能获得具有增强效应的完全简并。最后，我们讨论，我们还期望其他签名，由于集成的二阶项，这可能会进一步用于解开这种情况下从一个简单的提升。
2016-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primeval Corrections to the CMB Anisotropies
我们发现暴胀子的量子态偏离暴胀的热真空可能会在CMB各向异性中留下印记。在这种状态下暴胀子的量子动力学对暴胀涨落产生修正，这是可以观察到的。因为这些效应起源于普朗克尺度以下的红外物理，所以它们将在任何服从解耦的理论中主导任何trans-Planckian印记。暴胀扫除了这些初始偏差，迫使它的量子态更接近热真空。我们把这看作是宇宙无毛定理的量子版本。宇宙微波背景中的这种印记可能是一种有用的、独立的检验，可以检验暴胀的持续时间，或者暴胀结束前大约60 e倍暴胀子势的重要特征，而不是不太可能发现的量子引力特征。没有任何这样的子结构表明，膨胀持续不间断的时间比${\cal O}(100)$ e-折叠长得多。
2003-10-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic string parameter constraints and model analysis using small scale Cosmic Microwave Background data
我们提出了一个显着的更新的约束阿贝尔希格斯宇宙弦张力的宇宙微波背景（CMB）的数据，使使用新的高分辨率CMB数据从亚轨道实验以及最新的结果的WMAP卫星，并改进预测阿贝尔希格斯宇宙弦的CMB功率谱的影响。新的宇宙弦谱（在以前的工作中提出），特别是小角尺度的改进，通过使用更大的阿贝尔希格斯弦模拟和仔细的外推。如果存在阿贝尔希格斯弦，那么我们发现它们对CMB各向异性的贡献的界限得到了改善：f10< 0.095，Gμ< 0.57 x 10^-6，这两个界限都是在95%置信水平下使用WMAP 7数据得到的;而f10 < 0.048，Gμ< 0.42 x 10^-6，这是使用所有CMB数据得到的。我们还发现，使用所有的CMB数据，标度不变的初始扰动谱，ns=1，现在不利的2.4σ，即使弦存在。贝叶斯模型选择分析不再表明对字符串的偏好。
2011-12-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Planckian discreteness as seeds for cosmic structure
我们提出了一个由扩散导致的最初普朗克宇宙学常数弛豫驱动的暴胀模型。该模型可以产生一个（近似）尺度不变的频谱（绝热）原始扰动与正确的振幅和红色倾斜没有暴胀。在宇宙微波背景辐射中观察到的不均匀性来自于那些与基本普朗克粒度相关的不均匀性，这些不均匀性在暴胀阶段被印在标准模型希格斯标量波动中。这个过程允许半经典解释，并避免了基于真空涨落作用的标准暴胀情景的跨普朗克问题。在宇宙微波背景辐射中观测到的尺度不变性的偏差是由粒子物理学的标准模型中希格斯标量的自耦合常数控制的。原始黑洞的热产生可以产生观测所需的冷暗物质的数量。对于自然的初始条件设置在普朗克尺度的振幅和倾斜的功率谱的扰动在CMB观察到的只依赖于已知的参数的标准模型，如自耦合的希格斯标量和它的质量。
2022-09-09 gr-qc hep-ph hep-th
Scale-dependent CMB power asymmetry from primordial speed of sound and a generalized $δ$N formalism
我们探讨了一个合理的机制，半球功率不对称的CMB是由原始声速参数的空间变化产生的。我们认为，在$δN$形式的推广方法中，局部e折叠数除了依赖于暴胀子的初始值外，还依赖于其它一些原始参数.这里的$δN$形式主义扩展考虑的超哈勃扰动光场引起的空间变化的声速参数的影响。利用这种推广的$δN$形式，我们系统地计算了多速暴胀模型中的非对称原初谱，并考虑了原初非高斯性的约束.我们进一步讨论了具体的模型约束，相应的不对称幅度被发现是规模依赖的，这可以容纳当前的观察功率不对称在不同的长度尺度。
2016-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Forecast constraints on cosmic strings from future CMB, pulsar timing and gravitational wave direct detection experiments
我们研究未来观测约束宇宙弦参数从各种类型的下一代实验：引力波（GW），脉冲星定时阵列的直接检测，和宇宙微波背景（CMB）。我们认为GW突发和随机GW背景搜索地面和空间为基础的干涉仪，以及GW背景检测脉冲星定时实验。我们还考虑了宇宙弦对CMB温度和极化各向异性的贡献。这些不同类型的观测提供了宇宙弦的独立探测器，如果探测到签名，可能使我们能够研究宇宙弦的性质。在本文中，我们评估的权力，未来的实验约束宇宙弦参数，如弦张力Gmu，初始环的大小α，和重联概率p，通过执行Fisher信息矩阵计算。我们发现，结合不同类型的观测信息打破了参数退化，并提供了更严格的参数约束。我们还发现，未来的星载干涉仪独立地提供了一个高度精确的确定参数。
2013-02-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconciliation of High Energy Scale Models of Inflation with Planck
暴胀宇宙学范式在解释CMB各向异性到百分比水平上是非常成功的。除了依赖于暴胀模型外，CMB温度涨落的功率谱、谱倾斜和非高斯性也依赖于暴胀的初始状态。在这里，我们检查在多大程度上这些可观的影响，我们的无知，在初始条件的暴胀扰动，由于未知的新物理在高尺度$M$。对于满足反作用约束的初始状态，我们发现功率谱的幅度仍然可以显着改变，而双谱的修改仍然很小。对于这样的初始状态，$M$具有几十个$H$的上限，其中$H$是膨胀期间的哈勃参数。我们发现，对于$M\sim 20 H$，这样的初始状态总是（基本上）抑制张量标量比。特别是，我们表明，一般的初始条件的选择可以令人满意地调和简单的$1/2 m^2 ϕ^2$混沌模型与普朗克数据。
2014-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hemispherical Anomaly from Asymmetric Initial States
我们研究了CMB中的半球不对称性是否是由“不对称”激发的初始条件产生的。我们表明，在从Bunch-Davies真空的偏差是大的和新的物理的规模是最大限度地从膨胀哈勃参数分离的极限，原始功率谱调制仅由位置相关的偶极和四极条款。需要在功率谱中的偶极贡献占所观察到的功率不对称，$A=0.07\pm0.022$，我们表明，四极项的量大致等于$A^2$。{ \it平均}局部双谱在激发初始状态下得到增强，在普朗克2015年大场模型$f_{\rm NL}\simeq 4.17$结果的$1σ$范围内，但可以通过未来的CMB实验达到。局部非高斯性的幅度在该平均值周围调制，这取决于2d CMB表面上的相关块与优选方向形成的角度。对于短波长模式和长波长模式围绕优选极点和具有$f_{\rm NL}^{\rm min}\approx 3.64 $的$|\vec k_3|\approx |\vec k_{l\approx10}|\ll |\vec k_1|\approx |\vec k_2|\approx |\vec k_{l\approx2500}|$的配置，变化量最小。最大值出现在这些模式处于优选极点$f_{\rm NL}^{\rm max}\approx 4.81$的对极时。这两种配置之间的非高斯性差异与$\simeq 1.17$一样大，这可以用来将这种情况与试图解释所观察到的半球不对称性的其他情况区分…
2016-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
String Theory clues for the low-$\ell$ CMB ?
“膜超对称破缺”是一种特殊的弦尺度机制，它可以使东方褶皱模型中的玻色和费米激发解配对。它是由真空中同时存在的D膜和定向褶皱的集合所导致的，这些D膜和定向褶皱并不相互BPS，并且与弦激发的尺度密切相关。它还留下了一个指数势，对于一个混合的内呼吸模式和内呼吸模式，这是太陡峭的标量从初始奇点出现，而下降，因此，在这类模型中的标量一般可以反弹的指数壁，这种动力学带来了，在功率谱，红外抑郁症通常是由一个前暴胀峰。我们详细说明了这种类型的反弹和低$\ell$结束CMB角功率谱之间的可能联系。对于前32个多极，相对于标准$Λ$ CDM设置，可以达到$χ^{\,2}$的50%减少。
2014-12-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Magnetized CMB observables: a dedicated numerical approach
大尺度磁场影响几何的标量模式，其最终效果是确定宇宙微波背景（CMB）的各向异性。对于第一次，一个一致的数值方法磁化CMB各向异性追求的目的是评估的角度功率谱的温度和极化时的标量模式的几何形状和随机背景的不均匀磁场同时存在于等离子体。与等离子体的磁化性质有关的影响被考虑到在动力学方程的水平和在爱因斯坦-玻尔兹曼层次的初始条件的水平。利用温度和极化观测值来推断预相等磁场的特殊特征。使用外推的最佳拟合三年的WMAP数据的增加和扭曲的TT自相关的前七个峰值进行监测的不同值的正则化磁场强度和光谱指数的物理范围。对TE功率谱的前几个相关峰也进行了类似的分析。可能有趣的退化和刺激的观点指出和探讨。
2007-12-20 astro-ph gr-qc hep-ph
