CDM/baryon isocurvature perturbations in a sneutrino curvaton model
物质等曲率扰动严格地受到宇宙微波背景观测的限制。研究了一个同时产生冷暗物质(CDM)和重子等曲率扰动的超中微子曲率模型。在我们的模型中,总物质等曲率扰动减少,因为CDM/重子等曲率扰动相互补偿。我们表明,该模型不仅可以避免严格的观测约束,而且还可以抑制大尺度上的温度各向异性,从而提高与观测的一致性。
2014-09-05 astro-ph.CO 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
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
Limits on Isocurvature Perturbations from Non-Gaussianity in WMAP Temperature Anisotropies
我们研究了原始等曲率扰动对CMB温度各向异性非高斯性质的影响。我们认为,通用形式的非线性等曲率扰动,可以应用到广泛的理论模型。我们推导出了CMB温度波动的双谱和Minkowski泛函的解析表达式来描述等曲率扰动的非高斯性。我们发现,二次等曲率模型中的等曲率非高斯性,其中等曲率扰动S被写为高斯变量sigma的二次函数,S=sigma^2-<sigma^2>,可以给出与f_NL=30相同的信噪比,即使我们对包含在原始功率谱α中的等曲率扰动的分数施加当前的观测限制。我们使用WMAP 5年的数据从闵可夫斯基泛函等曲率非高斯性的约束。我们没有发现一个显着的信号等曲率非高斯。对于二次等曲率模型,我们得到了严格的上限等曲率分数α <0.070(95%CL)的尺度不变的频谱,这是从功率谱得到的限制。
2009-06-18 astro-ph hep-ph hep-th
Observational constraints on the curvaton model of inflation
简单的曲率模型可以产生相关的原始绝热和等曲率扰动的混合。重子和冷暗物质等曲率模的差别仅在于观测上的零模,在这个零模中,两种微扰几乎精确地补偿,因此在线性量级上具有比例效应。讨论了一般混合模型中的CMB各向异性,给出了大尺度CMB各向异性的一个简单的近似解析结果。数值工作,我们使用最新的WMAP观测和各种其他数据来约束曲率模型。我们发现,模型与isocurvature贡献不赞成相对于简单的纯绝热模型。然而,一个显着的原始完全关联重子等曲率扰动不排除。因此,某些类别的曲率模型被排除,其他类别预测足够的非高斯性可以被普朗克卫星探测到。在附录中,我们回顾了协变公式中的相关方程,并给出了辐射主导时代的级数解。
2003-04-26 astro-ph hep-ph
Neutralino Dark Matter and the Curvaton
我们建立了一个现实的曲率宇宙学模型,其中的能量含量由辐射,WIMP暗物质和曲率分量描述。我们计算的曲率和等曲率扰动,允许任意初始密度扰动在所有流体中,以下所有物种和它们的扰动从发病的暗物质冻结到曲率衰变后。我们提供了详细的数值计算,以及与后者一致的解析公式。我们发现,大量的等曲率扰动,测量相对于总曲率扰动,可以产生,即使曲率能量密度是不占主导地位的衰减时,高精度的测量宇宙微波背景各向异性,从而打开了一个窗口,不占主导地位的去耦物种在核合成前的早期宇宙。我们还发现,在很大一部分的参数空间,曲率衰变产生足够的暗物质粒子恢复WIMP湮灭,导致部分擦除任何预先存在的暗物质辐射等曲率扰动。
2007-03-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity in the inflating curvaton
当曲率密度缓慢变化时,曲率膨胀会产生曲率扰动。利用delta-N形式,我们讨论了曲率暴胀过程中曲率扰动的演化,并找到了非高斯参数的解析表达式。我们首先考虑具有足够长暴胀膨胀的暴胀曲率。然后将结果与短曲率暴胀进行了比较。
2013-06-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A General Analysis of Non-Gaussianity from Isocurvature Perturbations
光标量在自然界中可能是普遍存在的,它们的量子涨落在宇宙微波背景温度各向异性中会产生很大的非高斯性。非高斯性可能伴随着等曲率扰动的少量混合,其通常与曲率扰动相关。我们提出了一个通用的方法来计算非高斯的绝热和等曲率扰动相关和不相关,看看它是如何工作的几个明确的例子。我们还表明,他们留下了独特的签名上的双谱的宇宙微波背景温度波动。
2009-01-29 astro-ph hep-ph hep-th
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
Correlated Isocurvature Fluctuation of Quintessence and Curvaton Scenario
我们考虑了宇宙微波背景的各向异性,在模型中考虑了等曲率起伏。结果表明,如果本征涨落与绝热密度涨落相关,则低多极子下的CMB角功率谱$C_l$可被抑制。讨论了产生经典涨落和绝热涨落的关联混合的可能方案。
2004-09-28 hep-ph
Reviving the Affleck-Dine Curvaton Scenario with Compensated Isocurvature Perturbations
Kavli IPMU (WPI), UTIAS, University of Tokyo(东京大学);ICRR, University of Tokyo(东京大学);Physics Division, Faculty of Science, Kanagawa University(神奈川大学)
研究在超对称框架下的阿弗莱克 - 迪恩暴胀子情景,提出通过反相关暗物质等曲率微扰抵消相关重子等曲率微扰的机制,实现补偿等曲率微扰,能同时解释宇宙重子不对称性和观测到的曲率微扰,且不产生过大物质等曲率微扰。
2026-07-24 astro-ph.CO hep-ph
Non-Gaussianity of the primordial perturbation in the curvaton model
我们使用Δ N -形式主义来研究结构起源的曲率场景中原始曲率扰动的非高斯性。我们数值计算的全概率分布函数,允许的曲率的非瞬时衰减,并比较这与突然衰减近似的分析结果。我们还提出了结果的领导秩序的贡献,原始的双谱和三谱。在突然衰减近似中,我们导出了一个完全非线性的表达原始扰动的初始曲率扰动。作为一个例子,如何非高斯提供额外的约束模型参数,我们展示了如何原始的双谱CMB尺度可以用来约束方差在曲率场的小得多的尺度。我们的分析和数值计算结果允许原始非高斯性的多个测试,因此,他们可以提供曲率的情况下的一致性测试。
2006-11-15 astro-ph hep-ph
Isocurvature and Curvaton Perturbations with Red Power Spectrum and Large Hemispherical Asymmetry
我们计算了由沿其势的快子部分演化的复场Φ引起的等曲率和曲率扰动的功率谱和半球不对称性。利用初始亚视界量子涨落的半经典演化,我们计算了功率谱、平均场和半球不对称性随快子生长e折叠数ΔN和快子质量项cH ^[2]的变化。我们发现,一个大的半球不对称性,由于调制的|Φ|可以容易地通过空间调制产生|Φ|在地平线的另一边,|Φ|/|Φ|> 0.5,当观测到的宇宙在快子演化开始的10-40个e折叠内离开视界,c在0.1-1的范围内。等曲率和曲率扰动的谱指数一般为负,对应于红色功率谱。暗物质等曲率扰动由于一个大的半球形不对称性的轴子一样的曲率可能能够解释半球形不对称观察到的WMAP和普朗克。在这种情况下,红色光谱可以在小尺度下额外抑制半球形不对称性,这应该更容易满足类星体数量计数对不对称性的尺度依赖要求。
2013-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Signatures of Non-Gaussianity in the Curvaton Model
我们讨论了曲率模型中的非高斯性的签名,其中潜在的也包括一个非二次项。在这种情况下,非线性参数f_NL可能会变得非常小,并且我们表明非高斯性随后被编码在三谱的不可约非线性参数g_NL中,该参数可能非常大。因此,在曲率模型中寻找非高斯性的地方可能是三谱而不是双谱。我们还证明了g_NL直接度量了曲率势对纯二次型的偏离。虽然g_NL取决于非二次项相对于二次项的强度,但我们发现,对于合理的情况,g_NL大致为\sim O(-10^4)-O(-10^5),这是未来观测很可能达到的值。
2008-07-19 astro-ph hep-ph
Non-Gaussianity in three fluid curvaton model
在三流体曲率模型中研究了非高斯性的产生。利用二阶微扰理论,我们推导出了大尺度温度涨落和非高斯参数$f_{NL}$的一般公式,其中包括非绝热终态的可能性。在绝热极限,我们恢复以前已知的结果。结果被应用到一个三流体曲率模型中的曲率衰减到辐射和物质。我们发现,非高斯性的数量减少,系统的最终状态变得更加绝热,在这种情况下产生的非高斯性是小的,$|f_{NL}| \sim \mathcal{O}(1)$。
2008-03-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity, Spectral Index and Tensor Modes in Mixed Inflaton and Curvaton Models
我们研究非高斯性、原始标量涨落的谱指数和模型中的张量模式,其中暴胀子和弯曲子的涨落都可以对当前的宇宙密度涨落做出贡献。尽管简单的单场暴胀模型只产生微小的非高斯性,但如果我们考虑这样一种混合场景,就可以产生大的非高斯性。此外,我们还研究了这类模型中的谱指数和张量标量比等暴胀参数,并讨论了在何种情况下,模型在预测谱指数和张量模的同时产生大的非高斯性,这对暴胀宇宙的模型构建具有重要意义.
2008-08-04 astro-ph hep-ph
Large Nonlocal Non-Gaussianity from a Curvaton Brane
我们使用一个广义的Δ N的形式主义研究的曲率膜的情况下,激发弦紧化的原始曲率微扰的产生。我们注意到,非高斯的功能,特别是三谱,关键取决于一般曲率的情况下的衰变机制。具体地说,我们详细研究了曲率膜模型的双谱和三谱,以说明曲率衰变在产生非线性涨落中的重要性。当曲率膜在暴胀过程中作非相对论性运动时,非高斯性的形状是局部的,但相应的大小与标准曲率情形不同。当曲率膜在暴胀阶段作相对论运动时,非高斯性的形状是等边型的。
2010-12-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Compensated isocurvature perturbations in the curvaton model
粒子相对数密度的原始涨落,或等曲率扰动,通常很好地受到宇宙微波背景(CMB)数据的约束。一种较少被探测的模式是补偿等曲率扰动(CIP),这是冷暗物质和重子相对数密度的波动。在曲率模型中,暴胀过程中的次主导场后来设置了原始曲率波动$ζ$。在某些曲率衰变的情况下,重子和冷暗物质等曲率波动几乎抵消,留下一个大的CIP与$ζ$相关。这种相关性可以用来探测这些CIP更灵敏地比不相关的CIP考虑在过去的工作中,基本上通过测量压缩双谱的CMB三角形的最短边是有限的声音地平线。在这里,现有的和未来的CMB实验相关的CIP的敏感性进行评估,着眼于测试特定的曲率衰减的情况。计划的CMB第4阶段实验可以检测曲率场景中可达到的最大CIP,其具有超过3 $σ$的显著性。如果能够有效地去除小尺度CMB极化前景,则可以提高显著性。因此,未来的CMB观测可以区分一些曲率衰变的情况下,重子数和暗物质产生在不同的时期相对于曲率衰变。独立于相关CIP扰动的起源的特定动机,CIP重建与主CMB的互相关可以提高CIP检测的信噪比。对于完全相关的CIP,改善系数为$\sim$ 2 $-$ 3。
2015-10-29 astro-ph.CO hep-ph
Non-Gaussianity from isocurvature perturbations
我们开发了一种形式主义来研究非高斯曲率和等曲率扰动。结果表明,非高斯性的等曲率扰动之间的暗物质和光子留下不同的签名的CMB温度波动,这可能会在未来的实验中得到证实,或可能,甚至在目前可用的观测数据。作为一个明确的例子,我们考虑QCD轴子,并表明它实际上可以诱导相当大的非高斯性的暴胀尺度,H_{inf} = O(10 ^9 - 10^{11})GeV。
2008-10-31 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial non-Gaussianity from two curvaton decays
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,将原始扰动与大尺度上的曲率扰动联系起来,计算原始扰动的功率谱,最后进入二阶以找到非线性参数fNL。我们发现大正值fNL的曲率的能量密度是次主导时,他们衰减,在单一的曲率的情况下。但是,我们也发现一个大的fNL,即使曲率占主导地位的总能量密度的情况下,当由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。
2007-08-01 astro-ph hep-ph
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
General treatment of isocurvature perturbations and non-Gaussianities
我们提出了一个一般的形式主义,提供了一个系统的计算的线性和非线性扰动的任意数量的宇宙流体在早期宇宙经历各种过渡,特别是一些物种的衰变(如曲率或模量)。使用这种形式主义,我们重新审视的问题,isocurvature非高斯的混合inflaton-curvaton的情况下,并表明,一个可以获得显着的非高斯为主的isocurvature模式,同时满足目前的约束isocurvature的贡献,在所观察到的功率谱。我们还研究了两个曲率的情况下,考虑到生产的暗物质,并调查在这种情况下,可以产生显着的非高斯性。
2010-12-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
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
Right-Handed Sneutrino Curvaton and non-Gaussianity
在本文中,我们探讨的参数空间的右手(RH)sneutrino曲率,可以产生大的非高斯性,而无需假设任何特定的通货膨胀部门。通过对曲率场初始条件的讨论,给出了RH超中微子的质量。结果表明,一个小的汤川耦合通常需要一个成功的RH超中微子曲率。然而,如果我们考虑膜世界的情况,汤川耦合可以更大。对曲率情况下的谱指数也作了一些一般性的讨论。
2009-11-25 hep-ph
Curvatons in Supersymmetric Models
我们在超对称框架下研究了曲率场,特别注意到在超对称理论中标量场不可避免地是复杂的。如果有一个以上的标量场与曲率机制相关联,这些场之间的等曲率(熵)波动一般会出现,这可能会显着影响宇宙密度波动的性质。我们在超对称框架下考察了几种曲率子的候选,如模场,Affleck-Dine场,$F$ -和$D$ -平坦方向,以及右手超中微子.我们估计在每种情况下产生的等曲率波动如何影响宇宙微波背景角功率谱。利用最近的观测结果的WMAP,严格的约束模型的推导,特别是,它是看到,大部分的参数空间被排除在外,如果阿弗莱克-Dine场的曲率场的作用。自然和动机良好的候选人的曲率也被列出。
2003-08-18 astro-ph hep-ph
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
Non-Gaussianity and gravitational wave background in curvaton with a double well potential
研究了双势阱曲率子对密度的扰动,估计了非高斯性的非线性参数和暴胀过程中产生的引力波背景振幅.预测的非线性参数强烈地依赖于曲率自耦合常数的大小,以及膨胀后的再加热温度对于给定的曲率的初始振幅。强调了它与通常的大质量自相互作用曲率的区别。
2010-07-31 astro-ph.CO hep-ph
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
Suppressed Non-Gaussianity in the Curvaton Model
我们证明了一类曲率模型中的局部非高斯性被抑制,即非线性参数f_{NL}和与高阶统计量相关的参数最多可以为O(1),即使曲率能量密度在衰减时是次主导的。这种情况在一个非常简单的二次项加四次项的曲率势中自然地实现。
2014-06-04 astro-ph.CO hep-ph
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 Attractor Curvaton
我们提出了一个曲率模型,其中曲率振荡的初始条件由它在暴胀过程中的吸引子行为决定。假设一个混沌膨胀模型,我们发现,由吸引子行为确定的初始条件是适当的,以产生相当大的非高斯贡献的曲率扰动,这将在可预见的未来进行测试。宇宙的热历史和粒子物理模型的影响也进行了讨论。
2012-11-15 astro-ph.CO hep-ph
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
Gravitational Wave Background and Non-Gaussianity as a Probe of the Curvaton Scenario
我们研究了随机引力波背景和标量扰动的非高斯特征对曲率机制的影响,并表明它们可以互补地决定曲率的性质.因此,即使普朗克无法检测到任何非高斯性,未来的空间激光干涉仪,如DECIGO或BBO,实际上可以耗尽其参数空间。
2009-10-05 astro-ph.CO hep-ph
Non-Gaussianity and Gravitational Waves from Quadratic and Self-interacting Curvaton
在本文中,我们考虑如何非高斯的原始密度扰动和引力波的振幅从膨胀可以用来确定的曲率方案的结构起源的参数。我们发现,在最简单的二次模型中,曲率演变为一个自由的标量场,测量的双谱相对于功率谱,fNL,和张量标量比可以确定的曲率场的期望值在通货膨胀和其无量纲衰减率相对于曲率质量。我们展示了这些预测是如何改变的引入自相互作用,在模型中,高阶校正由一个特征的质量尺度,并讨论如何额外的信息原始的非高斯性和规模依赖可能会约束曲率相互作用。
2011-01-18 astro-ph.CO hep-ph
The primordial density perturbation in the curvaton scenario
我们分析了原始密度扰动时,它是由一个“曲率”场不同的暴胀子。在某些情况下,这种扰动可能具有大的等曲率分量,与绝热分量完全相关或反相关。它也可能具有显著的非高斯分量。所有这些影响的计算方式都能与当前和未来的观测数据进行直接比较。
2002-10-10 astro-ph hep-ph 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
The curvaton scenario in the MSSM and predictions for non-Gaussianity
我们提供了一个模型,其中暴胀子和曲率内的最小超对称标准模型,与已知的规范和汤川相互作用。由于暴胀子场和弯曲子场都成功地嵌入同一扇区,它们的衰变产物在电弱标度之前很快热化。这导致该模型的两个重要特征:首先,将不会有残余的等曲率扰动,其次,可观察到的非高斯性可以产生与非高斯性参数$f_\mathrm{NL}\sim {\cal O}(5-1000)$被确定的弱尺度物理和标准模型Yukawas的组合。
2012-01-09 astro-ph.CO hep-ph
The Peccei-Quinn Field as Curvaton
最小超对称标准模型的一个简单的扩展被认为是自然的,同时解决了强CP和μ问题,通过一个Peccei-Quinn和连续R对称。这个模型补充了混合通货膨胀和leptogenesis,但没有考虑这些场景的具体细节。结果表明,Peccei-Quinn场可以成功地作为一个曲率子产生宇宙中的总曲率扰动,与宇宙背景探测器的测量结果一致。一个关键的现象,这有助于我们实现这一点,是“快子放大”的扰动获得这个领域在膨胀过程中,如果该领域,在其随后的演变,碰巧是稳定了一段时间附近的最大潜力。在这种情况下,场对总能量密度的贡献也被增强(“快子效应”),这也有帮助。在这个模型中,宇宙中的冷暗物质主要由携带与总曲率扰动无关的等曲率扰动的轴子组成。也有最轻的s粒子(中性伴子),像重子一样,起源于暴胀再加热,因此,获得与曲率扰动完全相关的等曲率扰动。因此,总的等曲率扰动与绝热扰动具有混合相关性。结果表明,目前可得到的由宇宙微波背景辐射和其它数据引起的等曲率扰动的界是令人满意的。此外,由于“快子效应”,从最近的威尔金森微波各向异性探测数据获得的曲率扰动的非高斯性的约束得到满足。
2003-06-02 astro-ph hep-ph
Non-Gaussianity from two right-handed sneutrino curvaton decays
本文考虑了两个右手超中微子曲率衰变的影响,并研究了参数空间。比较了单曲率和双曲率情况下结果的差异。我们发现右手中微子的一个Yukawa耦合可以达到$λ\sim 0.1$那么大,而另一个Yukawa耦合要小得多,这与只有一代中微子的质量可能比其他一代小得多的观点是一致的.当曲率子衰减时,我们假设它们都支配宇宙的能量密度。我们发现,不同于一个单一的曲率的情况下,这里可以产生一个小的或负的,以及一个大的$f_{NL}$。
2012-06-22 astro-ph.CO hep-ph
On Non-Gaussianity in the Curvaton Scenario
由于未来对宇宙微波背景各向异性模式中非线性的探测可能有助于描述引起宇宙学绝热扰动的不同机制,我们研究了曲率子情形下超视界尺度上二阶宇宙学曲率扰动的演化.我们提供了原始扰动的非高斯性的精确表达式,包括引力二阶修正,这在曲率主导能量密度的情况下是特别相关的。作为一个副产品,我们表明,在标准的情况下,宇宙学曲率扰动引起的暴胀场,二阶曲率扰动是保守的,即使在再加热阶段后的通货膨胀。
2003-11-28 hep-ph
Scale dependences of local form non-Gaussianity parameters from a DBI isocurvature field
我们从DBI等曲率场导出了局部形式$f_{NL}$和$g_{NL}$的谱指数和它们的运行,并发现这些指数被声速$c_s$抑制。这种效应可以从膜运动的坐标系的角度用洛伦兹推进来解释。
2011-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extended analysis of CMB constraints on non-Gaussianity in isocurvature perturbations
我们研究了一般类型的等曲率扰动对非高斯性的CMB约束。具体来说,我们研究CDM/中微子等曲率扰动是不相关的或完全相关的绝热的。利用WMAP在V和W波段的7年观测数据,得到了绝热扰动和等曲率扰动的非线性参数的最优约束。我们的结果表明,原始扰动是一致的高斯在2 σ左右的水平,上述等曲率模式。
2012-12-25 astro-ph.CO 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
CMB constraint on non-Gaussianity in isocurvature perturbations
研究了CDM等曲率扰动中非高斯性的CMB约束。在宇宙的非常早期阶段,非高斯等曲率扰动可以在各种模型中产生。由于等曲率扰动对后期结构形成的影响很小,因此CMB至少在近期内是等曲率非高斯的最佳探头。在本文中,我们专注于不相关的等曲率扰动和约束其非高斯性。为此,我们采用了几个国家的最先进的技术,CMB数据和模拟的分析。我们使用WMAP的7年温度各向异性资料。当绝热扰动为高斯扰动时,我们得到了尺度不变等曲率功率谱的等曲率非高斯约束α ^2 f_{NL} ^{(ISO)}=40+-66,其中α是等曲率扰动功率谱与绝热扰动功率谱的比值。当我们假设绝热扰动也可以是非高斯的时,我们得到f_{NL} =38+-24和α ^2 f_{NL} ^{(ISO)}=-8+-72。我们还讨论了我们的结果对轴子CDM等曲率模型的影响。
2013-06-11 astro-ph.CO hep-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
Curvaton as dark matter with secondary inflation
我们考虑一个新的宇宙学的情况下,一个曲率是长寿命的,并发挥冷暗物质(CDM)的存在下,一个短的,二次膨胀的作用。在曲率子情形下,大尺度宇宙学扰动的非平凡演化会影响短期暴胀的持续时间,导致暴胀的非均匀结束。曲率扰动的非线性参数为fNL ~ 5/4和gNL ~ 0。曲率子丰度可以被短期暴胀很好地稀释,因此,它不必衰变为标准模型粒子。然后,曲率可以解释目前的CDM与等曲率扰动被充分抑制,因为绝热和CDM等曲率扰动具有相同的起源。作为一个明确的例子,我们考虑的热膨胀的情况下,弦轴子作为这种曲率的候选者-暗物质。我们进一步讨论了用QCD轴子来鉴别弯曲暗物质的可能性。
2017-03-24 astro-ph.CO hep-ph
Savior Curvatons and Large non-Gaussianity
研究二次势曲率子对CMB可观测量影响,发现救世主曲率子贡献导致大非高斯性不可避免,或等曲率涨落主导时也可产生大非高斯性。
2023-06-22 astro-ph.CO hep-ph
Primordial black hole constraints for curvaton models with predicted large non-Gaussianity
我们考虑早期宇宙的情况下,允许在小尺度上的非高斯曲率扰动的生产。研究了与非高斯性有关的原初黑洞形成的特殊性。特别是,我们表明,PBH的曲率扰动功率谱振幅的值的约束是强烈依赖于扰动的形状,可以显着(两个数量级)偏离通常的高斯限制${\cal P}_ζ\lesssim 10^{-2}$。我们给出的例子PBH质谱计算和PBH的曲率模型的特定情况下的约束。
2013-03-13 astro-ph.CO 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
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
Affleck-Dine baryogenesis in inflating curvaton scenario with O($10-10^2$TeV) mass moduli curvaton
本文研究了在膨胀曲率情况下的阿弗莱克-戴恩重子生成,其中曲率是一个质量为O($10-10^2$ TeV)的模场.一个具有这样质量的模场被认为是不存在Polonyi问题的,而且它的衰变产物可以解释目前的冷暗物质丰度。在我们的方案中,它进一步解释了原始曲率扰动和现在的重子密度。目前的观测约束的重子等曲率扰动,这严重限制了AD重子与原来的振荡模曲率的情况下,实际上可以忽略不计的约束,如果我们用膨胀曲率取代振荡曲率。
2012-02-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th