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
Non-Gaussianity from Baryon Asymmetry
我们研究了一个大的非高斯性来自宇宙的重子不对称性的情况。有重子生成的情况下,包含一个轻的标量场,这可能会导致重子等曲率扰动与一定量的非高斯。作为一个显式例子,我们考虑了阿弗莱克-戴恩机制,表明超对称标准模型的平坦方向可以在曲率扰动中产生大的非高斯性,满足重子等曲率扰动的观测约束。非线性参数f_{NL}的符号是负的,如果阿弗莱克-戴恩机制解释了观察到的重子不对称性;否则它可以是正的或负的。
2008-12-04 astro-ph hep-ph
Non-Gaussianity in Multi-field Stochastic Inflation with the Scaling Approximation
利用随机方法研究了多场暴胀的统计特性。推广了Amendola的工作,在标度近似下解析地得到了场的概率分布函数。概率分布函数的非高斯性质的研究分解成绝热和等曲率分量的字段。我们发现等曲率分量的非高斯性比绝热分量的非高斯性大。绝热分量和等曲率分量即使在线性水平上不相关,在偏度和峰度上也可能在非线性阶上相关。
2005-07-05 astro-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
Isocurvature perturbations in the Ekpyrotic universe
Ekpyrotic方案假设我们的可见宇宙是一个五维体中的边界膜,当一个沿着第五维运动的几乎超对称的五维膜与我们的可见膜碰撞时,热大爆炸发生。我们表明,等曲率扰动的产生是一个通用的预测Ekpyrotic宇宙。这是由于在动力学项之间的相互作用的膜模量参数化的位置的五个膜在散装和电子和体积模量。我们展示了如何通过在场空间中进行旋转来明确地分离绝热和isorcuvature模式。我们的研究结果表明,绝热和等曲率扰动可能是交叉相关的,曲率扰动可能完全由等曲率扰动播种。
2002-11-14 astro-ph hep-ph hep-th
The CDM isocurvature perturbation in the curvaton scenario
我们讨论了剩余的等曲率扰动,完全相关的曲率扰动,这是自动的曲率的情况下,如果曲率衰减是足够晚。我们对比这些残余的等曲率扰动与一般不相关的“内在”等曲率扰动产生的一个额外的领域,如轴子。我们提出了一个一般公式的剩余等曲率微扰,只涉及有关的量(冷暗物质,重子数或轻子数)在未微扰宇宙的产生。对于大多数通常考虑的CDM候选者,给出了残余等曲率CDM扰动的具体公式。
2003-06-24 astro-ph hep-ph
Comment on "Nongaussian Isocurvature Perturbations from Inflation"
在Linde和Mukhanov最近的一篇论文中,提出了一个具有非高斯密度扰动和"蓝“谱指数n > 1的混合暴胀模型。在这篇评论中,我们指出,这个模型可以被认为是一个特定的实现的一般框架的频谱和统计的CMBR,我们提出了在astro-ph/9611208,共形不变性的假设的基础上。这个假设的含义是,密度扰动是非高斯的,谱指数n > 1。
1997-05-24 astro-ph hep-ph hep-th
Constraints on generating the primordial curvature perturbation and non-Gaussianity from instant preheating
我们分析模型的通货膨胀,在膨胀过程中存在的等曲率扰动转换成原始曲率扰动在瞬间预热。这可能是由于在充气或预热期间存在的场之间的不对称性。我们考虑了模型必须满足的所有约束条件,以便在理论上有效并满足观测结果。我们表明,在所有的模型提出的约束是非常紧的,需要特殊的初始条件的模型工作。在暴胀过程中对称性被强烈破坏的情况下,非高斯参数f_NL通常很大且为负。
2008-12-03 astro-ph hep-ph hep-th
Observable Isocurvature Fluctuations from the Affleck-Dine Condensate
在D项暴胀模型中,Affleck-Dine重子生成产生等曲率密度涨落。这些扰动可以是重子数的扰动,或者,在目前的中性伴子密度直接来自B球衰变的情况下,是暗物质中性伴子数的扰动。后一种情况导致等曲率扰动的大幅增强。由于Affleck-Dine场导致的绝热扰动与尺度不变性的偏差不太大的要求则对等曲率波动的幅度施加约$10^{-2}$倍绝热扰动的下限。MAP和普朗克应该可以观察到这一点。
1998-11-19 astro-ph hep-ph
Baryon Isocurvature Perturbation in the Affleck-Dine Baryogenesis mechanism
在阿弗莱克-戴恩(AD)重子生成机制的背景下,我们提出了一个原始重子等曲率模型。在暴胀期间AD场的量子涨落产生重子数的涨落。我们得到了一个模型,它给出了适当的重子熵比的顺序为$10^{-11}$和高斯重子等曲率扰动的顺序为$10^{-3}$在1 Mpc与陡峭的频谱$n=-1.5$在大尺度上的频谱中断>1 Mpc。
1999-02-16 astro-ph hep-ph
Constraining Isocurvature Fluctuations with the Planck Surveyor
我们认为,在未来的CMB卫星实验MAP和普朗克不同的宇宙学参考模型的检测等曲率波动的可能性。我们提出了一个同时10参数拟合(8的情况下,开放模型),以确定宇宙学参数之间的相关性,包括等曲率冷暗物质的各向异性的贡献。假设偏振信息可以被充分利用,我们发现,一个等曲率扰动可以检测到的普朗克测量,如果初始等曲率和绝热扰动幅度的比值大于0.07。在没有偏振数据的情况下,等曲率扰动的信号可能会与张量扰动或早期再电离效应混淆,并且极限几乎大了一个数量级。
1999-07-16 astro-ph hep-ph
Adiabatic and Isocurvature Perturbations for Multifield Generalized Einstein Models
受弦论启发的低能有效场论将可能包含几个标量模场,这将与早期宇宙学有关。这些领域中的一些预计将与非标准动力学项重力耦合。本文研究了具有两个标量场的模型的绝热扰动和等曲率扰动的分裂,其中一个标量场在爱因斯坦框架作用量中具有非标准动力学项。这样的动作可以出现,例如,在大爆炸前和Ekpyrotic场景中。一个非标准的动力学项的存在下诱导一个新的耦合绝热和等曲率扰动,这是非零时的物质场的潜力。这种耦合在长波长极限下是不受抑制的,因此可以导致能量从熵到超哈勃尺度上的绝热模式的重要转移。我们应用的形式主义的情况下,以前发现的精确解的指数潜力和研究所产生的混合绝热和isocurvature波动在这个例子中。我们还讨论了可能的相关性的额外耦合的扰动方程的过程中产生的绝热组件的波动谱的isocurvature扰动,而不考虑以后的isocurvature组件的衰减。
2002-11-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Curvature and isocurvature perturbations from two-field inflation in a slow-roll expansion
本文计算了一般两场暴胀模型在次至首阶修正下的慢卷展开中的原始曲率和等曲率扰动的功率谱。特别地,我们计算了慢滚参数的二阶谱指数。我们表明,在膨胀过程中的哈勃退出时间的曲率和等曲率扰动的互相关是非零的慢滚参数在一阶。我们将我们的结果应用到不同类别的通货膨胀,包括暴胀和曲率的情况。在双场暴胀模型中,原初引力波谱、曲率和等曲率扰动服从广义相容关系。我们给出了前两个一致性关系的无限层次。
2007-02-14 astro-ph hep-ph
Inflationary Affleck-Dine Scalar Dynamics and Isocurvature Perturbations
我们考虑了D项和F项膨胀过程中阿弗莱克-戴恩标量的演化,并求解了组合的慢滚运动方程。我们表明,对于一个典型的情况下,阿弗莱克-Dine标量和暴胀最初有大的值,在D-长期通货膨胀的阿弗莱克-Dine标量被驱动到一个固定的值,只有一个非常轻微的依赖于e-折叠的数量。结果给出了重子等曲率微扰与绝热微扰之比的明确预言。在最小(d=4)的阿弗莱克-戴恩重子生成中,相对等曲率对CMB角功率谱振幅的贡献预计在$0.01-0.1$范围内,这一范围可以解释目前的大尺度结构观测,应该是普朗克观测到的。在非常一般的情况下,阿弗莱克-戴恩标量的绝热扰动的标度不变性对d=4施加了约0.01的下限。对于d=6,等曲率扰动可能只是可观察到的,尽管这是不太确定的。我们还考虑了F-项暴胀,并表明重子等曲率扰动的大小是固定的值的$H$在通货膨胀。对于$H$的典型值,等曲率扰动可能接近目前的观测极限。
2000-01-12 astro-ph hep-ph
Bounds on Isocurvature Perturbations from CMB and LSS
利用宇宙微波背景和大尺度结构数据,我们对宇宙中可能存在的冷暗物质、重子和中微子等曲率对宇宙原初涨落的贡献提出了严格的限制。忽略空间曲率,张量扰动和再电离的可能影响,我们进行了贝叶斯似然分析与9个自由参数,并发现,isocurvature分量的相对幅度不能大于约百分之几的不相关的模型。另一方面,对于相关的绝热和等曲率分量,该比率可以稍大。然而,互相关系数受到很强的约束,最大相关/最小相关模型不受欢迎。
2004-06-22 astro-ph hep-ph
Curvature and isocurvature perturbations in a three-fluid model of curvaton decay
我们研究了曲率子模型中暴胀后宇宙学扰动的演化,其中非相对论曲率子衰变为辐射和冷暗物质成分。我们计算了曲率衰变后辐射和冷暗物质所继承的原初曲率和相关的等曲率扰动。我们给出了初始曲率密度相对于曲率衰减率的传递系数。
2004-01-12 astro-ph hep-ph
Curvature and isocurvature perturbations in two-field inflation
我们研究了考虑非标准动力学项的双场暴胀中的宇宙学扰动。我们计算解析的曲率和等曲率模式的频谱在哈勃交叉,到一阶的慢滚参数。我们还计算数值的曲率和isocurvature模式的演变,以及在哈勃半径内,直到通货膨胀结束。我们明确显示了几个例子,包括最近提出的模型的“轮盘赌”通货膨胀,如何isocurvature扰动影响显着的曲率扰动之间的哈勃交叉和结束的通货膨胀。
2007-07-13 astro-ph gr-qc hep-th
Attractors and Isocurvature Perturbations in Quintessence Models
我们从解析和数值两方面研究了具有精华标量场的场景中宇宙学扰动的演化。在跟踪制度的精髓,我们发现长波长的解决方案的精髓扰动。我们讨论的可能性等曲率模式产生的精华部门和它们对观测的影响。
2001-01-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Adiabatic and Isocurvature Perturbations from Inflation: Power Spectra and Consistency Relations
我们研究绝热和等曲率扰动期间产生的宇宙膨胀。我们计算的曲率和等曲率模式的功率谱和交叉谱,以及张量扰动频谱的慢滚参数。我们提供了两个相应的功率谱的振幅和谱指数的一致性关系。这些关系是对暴胀模型的一个明确的预言和检验,在今后的卫星实验中,通过宇宙微波背景研究宇宙学扰动时,应采用这些暴胀模型。
2001-07-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Isentropic and Isocurvature Axion Perturbations in Inflationary Cosmology
详细研究了等熵和等曲率轴子暴胀扰动。如果存在等曲率扰动,COBE需要暴胀哈勃常数相当小,$H_{I} \stackrel{<}{\sim} 10^{12}$ GeV,不管暴胀模型如何。计算了轴子和超对称CDM混合模型的微波背景各向异性。微波背景的角功率谱不仅与等曲率功率谱的幅值有关,而且与$Ω_{a}$有关。Saskatoon数据和$σ_{8}$被用来约束轴子等曲率扰动的贡献。与萨斯卡通数据的一致性要求等曲率扰动振幅的平方等于$\stackrel{<}{\sim} 0.1$乘以$\ell=87$处的绝热扰动振幅,以及$\stackrel{<}{\sim} 10^{-3}-10^{-2}$乘以$\ell=237$处的绝热扰动振幅。虽然不占主导地位,等曲率扰动尚未排除。轴子和通货膨胀等曲率扰动的后果进行了讨论。
1997-11-25 astro-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
A Low CMB Quadrupole from Dark Energy Isocurvature Perturbations
我们解释了绝热暗能量模型中温度四极的起源,并探讨了尺度不变的等曲率暗能量扰动导致温度四极急剧抑制的机制。该模型需要与曲率和等曲率波动相关的曲率和等曲率波动,并且在约95%的置信水平下在平坦尺度不变模型中受到WMAP数据的青睐。在暴胀背景下,如果曲率起伏源于暴胀子的可变衰减率,则可以建立引力波关系;然而,这样的模型往往会过度预测引力波。这种等曲率模型可以在未来区别于替代品,涉及减少大规模的功率或修改的暗能量的声速,通过极化和它的交叉相关性与温度。等曲率模型保留了与绝热模型相同的偏振波动,但减少了相关的温度波动。我们在附录中提出了一个关于暗能量波动的教学讨论。
2004-12-03 astro-ph hep-ph
Cosmological Constraints on Isocurvature and Tensor Perturbations
利用最近观测到的宇宙微波背景和大尺度结构,我们研究了宇宙学对原始等曲率和张量扰动的约束。我们发现,目前的观察是一致的,与纯绝热的结构形成的初始条件下的任何先验的相关性的等曲率模式,和上限的贡献等曲率和张量扰动。我们还将得到的约束应用于一些具体的理论模型,轴子等曲率扰动模型和曲率模型,并给出了一些理论模型的启示。
2007-05-20 astro-ph
Nongaussian Isocurvature Perturbations from Inflation
本文提出了一类非常简单的双标量场暴胀模型,它导致了具有蓝谱的非高斯等温扰动,n > 1。其中一个模型是受超对称理论的启发,在超对称理论中,光标量场在暴胀过程中自然获得哈勃常数H量级的质量。另一个模型假设其中一个场与引力有非最小的相互作用。对这些模型的参数稍加修改,既可以得到高斯等温扰动,也可以得到n > 1的非高斯绝热扰动。
1996-11-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Correlated perturbations from inflation and the cosmic microwave background
我们比较了最新的宇宙微波背景数据与理论预测,包括相关的绝热和CDM等曲率扰动与一个简单的幂律依赖。我们发现,有一个相关的等曲率扰动的幅度和光谱倾斜之间的简并。一个负(红色)倾斜被认为是兼容的一个较大的等曲率的贡献。重子和CDM密度的估计被发现是几乎独立的等曲率振幅。主要结果是,目前的微波背景数据不排除CDM等曲率波动大尺度上的主要贡献。
2002-05-10 astro-ph hep-ph
Quantitative bispectra from multifield inflation
在简化和改进了我们在以前的工作中开发的非高斯形式之后,我们导出了一般多场暴胀模型中曲率扰动的三点相关器(双谱)的定量表达式。我们的结果描述了超视界尺度上的非高斯性的演变所造成的等曲率扰动的绝热扰动在暴胀过程中的非线性影响。然后,我们研究了一个简单的二次两个领域的潜力,并发现,当慢滚动打破和领域的轨迹改变方向的领域空间,非高斯性可以变得很大。然而,对于迄今为止研究的简单模型,在等曲率模式转换为绝热模式之后,这种非高斯性的幅度衰减。
2007-11-28 astro-ph
Correlated adiabatic and isocurvature perturbations from double inflation
结果表明,双暴胀(两个最小耦合的质量标量场)可以产生关联的绝热和等曲率的原始扰动。根据模型的两个相关参数,计算原始扰动的贡献,特别强调的相关性,这可以定量表示的相关谱。最后对原始谱进行数值演化,得到CMBR各向异性多极子期望值。结果表明,混合和相关的存在可以非常显着地改变温度波动的预测。
1999-06-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Perturbation amplitude in isocurvature inflation scenarios
我们详细计算了由暴胀模型引起的等曲率扰动的幅度,在暴胀模型中,冷暗物质由在暴胀过程中获得扰动的标量场表示。我们用它来计算大角度微波背景各向异性的归一化。与绝热扰动的情况不同,对COBE的归一化固定了扰动的谱指数;如果绝热扰动可以忽略不计,则为$n_{iso} \simeq 0.4$。这种蓝色光谱也受到其他观测数据的青睐。虽然纯等曲率模型不太可能充分适合整个观测数据集,这些结果也有影响的模型与混合绝热和等曲率扰动。
1999-12-16 astro-ph
Amplification of Isocurvature Perturbations induced by Active-Sterile Neutrino Oscillations
我们展示了如何在早期宇宙中的轻子数的产生引起的活性不育的中微子振荡,在存在小的重子数的不均匀性,引起轻子域的形成,区域具有不同的活性中微子化学势的值。轻子畴的结构反映了产生轻子畴的重子数不均匀性的谱特征,轻子畴的大小可以是超视界的。
1999-11-03 astro-ph hep-ph
Detecting a small perturbation through its non-Gaussianity
具有平坦谱的高度非高斯的宇宙学扰动具有不寻常的随机性质。我们表明,它们取决于大小的盒子内的扰动被定义,但对于一个典型的观察员的参数定义的扰动“运行”,以补偿任何变化的盒子大小。重点关注原始曲率扰动,我们表明,不相关的高斯平方分量被双谱上的WMAP界限限制在10%左右,并且我们表明,当三谱也受到WMAP的限制时,可能会产生竞争性界限。类似的考虑适用于高度非高斯等曲率扰动。
2005-10-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Isocurvature Fluctuations in Tracker Quintessence Models
我们考虑的跟踪器类型的精髓模型的框架中的等曲率扰动的影响。在暴胀期间,产生了精粹场振幅的波动,这提供了宇宙密度扰动的等曲率分量。与传统的概念相反,它表明,在某些情况下,等曲率波动的影响可能会变得相当大,特别是,宇宙微波背景角功率谱可能会显着增强由于等曲率模式的影响。这种增强可能在正在进行的和未来的实验中检测到。
2002-03-06 astro-ph hep-ph
Decoherence from Isocurvature Perturbations in Inflation
讨论了等曲率微扰对暴胀过程中曲率微扰的量子退相干的可能作用。我们指出,如果暴胀子在场空间中的轨迹是弯曲的,绝热模一般与等曲率模耦合,因此追踪等曲率模可以引起曲率扰动的退相干。我们明确地调查了这一建议在一个模型中的通货膨胀与两个解耦的质量场,并发现退相干是有效的质量比范围很广。特别地,我们计算了这个模型的纠缠熵,并表明它的增长后,视界出口,提供了一个定量的措施退相干。
2007-11-05 astro-ph hep-th quant-ph
Primordial Isocurvature Perturbations: Testing the Adiabaticity of the CMB Anisotropy
最后,对用MAP和普朗克方法检验原初宇宙学扰动绝热性的前景进行了评价。描述了只有重子、光子、中微子和冷暗物质(CDM)成分的宇宙中最普遍的宇宙学扰动。除了我们熟悉的绝热模式外,还有四种非奇异等曲率模式:重子等曲率模式、CDM等曲率模式、中微子密度等曲率模式和中微子速度等曲率模式。最一般的扰动由波数的5 × 5、正定、对称、矩阵值函数描述,其非对角元素表示上述模式之间的相关性。我们发现,当三个模及其关联被承认时,等曲率模及其关联的宇宙学参数和振幅的分数不确定度成为1阶.然而,这些简并可以被普朗克提供的偏振信息打破,将不确定性降低到低于10%的水平。因此,极化对于检验原始涨落的绝热性是至关重要的。
2000-11-01 astro-ph
Correlated mixtures of adiabatic and isocurvature cosmological perturbations
我们研究的相关混合物的存在的绝热和等曲率扰动的CMB和大尺度结构的后果。特别是,我们考虑了四种类型的“基本”的完全相关的混合初始条件,其中只有一个的四个物质种类(光子,重子,中微子,CDM)偏离绝热性。然后,我们研究的高度和位置的声学峰值相对于大的角度尺度高原作为函数的等曲率绝热比。
1999-12-23 astro-ph
Correlated Primordial Perturbations in Light of CMB and LSS Data
我们使用宇宙微波背景(CMB)和大尺度结构的数据来约束宇宙学模型的原始扰动既有绝热和冷暗物质(CDM)等曲率组件。我们允许的绝热和isocurvature模式之间的可能的相关性,并为不同的光谱指数的功率在每个模式和它们的相关性。我们用11个独立参数进行了似然分析。我们讨论了选择枢轴尺度对振幅参数定义的影响。等曲率分数的上限是围绕枢轴尺度k = 0.01 Mpc^{-1}的18%。对于较小的枢轴波数,极限保持大致相同。对于较大的枢轴波数,非常大的值的等曲率谱指数是有利的,这使得分析的问题,但更大的等曲率分数似乎是允许的。对于大的等曲率谱指数n_iso > 2,绝热和等曲率模式之间的正相关是有利的,并且对于n_iso < 2,负相关是有利的。非绝热对CMB温度变化的贡献的上限为7.5%。在标准的宇宙学参数中,CDM密度$ω_c$和声音视界角$θ$(或哈勃常数$H_0$)的确定最受可能存在的相关等曲率贡献的影响。重子密度$ω_b$几乎保持其"绝热值“。
2004-12-17 astro-ph hep-ph
Bounds on isocurvature perturbations from CMB and LSS data
利用最近的宇宙微波背景和大尺度结构数据,我们得到了冷暗物质、重子和中微子等曲率对宇宙原初涨落可能贡献的严格界限.特别是,我们包括测量的温度和偏振功率谱从WMAP和ACBAR,以及从2dF星系红移调查的物质功率谱。忽略空间曲率、张量扰动和再电离的可能影响,我们用9个自由参数进行贝叶斯似然分析,发现在2-sigma下,冷暗物质模、重子模、中微子密度模和中微子速度模的等曲率分量的幅度分别不大于31%、91%、76%和60%。不相关的模型。另一方面,对于相关的绝热和等曲率分量,该分数可以稍大。然而,互相关系数受到很强的约束,最大相关/最小相关模型不受欢迎。这使得曲率模型有了强的界限,而与非高斯性的界限无关。
2003-10-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Hints of Isocurvature Perturbations in the Cosmic Microwave Background?
改进后的宇宙微波背景(CMB)各向异性的数据允许更好地确定的原始微扰的绝热性。有趣的是,我们发现,最近的CMB数据似乎有利于一个原始的等曲率模式的熵扰动是正相关的原始曲率扰动,并有一个大的光谱指数(niso ~ 3)的贡献。与绝热模型相比,增加4个参数后,我们得到了与CMB数据更好的拟合,Δ χ ^2 = 9.7。对于该最佳拟合模型,非绝热对CMB温度方差的贡献为4%。根据马尔可夫链蒙特卡罗分析,非绝热贡献在大于95%C. L.处为正。准确的C. L在一定程度上取决于先验的选择,我们讨论了不同的先验以及额外的宇宙学数据的影响。
2007-09-19 astro-ph hep-ph
Non-Gaussianity in multi-field inflation
本文研究了暴胀过程中非高斯性的产生。在多场暴胀的背景下,我们详细介绍了一种机制,可以在绝热模式下创建显着的原始非高斯性,同时保持功率谱的尺度不变性。这种机制是基于非高斯等曲率波动的产生,然后通过经典暴胀子轨道的弯曲转移到绝热模式。自然实现涉及四次自相互作用项,可以进行完整的计算。所得到的度量波动的预期的统计特性示出的高斯和非高斯的贡献相同的方差的叠加。这两个贡献的相对权重与场空间中的总弯曲有关。我们明确的非高斯概率分布函数,这似乎是由一个单一的新参数描述。因此,只有两个新参数足以描述非高斯性。
2002-07-24 astro-ph hep-ph
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
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
Bayesian model selection and isocurvature perturbations
目前的宇宙学数据很好地解释假设纯绝热扰动,但混合物的等曲率扰动也是允许的。我们使用贝叶斯框架的宇宙学模型,包括isocurvature模式与纯绝热的情况下的性能进行比较,这个框架自动和一贯的惩罚模型,使用更多的参数来拟合数据。我们计算贝叶斯证据适合的数据集组成的WMAP和其他微波各向异性数据,星系功率谱从2dFGRS和SDSS,Ia型超新星光度距离。我们发现,贝叶斯模型选择有利于纯绝热模型,但到目前为止,只有在低的意义。
2005-01-24 astro-ph
Constraining Isocurvature Perturbations with CMB Polarization
研究了宇宙微波背景(CMB)偏振数据在约束原始等曲率模式存在时的作用。虽然MAP卫星任务将无法同时约束等曲率模式和宇宙学参数,但普朗克任务将能够对等曲率模式的存在设置严格的限制,如果它对CMB偏振天空进行精确测量的话。我们发现,如果我们允许可能存在的isocurvature模式,最近获得的宇宙曲率的BOOMERANG测量失败。然而,在相同的角标度上,一个对温度敏感的偏振测量将允许在没有绝热性的前提下确定宇宙的曲率。
2000-12-19 astro-ph
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
Spectral Running and Non-Gaussianity from Slow-Roll Inflation in Generalised Two--Field Models
超越标准模型的理论,如弦论,激发了低能有效场论,它有几个标量场,这些场不仅通过势耦合,而且通过它们的动力学项耦合。对于这样的理论,我们推导出在两个场暴胀的情况下,绝热谱、等曲率谱和相关谱的谱指数的一般公式。我们还计算预期的非高斯在这样的模型中的特定形式的潜力。我们发现,在暴胀过程中的非高斯性的水平的影响不大的耦合。
2007-02-23 astro-ph
Reproducing Cosmic Microwave Background anisotropies with mixed isocurvature perturbations
最近,高质量的宇宙微波背景各向异性数据已经发表。在这项工作中,我们研究在何种程度上的宇宙学参数确定使用这些数据依赖于初始条件的假设。我们发现,对于一般的初始条件,不仅最佳拟合值是非常不同的,但这是我们的主要结果,允许的参数范围显着扩大。
2001-07-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Correlated mixtures of adiabatic and isocurvature cosmological perturbations
宇宙微波背景(CMB)各向异性测量可以提供许多关于宇宙的线索。虽然普遍的看法是,它们将允许非常精确地测量宇宙学参数(即宇宙的当前状态),但它们也会提供关于初始扰动状态(即宇宙在暴胀结束时的状态)的有趣信息。在本文中,我们研究的观测后果的CMB各向异性的一些广泛的初始条件,绝热和等曲率扰动的相关混合物。
2000-03-22 astro-ph
CMBR dipole from ultra large scale isocurvature perturbations
观测到的CMBR偶极子,通常解释为太阳相对于CMBR参考系的特殊运动的结果,也可以解释为存在超大规模($100H_0^{-1}$的顺序)等曲率扰动。此外,最简单的具有几个标量场的暴胀模型,即双暴胀模型,只要有适当的参数,就能产生这样的扰动。
1996-11-13 astro-ph gr-qc
Isocurvature Perturbations in Multiple Inflationary Models
本文分析计算了多分量暴胀模型中暴胀阶段长波等曲率扰动的动力学,计算的条件是产生暴胀阶段的标量场只通过引力相互作用。这使得能够确定正确的振幅的扰动所产生的真空量子涨落的标量场在多次暴胀阶段。精确匹配的后暴胀的演变,使振幅的等曲率扰动的冷暗物质模型与辐射的情况下,大规模的暴胀子场仍然不耦合从通常的物质到目前为止。对于这个模型,等曲率扰动是小于绝热的扰动谱,这是由于暴胀的两个阶段之间的过渡出现的中断的区域,但它们可能会大得多,并在更短的尺度上有一个最大值。的情况下,一个膨胀与四次耦合,保持不耦合后,膨胀被认为是太。
1994-04-24 astro-ph gr-qc
Bounds on CDM and neutrino isocurvature perturbations from CMB and LSS data
一般模型的起源结构预测的频谱初始波动与绝热和等曲率扰动的混合物。利用观测到的宇宙微波背景的各向异性、大尺度结构巡天的物质功率谱和Ia型超新星的光度距离与红移关系,我们得到了冷暗物质/重子以及中微子等曲率对宇宙原初涨落可能贡献的强界.忽略空间曲率和张量扰动的可能影响,我们进行了贝叶斯似然分析与十三个自由参数,包括独立的光谱指数为每个模式和他们的互相关角。我们发现,围绕枢轴波数k=0.05 h/Mpc的相关等曲率分量的振幅不能大于约60%的冷暗物质模式,40%的中微子密度模式,和30%的中微子速度模式,在2西格玛。在第一种情况下,我们的边界大于WMAP第一年的结果,大概是因为我们不喜欢包括来自莱曼α森林的任何数据,但随后获得了非绝热贡献的大的蓝色光谱指数。我们还翻译我们的边界方面的限制双膨胀模型与两个非耦合的大规模领域。
2004-09-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Curvature perturbations from ekpyrotic collapse with multiple fields
一个规模不变的频谱等曲率扰动的崩溃过程中产生的ekpyrotic标度解的模型,其中多个领域具有陡峭的负指数潜力。谱的尺度不变性是由等曲率场中的超光速不稳定性实现的。这种不稳定性驱动了晚期吸引子的标度解,这是由单个场主导的旧的ekpyrotic崩溃。我们发现,从标度解到单场主导的ekpyrotic崩溃的过渡自动转换的初始等曲率扰动的标度解的随动曲率扰动的后期吸引子。最后的振幅的同动曲率扰动是由哈勃尺度在过渡。
2009-02-04 astro-ph hep-th
Another Look at Gaussian Isocurvature Hot Dark Matter Models For Large- Scale Structure
我们研究了高斯等曲率热暗物质(大质量中微子)模型的大尺度结构,其中初始密度扰动产生的重子与幂律谱$P_B(k) = Ak^{n_B}$。我们计算了线性演化的功率谱和宇宙微波涨落。我们发现,只有等曲率扰动的模型与阻尼Ly $α$系统和COBE约束的功率指数的观测不一致。然而,包含绝热和等曲率扰动混合的模型可以与COBE、星系巡天和阻尼Ly $α$系统保持一致。等曲率热暗物质模型即使在线性区域也会产生重子和中微子之间的偏差。我们发现这种"自然偏置“可以增加像阻尼Ly $α$系统这样的小尺度物体中的重子分数,但它对团簇尺度没有影响。
1995-09-14 astro-ph
Large Scale Baryon Isocurvature Inhomogeneities
确定了大爆炸核合成对重子等曲率微扰的限制。一个简单的模型忽略了规模的扰动的影响,首先审查。这个模型,然后扩展到测试声称,大振幅微扰将崩溃,形成紧凑的对象,并防止其重子有助于观察到的重子密度。结果发现,重子等曲率扰动的约束,以提供在宇宙中的重子的密度比标准的均匀模型只有轻微的增加。特别是它被发现,依赖于幂律和随机相位近似的功率谱的模型是不兼容的大爆炸核合成,除非一个{ \em特设},小尺度截止。
1994-10-03 astro-ph
Characterising the Primordial Cosmic Perturbations
在宇宙中只有光子、重子、中微子和冷暗物质(CDM)成分的情况下,线性标量扰动的最一般的均匀和各向同性统计系综在早期是规则的,它由功率谱的5 × 5对称矩阵值概括来描述。这个描述是完整的,如果扰动是高斯的,即使在非高斯的情况下,描述了所有的观测量平方的小扰动。矩阵值功率谱描述了绝热、重子等曲率、CDM等曲率、中微子密度等曲率和中微子速度等曲率模的自相关和互相关。在本文中,我们研究的前景约束或发现等曲率模式使用即将到来的MAP和普朗克测量的宇宙微波背景(CMB)各向异性。我们还考虑了退化的宇宙学参数的估计所造成的列入这些模式。在MAP单独测量温度的情况下,退化是剧烈的。当isocurvature模式被承认,在模式的自相关和互相关的幅度,并在宇宙学参数的不确定性,成为一阶。随着列入偏振(在一个乐观的灵敏度)的情况改善的宇宙学参数,但isocurvature模式仍然只有弱约束。用普朗克的估计误差进行的测量受到的限制要大得多,特别是考虑到偏振的情况下。如果普朗克按计划运行,等曲率模式的振幅将被限制在绝热模式的10%以下,同时关键的宇宙学参数将被估计为百分之几或更好。
2000-07-24 astro-ph
Early time perturbations behaviour in scalar field cosmologies
本文讨论了具有一般势的标量场宇宙学中的初始条件和微扰行为问题。我们使用绝热和等曲率条件的一般定义来设置合适的初始值的扰动在标量场和普通物质和辐射组件。在这两种情况下的初始绝热和等曲率,我们解决爱因斯坦和流体方程在早期和超视界尺度上找到相关量的初始行为。特别是,在等曲率的情况下,我们考虑的模型中,初始扰动产生的物质以及从标量场本身,提供的规范不变曲率的初始值为零。我们扩展的标准代码,包括所有这些情况下,我们展示了一些结果的功率谱的宇宙微波背景温度和偏振各向异性。特别是,事实证明,在绝热和等曲率制度的声学峰值遵循相反的行为:在第一种情况下,它们的振幅高于相应的纯冷暗物质模型,而它们使纯等曲率初始扰动相反的事情。
1999-02-17 astro-ph