Testing inflationary consistency relations by the potential CMB observations
检验所谓的一致性关系对于区分不同类型的通货膨胀模型起着重要的作用。在本文中,我们研究了可能的测试的基础上的潜在观测的宇宙微波背景(CMB)辐射,包括计划中的CMBPol任务和理想的CMB实验中,只考虑减少宇宙弱透镜污染的B模式偏振。我们发现,对于正则单场暴胀和幻影暴胀,一致性关系很难检验:对于CMBPol任务,一致性关系的检验只有当满足$r>0.14$,而对于理想实验,一致性关系的检验只有当满足$r>0.06$.然而,对于具有大非高斯信号的一般洛伦兹不变单场暴胀和绝热扰动与等曲率扰动之间具有强相关性的双场暴胀,情况可能会变得更好。我们发现,对于这两类通货膨胀的测试是可能的,如果$r\gtrsim 10^{-2}$或甚至更小的两个CMB实验。
2011-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation, Quantum Field Renormalization, and CMB Anisotropies
我们指出,如果考虑到量子场重整化,标量和张量功率谱的慢卷暴胀的预测对于今天在可观测尺度上的波长有显着变化
2010-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravity at the horizon: on relativistic effects, CMB-LSS correlations and ultra-large scales in Horndeski's theory
我们解决的最大可观测尺度上的引力一致的修改的影响,专注于星系数计数和交叉相关的物质大尺度结构(LSS)分布和宇宙微波背景(CMB)之间的相对论效应。我们的分析适用于一个非常广泛的类一般标量张量理论编码的Horndeski拉格朗日和完全一致的线性尺度,保留完整的动态的标量场,而不是假设准静态演化。作为特定的例子,我们考虑自加速协变伽利略子,Brans-Dicke理论和参数化的基础上的有效场论的暗能量,使用\hiclass \,代码来解决这些模型的影响相对论修正LSS观测。我们发现,特别是涉及积分沿视线(透镜收敛,时间延迟和集成的萨克斯-沃尔夫效应- ISW)的影响可以大大修改,甚至导致$\mathcal{O}(1000\%)$偏离广义相对论的情况下,伽利略模型的ISW效应,标准探针,如增长函数只改变了$\mathcal{O}(10\%)$。当关联不同红移的星系数计数时,这些影响变得占主导地位,并可能导致总信号的$\sim 50\%$偏差,这可能是未来LSS调查所观察到的。由于它们的综合性质,这些深红移互相关对引力的变化很敏感,即使在暗能量统治之前的时代探测也是如此。我们使用LSS和CMB温度各向异性之间的互相关进一步隔离ISW效应,并使用当前数据进一步约束Horndeski模型(删节)。
2016-07-17 astro-ph.CO gr-qc
Early Dark Energy Does Not Restore Cosmological Concordance
目前的宇宙学数据显示,哈勃常数$H_0$的推论之间存在着张力,而这一常数是从早期和晚期宇宙测量中得出的。一个提议的解决方案是在早期宇宙中引入一种新的成分,它最初作为“早期暗能量“(EDE),从而减少宇宙微波背景(CMB)中声音视界的物理尺寸,并增加推断的$H_0$。先前的EDE分析已经表明,该模型可以放松$H_0$张力,但是密度波动幅度的CMB优选值$σ_8$在EDE中与$Λ$ CDM相比增加,增加了大尺度结构(LSS)数据的张力。我们发现,EDE模型适合CMB和SH 0 ES数据产生的尺度依赖的变化相比,$Λ$ CDM的物质功率谱,包括$10\%$更多的功率在$k = 1~h$ /Mpc。出于这种观察,我们重新分析了EDE的情况下,考虑LSS数据的细节。我们还通过纳入$Planck$ 2018 CMB可能性更新了先前的分析,并仅在$Planck$数据中首次检索了EDE,未获得EDE的证据。我们考虑几个数据集的组合,涉及主CMB,CMB透镜,SNIa,BAO,RSD,弱透镜,星系团,和本地距离阶梯数据(SH 0 ES)。虽然当包括SH 0 ES数据并排除大多数LSS数据时,EDE组分被微弱地检测到(3 $σ$),但当包括更多LSS数据时,这下降到2 $σ$以下。此外,这一结果与CMB和LSS数据对EDE施加的强约束(没有SH 0 ES)存在矛盾,这些数据没有显示出该模型的证据。我们…
2020-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Position Space CMB Anomalies from Multi-Stream Inflation
临时畴壁是在多流暴胀的分叉时期产生的。计算了这种畴壁对旁观者场扰动的观测效应,我们认为暴胀扰动与旁观者场的情况有相似之处。畴壁在天空中诱导出一个优先方向,影响扰动的角分布。产生多极子的相关抑制以及在优选方向上的多极矩的对准。多流暴胀的其他观测方面,包括半球不对称性和冷点也简要回顾。
2013-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Predictive Physics of Inflation and Grand Unification for and from the CMB observations
CNRS IN 2 P3 Prospective 2020的这份白皮书重点关注与CMB,引力和粒子物理学有关的现实和及时的通货膨胀情况,在强预测性物理方法中增加了跨学科和统一的价值。由de Vega和Sanchez [1]以及Boyanovsky、de Vega、Sanchez和Destri [2]-[4]发展的金斯伯格-朗道方法中的暴胀公式阐明了暴胀并将其置于粒子物理学的有效场论的背景下。此外,它建立了一个干净的方式,直接面对通货膨胀的预测与现有的和即将到来的CMB数据,并选择一个明确的模型。到目前为止,所有的CMB + LSS数据都显示了金斯伯格-朗道有效暴胀理论在预测观测量方面是多么强大,与包括暴胀能量标度和暴胀子势在内的观测一致,并且在未来还有更多的东西要提供。它为发现、新的学习和理解铺平了道路。
2020-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmology from cross correlation of CMB lensing and galaxy surveys
近年来,宇宙微波背景(CMB)与其它大尺度结构(LSS)示踪剂的互相关效应被用来探测CMB透镜效应。目前的实验也变得足够灵敏,可以在没有辅助示踪剂的帮助下测量CMB透镜效应。随着数据质量的迅速提高,有人建议CMB透镜-LSS互相关可以为描述宇宙学结构增长的参数提供新的见解。在这项工作中,我们进行预测,结合透镜潜在的自功率谱从各种未来的CMB实验,星系的星系功率谱从星系调查,以及两者之间的交叉功率谱,边缘化的一些银河系和非银河系的宇宙学参数。我们发现,CMB透镜-LSS互相关包含了重要的参数,如红移分布和LSS示踪剂的偏见的信息。我们还发现,互相关信息将导致独立的宇宙学参数,如中微子质量和再电离光学深度的探针。
2013-11-04 astro-ph.CO
Non-Gaussian CMB and LSS statistics beyond polyspectra
宇宙暴胀可能导致非高斯初始条件,不能完全参数化的3和/或4点函数。在这项工作中,我们讨论了各种策略,以寻找原始的非高斯超越多光谱的宇宙学数据的帮助。我们的出发点是一个广义的本地ananadomic原始曲率扰动$ζ$的形式$ζ= ζ_{\rm G} + \mathcal{F}_{\rm NG} (ζ_{\rm G})$,其中$ζ_{\rm G}$是一个高斯随机场和$\mathcal{F}_{\rm NG}$是一个任意函数parametrising非高斯,原则上,可以从数据重建。值得注意的是,在多场暴胀的情况下,函数$\mathcal{F}_{\rm NG}$可以被示出为由负责驱动暴胀的景观势的层析截面的形状确定。我们讨论了如何广义的本地anananterior导致的概率分布功能,可用于从当前和未来的观测中提取有关通货膨胀的信息。特别是,我们推导出适合于宇宙微波背景和大尺度结构统计分析的各类概率分布函数。
2020-07-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraints on inflation with LSS surveys: features in the primordial power spectrum
我们分析了未来的大尺度结构调查的效率,揭示了存在的原始光谱中的尺度依赖功能-从宇宙暴胀-印在星系的分布。在宇宙暴胀期间,一个或多个背景量经历了与其特征性的慢卷演化的小但快速的偏离,这些特征可能会作为非平凡动力学的结果出现。我们考虑两个家庭的功能:本地化功能和振荡扩展功能。为了使它们更好,我们采用各种可能的模板参数化它们的尺度依赖性,并提供对LSST等调查的这些参数化的约束的预测。我们对宇宙微波背景(CMB)、星系团和弱透镜三个观测量进行了Fisher矩阵分析。我们发现,这些观测数据的组合数据集将能够限制功能的存在下到比目前的限制来自CMB观测的水平。特别是,我们解决的可能性,目前已知的偏离尺度不变性推断CMB数据,如功能出现在$\ell \sim 20$多极(这是低$\ell$赤字的主要贡献)和一个潜在的功能出现在$\ell \sim 800$的信息。
2018-05-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Neutrino masses and beyond-$Λ$CDM cosmology with LSST and future CMB experiments
未来十年的宇宙学测量将使我们能够揭示宇宙的内容和演化。宇宙微波背景(CMB)和重子声学振荡的补充测量,预计将允许在平坦的$Λ$ CDM模型的框架内间接确定中微子质量的总和。然而,与$Λ$ CDM的可能偏差,例如非零的宇宙学曲率或具有$w\neq -1$的暗能量状态方程,将在宇宙的膨胀率和物质的聚集上留下类似的印记。我们展示了未来的CMB测量如何与大型综合巡天望远镜的星系团和宇宙切变的后期测量相结合,以减轻这种简并性。在这个更一般的宇宙学模型中,它们预计将把中微子质量总和的不确定性降低到30 meV。要实现最小60 meV质量的3 $σ$测量(或假设$w=-1$为4 $σ$),需要对再电离的光学深度进行五倍改进的测量,这可以通过大规模CMB偏振测量获得。
2018-07-07 astro-ph.CO hep-ph
Forecast Constraints on Inflation from Combined CMB and Gravitational Wave Direct Detection Experiments
我们研究了如何直接检测的膨胀引力波背景约束膨胀参数和补充CMB偏振测量。用Planck的Fisher信息矩阵方法和直接探测实验BBO(Big Bang Observer)计算的误差椭球显示出不同的参数简并方向,当它们结合时,简并被破坏。对于一个慢滚参数化,我们表明,BBO可以显着改善张量标量比的限制相比,单独普朗克。我们还研究了二次和自然通货膨胀模型。在这两种情况下,如果再加热温度也被视为自由参数,那么添加BBO可以显着改善误差线。在自然暴胀的情况下,我们发现BBO的加入甚至可以部分改善宇宙方差限制的CMB实验的误差条。
2010-08-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Parameter constraints from cross-correlation of CMB lensing with galaxy clustering
未来CMB巡天(如CMB-S4)可测量的透镜会聚将与深测光大尺度结构(LSS)巡天(如LSST)观察到的聚类高度相关,互相关系数高达95%。这将使使用样本方差消除技术来确定宇宙学参数,并使用互相关测量来打破参数简并。假设CMB-S4和LSST之间有很大的天空重叠,我们发现CMB-S4透镜和LSST聚类的联合分析可以对物质振幅$σ_8(z)$、晕偏差和$f_\mathrm{NL}$产生非常严格的约束,与最好的第四阶段实验预测相竞争,但使用互补的方法,这可能会带来不同的和可能较低的系统学。实验之间没有天空重叠会使$σ_8(z)$的精度降低20倍,而$f_\mathrm{NL}$的精度降低1.5到2倍。如果没有CMB透镜,精度总是降低一个数量级或更多,这表明联合分析是至关重要的。我们的研究结果还表明,CMB透镜结合LSS测光调查是一个有竞争力的探针结构的演变在红移范围$z\simeq 1-7$,探测制度,没有很好地测试观测。我们探索对其他调查和实验配置的预测,发现宽补丁与最大的天空重叠CMB和LSS调查是最强大的$σ_8(z)$和$f_\mathrm{NL}$。
2018-07-05 astro-ph.CO
The BAO-CMB Tension and Implications for Inflation
本文指出 CMB 与 BAO 数据结合导致标量谱指数 $n_s$ 约束显著上移,使原有暴胀模型被排除,这源于参数简并性与数据间的张力,建议在张力解决前谨慎解释相关约束。
2025-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic viscosity as a remedy for tension between PLANCK and LSS data
从大尺度结构观测得到的$σ_8$的测量结果与用$Λ$ CDM宇宙学从普朗克CMB参数外推得到的$σ_8$不一致。在$H_0$和$Ω_m$的值中发现了类似的不一致性。在本文中,我们表明,在冷暗物质的粘性的存在,剪切或散装或两者的组合,可以消除上述冲突同时。这表明普朗克CMB观测和不同LSS观测的数据更倾向于冷暗物质流体中的小但非零量的粘度。
2017-10-26 astro-ph.CO hep-ph
Self-interacting neutrinos in light of recent CMB and LSS data
本文利用Planck NPIPE、DESI BAO及EFTofBOSS数据重新约束含重标量媒介子的自相互作用中微子模型,发现不同大尺度结构分析对SI$ν$与$Λ$CDM的偏好存在分歧。
2025-03-13 astro-ph.CO hep-ph
Relaxing the $σ_8$-tension through running vacuum in the Universe
最近的研究表明,运行真空模型(RVMs)比协调的$Λ$ CDM模型更能拟合宇宙学观测,从而支持了动力学暗能量(DE)的可能性.除了宇宙微波背景(CMB)的各向异性,最重要的数据集包括:i)重子声学振荡(BAO),ii)直接大尺度结构(LSS)形成数据。分析主要集中在CMB上,并且BAO+LSS输入不足,通常无法捕获动态DE特征,而现有的少数研究解释了已知的CMB+BAO+LSS数据的丰富性(特别参见Solà,Gómez-Valent \& de Cruz Pérez 2015,2017; and Zhao et al. 2017)确实收敛到了一个显著的结论,即动力学DE很可能在$3-4σ$ c.l.的当前宇宙学观测中被编码。一个决定性因素是$Λ$和数据之间持久的$σ_8$ -张力。因为这个问题显然是紧迫的,我们致力于这项工作来解释如何以及为什么在膨胀的宇宙中运行真空成功地放松现有的$σ_8$紧张和描述的LSS形成数据显着优于$Λ$ CDM。
2018-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
How Well Can Future CMB Missions Constrain Cosmic Inflation?
我们研究如何下一代的宇宙微波背景(CMB)测量任务(如EPIC,LiteBird,PRISM和COrE)将能够限制通货膨胀的景观在最难消除歧义的情况下,通货膨胀是简单地描述了单场慢卷的情况。考虑到所提出的PRISM和LiteBIRD卫星设计,我们模拟模拟数据对应于五个不同的基准模型,具有从$10^{-1}$到$10^{-7}$的张量-标量比的值。然后,我们计算所有Encyclopaedia Inflationaris模型的贝叶斯证据和复杂性,以评估PRISM单独和LiteBIRD补充普朗克2013年数据的约束力。在慢卷通货膨胀中,两种设计都具有相当的约束力,可以排除大约四分之三的通货膨胀情景,而仅普朗克2013年的数据就可以排除三分之一。然而,我们也表明,PRISM可以约束标量运行,并有能力检测违反慢滚在二阶。最后,我们的研究结果表明,描述一个膨胀模型的潜在形状,而不指定再加热温度,将不再是可能的精度水平达到未来的CMB任务。
2014-10-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detecting Electron Density Fluctuations from Cosmic Microwave Background Polarization using a Bispectrum Approach
高灵敏度宇宙微波背景(CMB)偏振实验的最新进展为研究大尺度结构(LSS)打开了一扇窗口,因为小角度尺度上的CMB偏振涨落可以由LSS和晚期宇宙电离涨落的组合产生。引力透镜效应可以从具有二次估计的CMB数据集中提取,但是具有二次估计的电子密度涨落(EDF)的重建被发现被二次CMB涨落中的大得多的引力透镜效应显著地偏置。在本文中,我们建立了一个双谱的形式化使用示踪剂的LSS提取次主导的EDF从CMB偏振数据。我们发现,这种双谱可以有效地重建角带功率的EDF和LSS示踪剂之间的互相关。下一代CMB偏振实验与星系巡天和宇宙红外背景实验相结合,可以检测到具有高度意义的EDF特征。
2018-01-16 astro-ph.CO
Patchy Screening of the CMB from Dark Photons
本文研究CMB光子穿越宇宙大尺度结构时共振转换为暗光子所导致的斑块状屏蔽效应,利用晕模型预测其对CMB温度和偏振各向异性的印记,并证明现有及未来CMB与LSS数据可将动力学混合参数的限制提高两到三个数量级。
2024-10-17 astro-ph.CO hep-ph
Effects on the CMB from Compactification Before Inflation
许多超越标准模型的理论都包含额外维度,尽管这些维度还没有被直接观测到。在这项工作中,我们考虑的可能性的紧化机制,既允许额外的维度,并与目前的观测兼容。这种紧化预计留下的CMB上的签名,通过改变低l多极的振幅,依赖于通货膨胀的量。最近发现的低多极CMB异常可能是这一点的证据。在我们的模型中,我们假设时空是四维时空和平坦额外维度的产物。在紧化之前,四维时空和额外维度都可以独立地膨胀或收缩。考虑到物理约束,我们探讨了这些不同的模型的观测结果和可扩展性。
2017-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Can CMB data constrain the inflationary field range?
我们研究在何种程度上的频谱指数$n_s$和张量标量比$r$确定的字段漂移$Δϕ$在通货膨胀。我们分析了可能的退化$Δϕ$通过比较三个广泛的类膨胀模型,与不同的依赖于e-折叠数$N$,基准模型的混沌膨胀单项式的潜力。所讨论的课程涵盖了大量的暴胀单场模型。我们发现,对于任何值的$(n_s, r)$的字段范围是不唯一确定的,可以有相同的预测混沌膨胀和一个非常不同的$Δϕ$。有趣的是,我们发现,字段范围不能超过一个上限,出现在不同类别的模型。最后,$Δϕ$甚至可以成为次普朗克,但这需要超越单场慢滚范式。
2014-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cornering Extended Starobinsky Inflation with CMB and SKA
本研究提出结合未来CMB数据与SKA的21厘米强度映射图,可有效探测高阶扩展Starobinsky暴胀模型,即便考虑天体物理参数相关性,仍能实现暴胀动力学的精确测量,为探索量子引力效应提供新途径。
2023-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Impact of SZ cluster residuals in CMB maps and CMB-LSS cross-correlations
宇宙微波背景(CMB)图中的残余前景污染,如星系团方向的热Sunyaev-Zeldovich(SZ)效应的残余污染,会使CMB与大尺度结构光学巡天之间的互相关测量产生偏差。因此,有必要量化这些残差,如果可能的话,在CMB图中消除SZ聚类残差。我们首次量化了已发布的Planck 2015 CMB图中SZ团簇污染的数量,方法是(i)在团簇方向上堆叠CMB图,以及(ii)计算CMB图和SDSS-IV大尺度结构数据之间的互相关功率谱。我们的交叉功率谱分析产生的$30σ$检测在集群规模($\ell=1500-2500$)和$39σ$检测在更大的规模($\ell=500-1500$)由于SZ集群的集群,给出了一个整体的$54σ$检测SZ集群残差的普朗克CMB地图。普朗克2015 NILC CMB图显示有热SZ前景发射的$44\pm4\%$留在其中。使用“约束ILC”分量分离技术,我们构建了一个替代的普朗克CMB图,2D-ILC图,它被证明具有可忽略的SZ污染,代价是被银河前景和噪声稍微污染。我们还讨论了SZ残差的CMB地图上的ISW效应的测量,这是可以忽略不计的基础上,我们的分析的影响。
2018-06-28 astro-ph.CO
A comparison of CMB lensing efficiency of gravitational waves and large scale structure
我们提供了一个详细的治疗和比较的弱透镜效应,由于大尺度结构(LSS),或标量密度扰动和那些由于引力波(GW)或张量扰动,对温度和偏振功率谱的宇宙微波背景(CMB)。我们进行了分析,无论是在实空间中使用的关联函数方法,以及在球谐空间。我们发现一个有趣的相似性与LSS透镜和GW透镜的透镜内核。研究发现,透镜核的不同之处仅在于相对的负符号,它们的形式很容易让人联想到偶宇称和奇宇称双极球谐系数。通过这些透镜内核的数值研究,我们建立,由于GW的透镜是更有效地扭曲的CMB光谱相比,LSS透镜,特别是偏振功率谱。最后,我们认为,CMB B模式功率谱测量可以用来放置有趣的约束GW能量密度。
2013-09-23 astro-ph.CO gr-qc
Skewing the CMB$\times$LSS: a Fast Method for Bispectrum Analysis
即将进行的宇宙微波背景(CMB)透镜测量和层析星系调查预计将在未来几年内为我们提供高精度的数据集,从而为卓有成效的互相关分析铺平道路。在本文中,我们研究的信息内容的加权斜谱,一个接近最佳的估计的角度双谱振幅,作为一种手段,以提取非高斯信息的偏差和宇宙学参数的双谱的星系交叉相关的CMB透镜,同时获得显着的速度。结果表明,对于普朗克卫星和暗能量谱仪(DESI)的组合,斜谱和双谱对偏差和宇宙学参数的约束最多相差$17\%$ .我们进一步比较,发现我们的理论偏态谱和N体模拟估计的偏态谱之间的一致性,其中重要的是要包括微扰理论之外的引力非线性和CMB透镜的后玻恩效应。我们定义了一个算法,将偏态谱估计的数据,并作为一个初步的步骤,我们使用的偏态谱约束偏置参数和散粒噪声的幅度从模拟通过马尔可夫链蒙特卡罗似然分析,发现它可能是可能的线性偏置参数$b_1$,以达到最高水平的估计。
2022-06-16 astro-ph.CO hep-ph
Searching for primordial localized features with CMB and LSS spectra
受研究暴胀过程中绝热模声速的轻度瞬态降低的启发,我们寻找一个原始的本地化特征,印在宇宙微波背景和大尺度结构形成可观的。我们发现一些共同的振荡模式都在普朗克CMB温度-温度功率谱和WiggleZ星系谱。通过对这两个数据集进行独立搜索,我们发现了Achúcarro等人2013年仅使用普朗克数据发现的最重要模式的重合。此外,联合数据分析表明,该特征的振荡频率得到更好的约束,并且振幅略微偏离零,这与仅使用普朗克数据观察到的情况不同。除了参数估计,我们还讨论了贝叶斯证据。WiggleZ数据的添加稍微增强了普朗克数据中发现的最佳模式的重要性。
2015-10-16 astro-ph.CO
Obtaining the CMB anomalies with a bounce from the contracting phase to inflation
最近的Planck观测数据显示了大角度尺度上的CMB涨落异常,证实了WMAP早期的观测结果。我们继续研究一个暴胀模型,在这个模型中,在慢卷暴胀之前,宇宙处于收缩阶段,并用普朗克数据拟合这个模型。结果表明,该模型不仅可以产生低-l的功率赤字,但在CMB的大半球功率不对称。我们还讨论了永恒的通货膨胀的情况下的结果的含义。
2013-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Correlating CMB Spectral Distortions with Temperature: what do we learn on Inflation?
探测短波长和长波长宇宙学波动之间的相关性,对于加深当前在微观物理水平上对暴胀的理解具有决定性意义。宇宙微波背景辐射的光谱畸变可能是由宇宙学扰动在暴胀后重新进入哈勃时的耗散引起的。因此,将光谱失真与温度各向异性相关联将提供机会,大大扩大可以测试压缩极限的尺度范围,打开一个新的通货膨胀窗口,补充目前用CMB和LSS探测的窗口。在本文中,我们讨论了各种暴胀机制,可以有效地约束与扭曲温度的相关性。对于其中的一些实现(代表大类模型),我们得到的压缩极限双谱的定量预测,发现它们的振幅高于实验的灵敏度限制,如建议的PIXIE。
2016-06-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Multiple Field Inflation and Signatures of Heavy Physics in the CMB
在这篇硕士论文中,我们研究了多场暴胀和超引力下暴胀模型的紫外敏感性。我们首先介绍暴胀及其目前的观测状况。然后,我们提供了一个多场暴胀的研究文献综述。我们翻译之间的不同符号和定义中使用的各种文件和研究不同的近似方案和它们的制度的有效性。最后,我们从最近的文献中的多场暴胀模型进行了数值研究。我们研究当前和未来的实验是否能够检测到这些模型中额外字段的存在。
2015-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Simple fluid models for super-inflation in effective LQC and effects on the CMB B-modes
圈量子宇宙学允许用一个量子反弹来取代原来的奇点,然后是一个快速膨胀的阶段,称为超级膨胀。在本文中,我们使用一个简单的解析描述的超膨胀使用状态方程的流体。然后,我们推导出所产生的张量扰动的功率谱。讨论了宇宙背景辐射对B模偏振的影响。对于相空间的一个大区域,频谱应该与标准的暴胀预测区分开来,以便于未来的观测。
2011-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Delensing for Precision Cosmology: Optimizing Future CMB B-mode Surveys to Constrain r
通过优化未来CMB B模式巡天,结合外部LSS踪迹,有效降低r的不确定性,提升对原始引力波的探测能力。
2025-11-26 astro-ph.CO
Low-l CMB Power Loss in String Inflation
普朗克卫星可能已经观测到了大尺度(l < 40)的能量不足。我们认为,这一假定的功能可以解释为一个阶段的快速滚动在开始的通货膨胀。我们表明,在单场模型的背景下,所需要的是一个不对称的拐点模型,其中纤维膨胀是一个字符串动机的例子。我们研究了纤维膨胀的能力,以产生抑制的CMB 2-点函数的功率在低l,发现来自弦循环的潜力是不够陡峭的为此目的。我们引入了一个陡峭的贡献的潜力,占主导地位的通货膨胀区域,并表明,如果适当调整,它确实可以导致在大尺度上缺乏权力的频谱。
2013-09-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Slow roll inflation and BB mode angular power spectrum of CMB
考虑压缩真空态中的原初引力波,在各种暴胀模型下,得到了宇宙微波背景辐射的BB模角关联功率谱,并与BICEP 2/Keck阵列和Planck 353 GHz数据的联合分析结果进行了比较.目前的结果可能会限制几个模型的通货膨胀。
2015-12-10 astro-ph.CO gr-qc
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
Testing kinetically coupled inflation models with CMB distortions
与爱因斯坦张量动力学耦合的暴胀场景已经被广泛研究。它们可以与当前的观测数据相一致。未来的实验对CMB失真的测量将潜在地扩展有关标量频谱的信息到小尺度$1 \Mpc^{-1} \lesssim k \lesssim 2 \times 10^4 \Mpc^{-1}$。以PIXIE实验的灵敏度为判据,对动力学耦合暴胀光谱畸变的观测前景进行了模型导向的分析。在参考文献\cite{Martin2013a}中列出的49个单场暴胀模型中,有5个模型可能产生可检测的扭曲水平。这些模型是:谷中混合暴胀(VHI)、非正则凯勒暴胀(NCKI)、广义MSSM暴胀(GMSSMI)、广义重整化点暴胀(GRPI)和运行质量暴胀(RMI)。这些模型中的每一个都可以满足普朗克对光谱倾斜的约束,并导致在其参数空间的调谐区域中与CMB失真相关的尺度上的功率增加。动力学耦合的存在抑制了VHI,GMSSMI和GRIPI的模型参数与质量维度的值,使得这三个模型可以与它们的理论考虑相一致。然而,所有这些模型的调谐区域未能满足张量模式的约束。
2020-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Gravitational Waves and the local B-mode polarization of the CMB
在宇宙微波背景的偏振和/或激光干涉仪中,可以很快检测到原始引力波的随机背景。至少有三种GWB来自于暴胀:在暴胀期间产生并与时空模的拉伸相关的GWB;在暴胀后预热的剧烈阶段产生的GWB;以及如果暴胀通过全局对称性破缺场景结束,则与Goldstone模的自排序相关的GWB,如混合暴胀。每个GW背景具有其自身的具有特定特征的特征光谱。我们讨论了检测每个GWB和区分它们之间的一个非常敏感的探头,本地B模式的CMB偏振的前景。
2010-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cross-Correlation study between CMB lensing and galaxy surveys
宇宙微波背景(CMB)是研究早期宇宙和各种宇宙学模型的有力探针。弱引力透镜通过改变宇宙微波背景辐射的功率谱来影响宇宙微波背景辐射,但同时也携带着透镜质量分布的信息,从而携带着宇宙大尺度结构的信息。当CMB的研究与LSS的示踪剂相结合时,人们可以同时约束宇宙学模型、LSS发展模型和天体物理参数。本项目的主要工作是研究CMB透镜效应与星系物质密度之间的互相关,以约束星系偏置($b$)和振幅标度参数($A$),检验$Λ$ CDM模型的有效性。我们测试我们的方法模拟普朗克CMB收敛场和星系密度场,它模仿了赫歇尔河外遗产项目(HELP)的密度场。我们使用极大似然方法来约束参数。
2021-06-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Impact of nonlinear growth of the large-scale structure on CMB B-mode delensing
我们研究了大尺度结构(LSS)的非线性增长对消除宇宙微波背景(CMB)$B$模式中引力透镜效应(脱透镜)的影响。LSS的非线性增长在CMB引力透镜分析中的重要性最近已经被一些工作所认识,而其对去透镜的影响尚未被探索。利用质量示踪剂如星系和宇宙红外背景(CIB)的脱透镜也可能受到非线性增长的影响。我们发现,在$\ell=1000$ - $2000$处用高$z$质量示踪剂($z_m\sim 2$)去透镜后,LSS的非线性增长导致对$B$模谱的$\sim 0.3\%$修正.透镜化$B$模式模板光谱的非对角相关系数对于用低$z$示踪剂($z_m\lesssim 0.5$)去透镜化变得显著,但是对于高$z$示踪剂(诸如CIB)是可忽略的。另一方面,去透镜$B$模式的功率谱协方差不受LSS的非线性增长的显著影响,并且即使我们使用低$z$示踪剂,去透镜效率也不显著改变。CMB $B$模式内部脱透镜也不受非线性增长的显著影响。
2019-03-08 astro-ph.CO
Inflationary electroweak/particle phase transitions and new classical gravitational waves on CMB
早期宇宙中的粒子相变包括电弱相变和大统一相变是研究得很好的课题。指出在暴胀附近存在新的粒子相变。这些新的暴胀粒子相变,如果是一级的,可能会产生低频引力波(GW)由于气泡动力学,留下印记的宇宙微波背景(CMB)。与由真空涨落产生的几乎尺度不变的原始GWs不同,这些气泡产生的GWs是经典的,并且具有尺度相关的B模谱。如果与暴胀子解耦,则暴胀过程中的电弱相变可以作为再加热后的电弱相变的镜像,其中重子不对称性可以通过电弱重子生成(EWBG)产生。第二个新的电弱相变也可能是EWBG的来源。
2016-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on Dark Energy Parameters from Correlations of CMB with LSS
本文结合最新的观测数据,包括WMAP五年数据(WMAP 5)、重子声学振荡(BAO)和Ia型超新星(SN)的“联合”汇编,利用马尔可夫链蒙特卡罗方法确定了暗能量参数。我们特别注意由宇宙微波背景(CMB)和大尺度结构(LSS)的互相关得到的积分Sache-Wolfe(ISW)数据。在ΛCDM模型中,我们发现ISW数据作为WMAP数据的补充,可以显著改善曲率Ω_k的约束。我们还检查了新的先验对哈勃常数的约束的改善,发现新的先验可以将Ω_k的约束改善2倍。最后,我们从现有的观测数据出发,研究了暗能量演化的动力学过程。在动力学暗能量模型的基础上,我们发现ΛCDM模型仍然很好地拟合了当前的数据。当考虑ISW数据时,w_0和w_a的误差条可以稍微缩小。目前对动态暗能量模型的限制还不是决定性的。未来的精确测量是必要的。
2010-04-16 astro-ph.CO
Analytic infinite derivative gravity, $R^2$-like inflation, quantum gravity and CMB
出现的$R^2$通货膨胀,这是最适合的框架CMB观测到目前为止,来自试图攻击的问题,量化的重力,这反过来又导致了跟踪异常的发现。迹反常的进一步发展和旨在构建量子引力的各种框架表明,在小时间尺度和小长度尺度下,非定域性在基础物理中是不可避免的。一个很自然的问题是使用$R^2$暴胀来探测早期宇宙物理学中的非定域性特征。在弦论启发的非定域引力修正中嵌入$R^2$暴胀的最新进展提供了非常有希望的理论预测,将早期宇宙的非定域物理和即将到来的CMB观测联系起来。
2020-12-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Improving Constraints on Inflation with CMB Delensing
本文提出利用CMB去透镜化技术改进暴胀相关参数约束,包括原初曲率谱、振荡特征、空间曲率及等曲率扰动模型,并评估检验单场暴胀张量一致性条件的可行性。
2023-12-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Does Viscosity turn inflation into the CMB and $Λ$
考虑到宇宙微波背景辐射产生的熵,我们可以得到一个简单的宇宙演化模型,这个模型表明了观测到的小加速度项和封闭宇宙早期膨胀之间的联系。从这一点上,我们发现了一个意想不到的关系之间的欧米茄的宇宙学和计算的总体积的宇宙。
2017-07-24 astro-ph.CO gr-qc
Universal CMB Phase Coherence from Single-Field Inflation
Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT(艾克斯-马赛大学,土伦大学,法国国家科学研究中心,理论物理中心);Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, University of Cambridge(剑桥大学应用数学与理论物理系);Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d’Astrophysique Spatiale(巴黎萨克雷大学,法国国家科学研究中心,空间天体物理学研究所);Laboratoire de Physique de l’École Normale Supérieure, CNRS, ENS, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité(巴黎高等师范学院物理实验室,法国国家科学研究中心,巴黎高等师范学院,巴黎文理研究大学,索邦大学,巴黎西岱大学)
该研究指出原初扰动相位相干性是暴胀的关键特征,发现不同能量尺度的暴胀不会产生不同相干性,因曲率扰动在超哈勃尺度守恒,复合时期相干性由原初谱固定。
2026-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Understanding large scale CMB anomalies with the generalized non-minimal derivative coupling during inflation
本研究探讨通过广义非最小导数耦合(GNMDC)将暴胀子与爱因斯坦张量耦合的暴胀模型,推导其模型无关约束,用修改的CosmoMC数值研究发现特定模型可改进ΛCDM拟合,为CMB大尺度反常提供解释并展望未来实验约束。
2023-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Possible origin of CMB temperature fluctuations: Vacuum fluctuations of Kaluza-Klein and string states during inflationary era
我们指出,宇宙微波背景(CMB)的温度起伏可以以一种不同于通常假设的慢卷暴胀的方式产生。我们的机制是基于静止在势底的场的真空涨落,如卡鲁扎-克莱因模或弦激发态。在暴胀时期,当有大量(通常是$N\sim 10^{14}$量级)以哈勃参数为单位的小质量场时,这种效应会对宇宙微波背景辐射的温度波动产生重大影响。这个数$N$使得可以相对于张量扰动增强标量扰动。与观测到的振幅比较表明,具有4D普朗克尺度的$10^{-5}$级弦尺度的模型是有利的。
2012-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Can the CMB be Odd? Effect of a Parity-Violating Matter 4-Point Function on the Low-$\ell$ CMB Trispectrum
本文理论研究有限尺度内的 LSS 宇称破缺如何影响低 $\ell$ 原初 CMB trispectrum,证明奇宇称信号至少被抑制约 1%,解释两类观测结果为何可兼容。
2025-10-20 astro-ph.CO
Magnetic fields from inflation: The CMB temperature anisotropies
研究了宇宙微波背景温度的各向异性。除了已知的被动和补偿模式,我们讨论了膨胀的曲率扰动的磁模式,目前当磁场在膨胀过程中产生。如果生成机制是因果性的,例如相变,则不存在该模式。我们计算并讨论了这种模式对所观测到的CMB各向异性谱的影响,并与被动和补偿的模式进行了比较。我们发现,它占主导地位的CMB各向异性,并因此导致更强的约束的振幅$B_{1\,{\rm Mpc}}$和频谱指数$n_B$的磁场比通常发现在CMB分析从补偿模式。这种情况特别发生在光谱指数$n_B>-3$:暴胀磁模式总是尺度不变的,因此通过这种模式,即使是一个磁场的光谱是不是尺度不变的可以留下一个可检测的信号在大尺度的CMB。
2013-10-24 astro-ph.CO gr-qc
Constraints from CMB in the intermediate Brans-Dicke inflation
本文研究了Jordan-Brans-Dicke理论中的中间暴胀阶段。在这种情况下,我们分析对应于绝热和等曲率模式的量子涨落。我们的模型与爱因斯坦广义相对论中的中间模型进行了比较。我们根据七年的WMAP数据评估了这个模型的状态。
2011-01-24 astro-ph.CO gr-qc
Exploring Inflationary Initial State With Large Scale Structure Observations
我们从大尺度结构(LSS)观测中研究了暴胀初态的可能约束。使用一个模型无关的框架,我们建立了通用的初始状态的模板,并通过原始功率谱的时间演化来构建物质功率谱。然后,分别利用Sloan数字巡天-数据发布7(SDSS-DR 7)中的发光红星系(LRG)和WiggleZ暗能量巡天的LSS数据,应用贝叶斯参数估计方法和马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)模拟,探讨了初始真空的合理约束条件。我们的分析表明,随着通常的Bunch-Davies真空,非Bunch-Davies初始状态也是相当允许的,到目前为止,LSS数据的关注。
2018-06-06 astro-ph.CO
Inflation and primordial power spectra at anisotropic spacetime inspired by Planck's constraints on isotropy of CMB
最近,普朗克2013年的结果表明,在低-(\ell)多极的CMB温度波动的偶极功率调制的可能证据。这种反常现象可能意味着与统计各向同性的某些偏差。为了将普朗克数据纳入标准宇宙学模型,我们提出了一个各向异性时空中的极早期宇宙暴胀模型。在Randers-Finsler时空中提出了一种广义Friedmann-Robertson-Walker(FRW)度规.我们得到了具有方向依赖性的标量微扰(如偶极调制)的本征功率谱。这与普朗克观测信号的CMB各向异性的偶极功率调制是一致的。
2013-12-23 astro-ph.CO gr-qc
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
Improving CMB constraints on early Universe physics with LSS: A multi-probe forecast including cross-covariance
University of Sussex(萨塞克斯大学)
本文通过结合CMB和大尺度结构数据,预测对早期宇宙物理的约束改进,尤其在早期暗能量方面有显著提升。
2025-06-30 astro-ph.CO
LiteBIRD and CMB-S4 Sensitivities to Reheating in Plateau Models of Inflation
本研究针对三类暴胀平台势模型,推导模型参数与CMB可观测量的关系,通过马尔可夫链蒙特卡洛预测验证LiteBIRD和CMB-S4可同时约束暴胀能标与再加热温度,首次给出再加热温度上下界并可测量部分模型的暴胀子耦合,助力探索暴胀模型的粒子物理基础。
2024-05-03 astro-ph.CO hep-ph