Probing higher-spin fields from inflation with higher-order statistics of the CMB
我们调查的程度,宇宙微波背景(CMB)可以用来约束原始的非高斯性来自存在的自旋粒子耦合到暴胀子。我们计算了具有自旋$s$和一般质量的粒子交换所产生的$\langle TTT \rangle$和$\langle TTTT \rangle$关联函数,以及相应的宇宙方差限制CMB实验的信噪比。我们表明,已经与\emph{Planck}数据可以提高这些原始模板的振幅的理论界限的数量级。我们特别强调这样一个事实,即三谱可能是相当大的,即使双谱不是,使其成为一个主要的观察,以探索粒子的内容在通货膨胀。
2020-01-08 astro-ph.CO
Measuring CMB non-Gaussianity as a probe of Inflation and Cosmic Strings
极早期宇宙的主要候选者被描述为一段快速膨胀的时期,称为暴胀。虽然标准范式调用一个单一的慢滚动场,但可以构建许多不同的模型,以适应当前的观测证据。在这项工作中,我们概述了理论和观测研究的非高斯波动模型的通货膨胀和宇宙弦-拓扑缺陷,可能会产生在非常早期的宇宙在相变。特别是,我们认为宇宙弦上的宇宙微波背景(CMB)的印记,并描述了一种形式主义的测量一般四点关联函数,或三谱,使用CMB。此外,我们描述了我们的方法的应用程序,非高斯信号中的大尺度结构的宇宙印记。这种偏离高斯性的情况通常用所谓的双谱和三谱来表示。
2011-12-26 astro-ph.CO
From WMAP to Planck: Exact reconstruction of 4- and 5-dimensional inflationary potential from high precision CMB measurements
我们做了一个更一般的测定在标准的4-D和5-D单场暴胀的情况下,通过精确重建的动态暴胀的潜力在可观察的通货膨胀与最小数量的假设:计算不假设慢滚近似,是有效的,在所有制度,如果该领域是单调滚动其潜力。利用为5-D单场暴胀模型发展的{ \em Hamilton-Jacobi}形式,通过对精确模方程积分,计算了标量和张量扰动的振幅与尺度的关系.我们分析了在确定通货膨胀后的再加热温度的理论不确定性对通货膨胀的可观察预测的影响,并评估其对标准通货膨胀一致性关系的退化的影响。
2009-10-10 astro-ph.CO
Note on Power-Law Inflation in Noncommutative Space-Time
本文提出了一种计算非对易幂律暴胀模型中模函数的新方法。在这个模型中,满足弦时空不确定性关系时产生的所有模式都是在暴胀期间在哈勃视界内产生的。结果表明,描述非对易时空效应的线性项对标量和张量扰动的功率谱有贡献。将该模型与\textit{Planck}和BICEP 2的最新结果进行比较,我们对模型中的参数进行了约束,发现它与观测值吻合得很好。
2014-04-01 astro-ph.CO hep-th
Stage IV CMB forecasts for warm inflation
基于未来CMB巡天数据预测对暖暴胀的约束,发现CMB-S4、Simons Observatory和LiteBIRD及其联合观测能显著收紧四次势下四个暖暴胀模型的参数空间,有效区分甚至排除部分模型。
2025-04-03 astro-ph.CO
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
Is natural inflation in agreement with CMB data?
本文研究自然暴胀模型与CMB数据的兼容性,发现小的负非最小耦合可缓解观测差异,并通过MCMC分析估计所需耦合强度,为模型物理解释提供启示。
2024-04-21 astro-ph.CO
Revisiting CMB constraints on Warm Inflation
我们重新审视了普朗克2015年的温度,偏振和透镜数据对暖膨胀参数的约束。为此,我们研究了在弱耗散区中由具有四次自相互作用势的单个标量场驱动的暖暴胀。我们分析了暖暴胀参数,即暴胀子自耦合$λ$和暴胀子耗散参数$Q_P$对CMB角功率谱的影响。我们通过使用公开可用的代码{ \tt CosmoMC}执行马尔可夫链蒙特卡罗分析,使用完整的普朗克2015数据(TT,TE,EE + lowP和透镜)对50和60个e折叠数的$λ$和$Q_P$进行约束,并获得这些参数的联合分布和边缘分布。我们提出了我们的结果的平均值和68 \%的置信限的参数的形式,并强调在我们的分析$λ$和$Q_P$之间的退化。从这个分析中,我们展示了如何使用普朗克2015年的数据来很好地约束暖膨胀参数。
2018-02-07 astro-ph.CO
Non-Gaussianity in Cosmology: from Inflation to the CMB
暴胀扰动的非高斯性,如双谱(或三点相关器)中所编码的那样,已经成为区分暴胀模型的一个重要的额外方式,超越了功率谱的线性高斯扰动量。这篇论文回顾了我在这些非高斯性的理论和观测方面的工作。在第一部分中描述了一种形式主义,称为长波形式主义,它提供了一种方法来计算多场暴胀中的非高斯性。这种形式主义的各种类别的模型,以及其扩展的应用程序,也被处理。在第二部分中的估计,称为面元双谱估计,它允许从数据的宇宙微波背景辐射(CMB)的非高斯信息的提取。特别是,它是应用于普朗克卫星数据的三个估计值之一,以提供目前对原始非高斯性的最佳约束。各种扩展的估计和所得结果进行了讨论。
2021-07-22 astro-ph.CO
CMB Spectral Distortion Constraints on Thermal Inflation
在典型的能量尺度$V^{1/4} \sim 10^{6 \sim 8} \mathrm{GeV}$上,热膨胀是指数膨胀的第二阶段。如果通常的原始暴胀之后是热暴胀,原始功率谱在大尺度上只有适度的红移,但在小于热暴胀开始时的视界尺寸$k > k_{\rm b} = a_{\rm b} H_{\rm b}$的尺度上受到强烈的抑制。我们计算了在这种情况下,由声波耗散产生的宇宙微波背景的光谱失真。对于$k_{\rm b} \ll 10^3 \mathrm{Mpc}^{-1}$,热膨胀导致$μ$失真幅度的大抑制,预测其远低于$μ\simeq 2\times 10^{-8}$的标准值。因此,未来的光谱失真实验,类似于PIXIE,可以对热膨胀场景设置新的限制,如果发现$μ\simeq 2\times 10^{-8}$,则限制$k_{\rm b} \gtrsim 10^3 \mathrm{Mpc}^{-1}$。
2017-08-07 astro-ph.CO
The Impact of Primordial Magnetic Fields on Future CMB Bounds on Inflationary Gravitational Waves
我们讨论了原始磁场(PMF)对宇宙微波背景极化$B$模式的不明贡献是否会使未来对暴胀引力波的约束产生偏差。作为一个案例研究,我们考虑了一个尺度不变的PMF谱的振幅为$\approx{1}\,{\mathrm{nG}}$的$1\,\mathrm{Mpc}$尺度,兼容当前的宇宙学边界。我们发现在保偏光纤和暴胀引力波之间的$B$模谱中存在简并。如果不考虑这种幅度的PMF,未来的CMB实验可能会声称张量-标量比$r\approx 0.007$的错误检测,接近Starobinsky和$α$ -吸引子模型的预测。如果还在多极$\ell\gtrsim 900$测量$B$ -模式,则可以打破简并性:更精确地,如CMB-S4或CORE-M5的实验将能够在高统计显著性下区分PMF与原始GW。像LiteBIRD或PIXIE这样的实验将无法打破简并性,并且需要补充边界,例如,来自CMB偏振的法拉第旋转角的各向异性的测量。这加强了未来实验对PMF的约束的重要性。
2018-08-25 astro-ph.CO
Polarization Predictions for Inflationary CMB Power Spectrum Features
我们进行了一个独立于模型的时间特征分析,在膨胀过程中的大规模CMB温度功率谱允许不可忽略的张量贡献的可能性。在暴胀历史的20个主成分中,从多极$\ell \sim 20-40$的一个小故障开始,在低多极处的功率抑制意味着其中2-3个偏离,每个偏离有2-3个$σ$偏离,较大的值反映了允许张量的情况。如果张量不存在,相应的$E$模式极化特征遵循类似的模式,但预计最大可达两倍。它们提供了一个机会,使暴胀特征的重要性很快加倍,或者消除它们作为温度特征的解释。张量简并与温度功率谱中的功能不仅打破了$B$,但也由$E$ -极化。从$\ell\sim 20-60$在多极子处的$E$模式偏振的精确测量可以潜在地提供对张量的独立约束,其较少受到灰尘前景不确定性的影响。
2014-11-21 astro-ph.CO
K-Inflation in Noncommutative Space-Time
本文计算了非对易k-暴胀模型中标量和张量扰动的功率谱。在这个模型中,当弦时空不确定关系满足时产生的所有模式都是在标量/张量扰动的暴胀过程中在声音/哈勃视界内产生的。结果表明,描述非对易时空效应的线性项对标量和张量扰动的功率谱有贡献。将一般的非对易k-暴胀模型与\textit{Planck}和BICEP 2的最新结果进行了比较,并以$c_S$和$λ$为自由参数,发现它与观测值具有很好的一致性.然而,对于两个特定的模型,即快子和DBI暴胀模型,它被发现,DBI模型是不赞成的,而快子模型位于$1σ$轮廓内,如果e折叠数被假定为$50\sim60$左右。
2014-04-14 astro-ph.CO 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 Hemispherical Power Asymmetry from Early Phase of Inflation
Indian Institute of Technology, Kanpur(坎普尔印度理工学院)
该研究将CMB半球功率不对称归因于暴胀早期非均匀阶段,通过微扰框架结合in-in形式主义分析,利用PR4 Commander CMB数据约束非均匀扰动参数,揭示了多极矩Δl=1关联的独特信号。
2026-08-05 astro-ph.CO
Natural inflation mechanism in asymptotic noncommutative geometry
证明了在非对易几何方法中存在暴胀时期以统一引力和标准模型的可能性。这个暴胀阶段的发生并不需要引入额外的场或势,而是几何和希格斯场之间非最小耦合的结果。
2009-06-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reexamination of inflation in noncommutative space-time after Planck results
在非对易时空框架下的暴胀模型可以产生非平凡的标量谱指数,但通常同时导致大的张量-标量比。利用普朗克任务的最新观测数据,我们重新研究了非对易时空中的暴胀现象。我们发现,无论是运行的谱指数是微小的,与最近的观测结果相比,或张量标量比太大,允许足够数量的$e$折叠。作为例子,我们表明,混沌和幂律膨胀模型与非交换效应是不赞成目前的普朗克数据。
2013-07-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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
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 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 anomalies from an inflationary model in string theory
最近的普朗克测量显示了一些大角度尺度上的CMB异常,这证实了WMAP的早期观测。我们表明,一个暴胀模型,在此之前的慢卷膨胀宇宙是在一个超级暴胀阶段,可以产生一个大规模的截断的原始功率谱,这可能不仅占大角度尺度上的功率抑制,但也是一个大的偶极功率不对称的CMB。我们讨论我们的模型在弦论中的实现。
2013-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Inflation in models with Conformally Coupled Scalar fields: An application to the Noncommutative Spectral Action
慢卷暴胀是在暴胀子场与里奇标量共形耦合的理论中研究的。特别是,在非对易谱作用的背景下,希格斯场膨胀的情况下进行了分析。结果表明,虽然希格斯势可以导致慢滚条件得到满足,一旦运行的自耦合在两个循环被包括在内,从CMB数据施加的约束,使这种情况下的预测与顶夸克质量的测量值不兼容。我们还分析了一个额外的共形耦合的无质量标量场,这是自然产生的非对易几何的背景下,暴胀的情况下的作用。
2010-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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 constraints on $U(1)$ axion warm inflation
提出类轴子粒子与$U(1)$规范场相互作用的温暴胀模型,利用电磁场热涨落产生耗散与反作用,并借助CAMB和CosmoMC以CMB数据约束参数。
2025-07-23 astro-ph.CO hep-ph
Mutated Hilltop Inflation in the Era of Present and Future CMB Experiments
本文将突变山顶暴胀模型的大、小场扇区与近期观测数据对比,发现其预测与现有约束一致,且与未来CMB实验预期相符,小场扇区可探测低张量振幅,还能适应原初引力波非探测情况。
2025-11-14 astro-ph.CO gr-qc
Confronting Kähler moduli inflation with CMB data
在从弦紧化得到的暴胀模型中,模真空错位导致宇宙后暴胀历史中的一个时代,此时能量密度由冷模粒子主导。这种效应导致在CMB模的视界出口和暴胀结束之间的$e$ -折叠($N_{\rm pivot}$)的数目的修改。以Kähler模暴胀为原型,$e$ -折叠的位移是模型参数的函数,它也决定了暴胀观测量。我们使用公开的{ \sc{ModeChord} }和{ \sc{CosmoMC} }以及最新的\emph{Planck+BICEP2/Keck array}数据对这种情况进行数值分析,以约束模型参数和$N_{\rm pivot}$。根据目前和未来的精确数据,结果表明,仔细考虑任何后暴胀非标准时期,以及再加热的影响的重要性。
2018-06-27 astro-ph.CO hep-ph
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
Inflation in the closed FLRW model and the CMB
最近的宇宙微波背景(CMB)观测通过估计参数$Ω_k$假设一个几乎标度不变的原始功率谱的空间曲率提出了强约束。研究了暴胀FLRW模型中背景几何和规范不变标量微扰的演化,计算了原初功率谱。我们发现,由于空间曲率的存在,暴胀动力学被修改,导致在暴胀结束时的近标度不变的功率谱的修正。当演化到最后一次散射的表面时,所得到的温度各向异性谱($C_{\ell}^{TT}$)在低多极子($\ell<20$)处显示出功率亏损。通过比较我们的结果与最近的普朗克数据,我们讨论的作用,空间曲率占CMB异常和参数$Ω_k$的估计。由于曲率效应仅限于低多极,普朗克宇宙学参数的估计仍然包括积极的空间曲率的鲁棒性。
2016-10-26 astro-ph.CO gr-qc
CMB and reheating constraints to α-attractor inflationary models
在普朗克2013年之后,一个广泛的称为α吸引子的暴胀模型被开发出来,它具有普遍的观测预测。在参数α较小的情况下,模型与最新的CMB数据具有较好的一致性。在这项工作中,我们首先分析计算(并数值验证)这些模型的谱指数,n_s和张量标量比,r的预测,然后使用BICEP 2/Keck 2015数据,我们对α吸引子施加约束。然后,我们研究了α-吸引子中的再加热现象。再加热温度T_{re}和再加热过程中的e折叠数N_{re}作为n_s的函数计算。利用这些结果,我们确定了满足最新CMB数据约束的两类α吸引子的自由参数α的取值范围.
2016-02-29 astro-ph.CO hep-th
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
Constraint on noncommutative spacetime from PLANCK data
我们利用普朗克的CMB数据对时空的非对易性的能量标度进行了约束。我们发现,普朗克数据把非对易性能量标度的下限约为20 TeV,这是一个因素的两个比以前的约束,使用数据从WMAP,ACBAR和CBI。我们进一步表明,包括数据的$E$模式的CMB偏振不会显着改变的约束。
2015-03-25 astro-ph.CO hep-th
Impact of particle production during inflation on the CMB detection
Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(杭州高等研究院,中国科学院大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Department of Physics, School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学物理科学与技术学院物理学系基础物理与量子技术研究所)
研究探讨了暴胀期间粒子产生对CMB探测的影响,发现其对引力波功率谱贡献微弱,但对标量谱指数$ n_s $有显著影响。
2026-01-03 astro-ph.CO gr-qc
Multiple Field Inflation and Signatures of Heavy Physics in the CMB
在这篇硕士论文中,我们研究了多场暴胀和超引力下暴胀模型的紫外敏感性。我们首先介绍暴胀及其目前的观测状况。然后,我们提供了一个多场暴胀的研究文献综述。我们翻译之间的不同符号和定义中使用的各种文件和研究不同的近似方案和它们的制度的有效性。最后,我们从最近的文献中的多场暴胀模型进行了数值研究。我们研究当前和未来的实验是否能够检测到这些模型中额外字段的存在。
2015-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Connecting Cosmic Inflation to Particle Physics with LiteBIRD, CMB-S4, EUCLID and SKA
本文提出解析方法评估未来 CMB 及多巡天联合观测对再加热温度和暴胀子耦合的约束,证明 LiteBIRD、CMB-S4 等可连接宇宙暴胀与粒子物理。
2024-07-20 astro-ph.CO hep-ph
From CMB to LHC: A hybrid inflation model with gauged scale symmetry
University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院)
提出基于规范标度对称性的混合暴胀模型,以类轴子场驱动暴胀、希格斯场触发对称性破缺,并找到同时符合CMB与LHC数据的参数区域,实现暴胀与电弱尺度间的动力学关联。
2026-09-15 astro-ph.CO hep-ph
CMB Scale Dependent Non-Gaussianity from Massive Gravity during Inflation
考虑了在暴胀过程中张量模变质量的宇宙学模型,研究了暴胀过程中标量模和质量张量模混合产生的宇宙微波背景(CMB)温度和偏振双谱.该模型假设在通货膨胀期间存在一个优选的空间框架。在宇宙学中,局部洛伦兹不变性已经被打破,因为存在一个优选的静止框架。优选空间框架的存在进一步打破了剩余的局部SO(3)不变性,特别是在张量模式中产生了质量。在线性微扰水平,我们最小化我们的模型,使矢量模式保持非动力学,而标量模式是相同的单场慢卷暴胀。在非线性微扰水平,这种暴胀的大质量引力子相位导致相当大的标量-标量-张量耦合,远大于标量-标量-标量耦合,与传统的情况相反。这种标量-标量-张量相互作用在CMB温度和偏振双谱中留下了尺度依赖的特征。非常有趣的是,我们发现预测的尺度依赖性和尺度依赖的非高斯性之间的相似性暗示在低多极WMAP和普朗克的结果。
2017-02-03 astro-ph.CO hep-th
Simple fluid models for super-inflation in effective LQC and effects on the CMB B-modes
圈量子宇宙学允许用一个量子反弹来取代原来的奇点,然后是一个快速膨胀的阶段,称为超级膨胀。在本文中,我们使用一个简单的解析描述的超膨胀使用状态方程的流体。然后,我们推导出所产生的张量扰动的功率谱。讨论了宇宙背景辐射对B模偏振的影响。对于相空间的一个大区域,频谱应该与标准的暴胀预测区分开来,以便于未来的观测。
2011-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Low-l CMB Power Loss in String Inflation
普朗克卫星可能已经观测到了大尺度(l < 40)的能量不足。我们认为,这一假定的功能可以解释为一个阶段的快速滚动在开始的通货膨胀。我们表明,在单场模型的背景下,所需要的是一个不对称的拐点模型,其中纤维膨胀是一个字符串动机的例子。我们研究了纤维膨胀的能力,以产生抑制的CMB 2-点函数的功率在低l,发现来自弦循环的潜力是不够陡峭的为此目的。我们引入了一个陡峭的贡献的潜力,占主导地位的通货膨胀区域,并表明,如果适当调整,它确实可以导致在大尺度上缺乏权力的频谱。
2013-09-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Anisotropic non-gaussianity with noncommutative spacetime
研究了非对易时空中的单场暴胀,计算了曲率扰动下的两点和三点关联函数。我们发现,共动曲率扰动的功率谱和双谱都是统计各向异性的,并且双谱也被依赖于非对易参数的相位因子所修正.非线性参数$f_{NL}$是小的统计各向异性校正的双谱来自非交换几何,是符合最近的普朗克边界。由于时空的非对易性,$f_{NL}$具有标度依赖性,这与标准的单场暴胀模型和统计各向异性的矢量场暴胀模型不同。普朗克观测到的CMB的统计各向同性偏差可以严格限制非对易几何对功率谱和双谱的影响。
2013-12-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
CMB constraints on inflection-point inflation with a pseudo-scalar dark matter
本研究探究含复中性标量单态中赝标量暗物质的拐点暴胀模型,通过参数跑动转换能标约束、利用$Z_3$对称性使赝标量退耦,发现仅热产生的赝标量可同时满足CMB暴胀约束与暗物质遗迹丰度要求。
2024-06-21 astro-ph.CO hep-ph
Noncommutative Geometry and the Primordial Dipolar Imaginary Power Spectrum
我们认为,各向异性的偶极虚原始功率谱是可能的非交换时空的框架内。我们表明,这样的频谱提供了一个很好的描述所观察到的偶极调制CMBR数据。我们从数据中提取相应的功率谱。偶极调制与CMBR数据中观测到的半球各向异性有关,这可能代表了量子引力的第一个特征。
2017-10-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
On CMB B-modes and the Onset of Inflation
温度扰动的宇宙微波背景辐射(CMB)出现系统的抑制,在大角度尺度上,相对于预测的LambdaCDM和谐模型。这种行为可能是通货膨胀开始时快速滚动的通货膨胀减速的一瞥。如果这是真的,那么原始张量扰动的频谱应该以相应的方式被扭曲,抑制大角度尺度的B模式偏振,这可能是未来像LiteBIRD这样的探测器所能达到的。我们调查这种情况下,基于截断的B模式偏振光谱,在我们看来,这具有突出的基本物理的优点的半解析方法。我们提出了一些温和的证据表明,有足够的知识的再电离过程中,大规模的B模式的抑制可能是触手可及的。
2019-07-26 astro-ph.CO hep-th
Finding Evidence for Inflation and the Origin of Galactic Magnetic Fields with CMB Surveys
在星系中观测到的$μ$ G磁场的起源是未知的。一个有希望的方案是,在膨胀过程中产生的磁场,大于0.1 nG的Mpc尺度,被压缩到$μ$ G强度的星系在结构形成过程中。因此,在复合后检测到Mpc尺度上的0.1 nG以上的尺度不变的原始磁场(PMF),将表明银河系磁场的暴胀起源。这也将提供暴胀发生的令人信服的证据,因为只有暴胀机制才能在Mpc尺度上产生如此强大的、尺度不变的磁场。相比之下,将标度不变的PMF强度限制在0.1 nG以下意味着暴胀场景不是主要来源,因为这样弱的PMF不能通过绝热压缩放大到足以产生我们今天观察到的银河场的强度。我们发现,通过未来的CMB巡天测量各向异性双折射,将能够将对Mpc尺度暴胀保偏光纤的灵敏度提高一个数量级,特别是,CMB-HD将在95%C. L.处将上限降低到0.072 nG,这低于排除纯粹通货膨胀起源的临界0.1 nG阈值。如果通货膨胀的PMF存在,我们发现,CMB-HD调查将能够检测到他们与约$3σ$的显着性或更高,提供通货膨胀本身的证据。
2022-03-28 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Study of warm inflationary models and their parameter estimation from CMB
对宇宙微波背景辐射温度各向异性的观测表明,单项式势暴胀模型与$n_s-r$的允许边界不一致。然而,在\textit{Warm Inflation}的背景下,某些暴胀的单项势是允许的,其中暴胀子与其他场的耦合在\textit{during and after}暴胀阶段都是重要的。在我们的研究中,我们考虑了$λϕ^4$和$λϕ^6$模型的暖膨胀与不同形式的暴胀耗散系数。我们参数化的原始功率谱的模型参数,即暴胀子自耦合,$λ$,和耗散参数,$Q_P$,由于暴胀子的相互作用与其他领域。然后,我们得到这些参数的联合和边际分布进行马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)分析使用{ \tt CosmoMC}数值代码。这些物理参数的估计是必不可少的建模。我们还获得了参数平均值的$n_s$和$r$值,并发现它们与观测界一致,证实了这些简单的模型是描述通货膨胀的可行模型。
2018-12-07 astro-ph.CO hep-ph
Constraining non-minimally coupled $β$-exponential inflation with CMB data
$β$ -指数暴胀是由一类原始势驱动的,它是在膜世界场景的框架中导出的,它推广了著名的幂律暴胀。在本文中,我们更新了以前的最小耦合$β$ -指数模型[1]的约束条件,并推广了结果,还导出了非最小耦合情况下的方程。根据最新的宇宙微波背景的温度和偏振图以及聚类数据对两种模型的预测进行了检验。我们还比较了这些模型的预测与标准的$Λ$ CDM宇宙学使用偏差信息准则(DIC),并发现观测数据显示出适度的偏好,非最小耦合$β$指数暴胀模型。
2022-06-22 astro-ph.CO gr-qc
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
Polynomial Potential Inflation in the ACT Era: From CMB to Primordial Black Holes
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理学院);Hunan Normal University(湖南师范大学);Beijing Normal University, Zhuhai(北京师范大学珠海校区)
本文研究了多项式势能通胀模型在ACT数据下的可行性,发现五次方模型能同时拟合CMB观测并产生原初黑洞及引力波。
2026-02-26 astro-ph.CO gr-qc