PRISM: Sparse Recovery of the Primordial Power Spectrum
原始功率谱描述了宇宙中最初的扰动，这些扰动最终发展成我们今天观察到的大尺度结构，从而为暴胀或其他结构形成机制提供了间接的探测。在这里，我们介绍了一种新的方法来估计这个频谱的经验功率谱的宇宙微波背景（CMB）的地图。提出了一种基于稀疏性的线性反演方法--\textbf{PRISM}。该技术利用小波基中原始功率谱中的特征的稀疏性先验来正则化逆问题。这种非参数方法不假设原始功率谱形状的强先验，但能够正确地重建其全局形状以及局部特征。这些优点使得该方法对于检测与当前受欢迎的尺度不变光谱的偏差是鲁棒的。我们调查的强度，这种方法的一组WMAP 9年的模拟数据为三种类型的原始功率谱：一个近尺度不变的频谱，频谱与一个小的运行的频谱指数，频谱与本地化功能。这种技术被证明可以很容易地检测到纯尺度不变功率谱的偏差，并且适合于区分简单的通货膨胀模型。我们处理的WMAP 9年的数据，并没有发现显着偏离一个几乎标度不变的功率谱与谱指数$n_s = 0.972$。该方法可以重建出高分辨率的原始功率谱，任何强的局部偏差或小的全局偏差都可以很容易地从纯尺度不变谱中检测出来。
2014-02-09 astro-ph.CO
Signature of primordial non-Gaussianity on 21-cm power spectrum from dark ages
我们研究了原始的非高斯印记在黑暗时代的21厘米线差分亮度温度的功率谱的签名。利用引力团簇的微扰处理，我们定量地估计了非高斯和单圈修正对21厘米功率谱的影响。基于Fisher矩阵分析，研究了使用21-cm功率谱对局部型原始非高斯性的约束的潜在影响。结果表明，对于基线为几十公里的阵列，21 cm功率谱对原始非高斯性的抑制作用比宇宙微波背景测量的更强，且其抑制作用强于21 cm双谱，但在极限情况下，21 cm双谱的抑制作用最终会变得更强.
2022-06-23 astro-ph.CO
Features in the primordial power spectrum? A frequentist analysis
原始功率谱中的特征被认为是WMAP卫星测量的温度各向异性角功率谱中毛刺的解释。然而，这些小故障也可能是噪声或宇宙方差的伪影。我们使用最佳拟合幂律谱和去卷积原始谱之间的有效Δ卡方面积作为数据“特征性”的度量，进行了完整的蒙特卡罗分析，以解决恢复的特征有多重要的问题。我们发现，在26%的模拟数据集的重建频谱产生更大的改善的可能性比实际观察到的数据。虽然不能明确排除这种分析的功能，和可能性仍然是简单的理论模型，预测一些观察到的功能可能经得起严格的统计测试，我们的研究结果表明，WMAP数据与无特征的幂律原始光谱的假设是一致的。
2010-04-08 astro-ph.CO
CMB Angular Power Spectrum from Correlated Primordial Fluctuation
通常的暴胀理论预言了一种高斯随机的原始密度涨落，不同的傅立叶模式彼此不相关。在本文中，我们提出了这些不同的模式之间的相关性。一个简单的情况是，这些不同的傅立叶模式相互关联，遵循高斯函数。对于这样的原始密度涨落，我们计算了CMB的角功率谱，发现它的振幅减小，但不同的$l$减小的幅度是不同的。该特征可用于约束来自真实数据的相关强度。
2009-02-14 astro-ph.CO
Maximum Entropy deconvolution of Primordial Power Spectrum
宇宙微波背景辐射的温度各向异性和偏振可以用来探测早期宇宙的度规扰动。目前，既没有观测到原始度规微扰的张量模，也没有观测到原始非高斯性。在这种情况下，标量度量扰动的本征功率谱是度量扰动（可能是在暴胀过程中产生的）的唯一关联函数，其影响可以通过各种观测直接探测。因此，为了探索早期宇宙中宇宙暴胀时代的最简单图景是否存在任何偏差，充分揭示这种（唯一可用的）相关性的幅度和形状就变得极其重要。在目前的工作中，我们试图重建原始功率谱的标量度规微扰使用binned（不相关）的CMB温度各向异性数据使用最大熵方法（MEM）来解决相应的逆问题。我们的分析表明，根据目前的CMB数据，没有令人信服的理由相信标量度规扰动的原始功率谱具有任何显著的特征。
2013-03-19 astro-ph.CO
Minimally Parametric Constraints on the Primordial Power Spectrum from Lyman-alpha
目前对莱曼α森林的分析假设密度扰动的原始功率谱服从一个简单的幂律，这是一个强有力的理论假设，应该加以检验。采用一套大的数值模拟，放弃这一假设，我们重建的形状的原始功率谱使用莱曼α数据从斯隆数字巡天（SDSS）。我们的方法将最小参数框架与交叉验证相结合，这是一种用于避免过度拟合数据的技术。未来的工作将涉及对即将到来的重子振荡巡天（BOSS）的预测，这将提供新的莱曼α数据，大大减少统计误差。
2010-05-21 astro-ph.CO
Reconstructing the primordial power spectrum from the CMB
我们提出了一个简单的和模型独立的方法来表征CMB和其他实验的摆动，不规则性和功能的原始功率谱的灵敏度。假设原始的宇宙学扰动是绝热的，我们提出了一个函数空间的推广通常的Fisher矩阵形式主义，适用于一个CMB实验类似于普朗克和没有辅助数据。这项工作是密切相关的其他工作恢复通货膨胀的潜力和探索特定的模型，非最小的，或者巴洛克式的，原始的功率谱。然而，这里采用的方法最直接地表达了数据真正告诉我们的东西。我们详细探讨了可用信息的结构，并准确量化了哪些功能可以重建，以及在什么统计意义。
2012-09-10 astro-ph.CO
Updating constraints on inflationary features in the primordial power spectrum with the Planck data
根据普朗克卫星最近对宇宙微波背景各向异性的测量，我们提出了对原始暴胀密度扰动功率谱中可能特征的新约束。我们发现，普朗克数据暗示了在两个不同的角标度范围内存在特征，对应于10< l <60和150< l < 300的多极子，在这两种情况下，相对于无特征的“香草”LCDM模型，最佳拟合的χ 2值都在9左右。
2013-09-11 astro-ph.CO
The Atacama Cosmology Telescope: a measurement of the primordial power spectrum
我们提出了约束的原始功率谱的绝热波动使用的数据从2008年南部调查的阿塔卡马宇宙望远镜（ACT）。ACT的角分辨率为原始温度功率谱中多个峰的分辨率提供了对\ell = 1000以上尺度的灵敏度，这使我们能够探测波数高达k \simeq 0.2 Mpc^{-1}的绝热标量扰动的原始功率谱。我们没有发现任何证据偏离幂律波动超过二十年的规模。从原始温度功率谱推断出的物质波动随着宇宙时间的推移而演变，并可用于预测物质功率谱的后期;我们说明了从CMB测量（探测线性制度中的功率谱）推断出的物质功率与现有探测器的星系团簇，星系团丰度和弱透镜约束对原始功率的重叠。这突出了目前对物质功率谱的测量所探测的尺度范围。
2011-05-24 astro-ph.CO
Beyond the power spectrum: primordial and secondary non-Gaussianity in the microwave background
宇宙微波背景观测通常是通过估计功率谱来分析的。在CMB统计是完全高斯的极限下，这提取了所有的信息，但CMB也包含来自次要来源（可能是原始来源）的可检测的非高斯贡献。我们审查可能的来源CMB的非高斯性和描述的统计技术进行了优化，测量它们，补充功率谱分析。$N$ -点关联函数的机制为原始非高斯信号或引力透镜的最优估计提供了一个统一的框架。我们审查最近的结果，从应用这些估计的数据从WMAP卫星任务。
2011-11-08 astro-ph.CO
Testing Oscillating Primordial Spectrum and Oscillating Dark Energy with Astronomical Observations
本文重新讨论了从天文观测中确定暗能量的振荡原初标量功率谱和振荡态方程的问题。利用马尔可夫链蒙特卡罗方法进行了全局分析，发现在95%置信水平下，WMAP和SDSS-LRG物质功率谱以及“联合”超新星样本的观测结果分别将原始谱的振荡指数和暗能量的振荡状态方程限制在小于$|n_{\rm amp}|<0.116$和$|w_{\rm amp}|<0.232$的范围内.这一结果表明，原初标量谱和暗能量状态方程上的振荡结构仍然是当前实验数据所允许的。此外，我们还指出，在不久的将来，这些调制效应将在普朗克卫星、LAMOST望远镜和目前正在进行的超新星计划SNLS等天文观测中被探测到（或得到更强的约束）。
2009-01-14 astro-ph.CO
Non-Gaussianity effects on the primordial black hole abundance for sharply-peaked primordial spectrum
通过在原初曲率微扰的单点概率分布函数中系统地考虑非高斯性对原初黑洞（PBH）形成时质量分数的影响，微扰地研究了非高斯性对PBH质量分数的影响.我们专注于双谱和三谱，并推导出公式，描述其对分布函数的偏度和峰度的影响。然后考虑窄峰谱的情况下，我们得到简单的公式，简明地表达的双和三谱的效果。特别是，连同$g_{\rm NL}$和$τ_{\rm NL}$参数的三谱，我们发现，非高斯参数的各种类型的双谱线性组合，给出一个有效的参数，$f_{\rm NL}^{\rm eff}$，确定PBH的质量分数在窄的光谱形状限制。
2022-10-31 astro-ph.CO
Model selection applied to reconstruction of the Primordial Power Spectrum
曲率扰动的原始谱的优选形状是通过对宇宙学观测进行贝叶斯模型选择分析来确定的。我们首先重建的频谱建模为分段线性\log k之间的节点在k空间中的振幅和位置允许变化。节点的数量及其位置由贝叶斯证据选择，因此我们可以确定数据支持的复杂性并定位频谱中存在的任何特征。除了基于节点的重建，我们考虑一组参数化模型的原始频谱：标准的幂律参数化，从Lasenby & Doran（LD）模型和一个简单的变量参数化产生的频谱。通过比较不同类别的光谱的贝叶斯证据，我们发现幂律参数化是显着不利的，目前的宇宙学观测，这表明偏好LD模型。
2012-04-30 astro-ph.CO
Reconstructing primordial power spectrum using Planck and SDSS-III measurements
本文提出了一种精确、高效的贝叶斯方法来重建原始功率谱，并将其应用于Planck任务的最新宇宙微波背景测量和SDSS-III BOSS（CMASS）样品的大尺度结构观测，结合Ia型超新星样品（SNLS 3年）和SDSS-II、6dF和WiggleZ巡天的重子声学振荡测量。我们确认，尺度不变的原始功率谱是强烈不赞成的，和一个模型的水平尺度上的抑制功率是由目前的数据支持。我们还发现，调制尺度$5\times10^{-4}~\textrm{Mpc}^{-1} \lesssim k \lesssim 0.01~\textrm{Mpc}^{-1}$是温和的首选在$2σ$的置信水平，其起源需要进一步调查。
2014-01-27 astro-ph.CO
Reconstruction of the Primordial Power Spectrum by Direct Inversion
本文介绍了一种直接从宇宙微波背景（CMB）的观测数据重建原始功率谱的新方法--$P(k)$。我们采用奇异值分解（SVD）来反演辐射微扰传递函数。多极$\ell$到波数$k$线性映射的简并性因此减小。这使得反演能够在沿着组合的$P(k)$和宇宙学参数空间的蒙特卡罗马尔可夫链（MCMC）探索的每个点处进行。我们提出了最佳拟合的$P(k)$与其他宇宙学参数与这种方法获得。
2009-09-28 astro-ph.CO
Primordial Power Spectrum features and $f_{NL}$ constraints
最简单的暴胀模型预测了小的非高斯性和无特征的功率谱。然而，存在大量动机良好的理论方案，其中可以产生大的非高斯性。一般来说，在这些情况下，原始功率谱将偏离其标准的幂律形状。我们研究，在一个模型无关的方式，从未来的大尺度结构调查的本地非高斯参数$f_{\rm NL}$的约束时，标准的原始功率谱的幂律假设放松。如果分析仅限于非高斯物质在线性物质功率谱中引起的大尺度依赖性偏差，则在利用未来DESI调查的数据时，如果只处理一种可能的暗物质示踪剂，则$f_{\rm NL}$参数的误差可能会增加$60\%$。在同样的情况下，如果未来的数据拟合到错误的原始功率谱，则可能会引起非平凡的偏差$|δf_{\rm NL}| \sim 2.5$。组合所有可能的DESI对象稍微改善了问题，因为当放松关于原始功率谱形状的假设时，$f_{\rm NL}$上的预测误差将被$40\%$降级。在这种情况下，非高斯参数$|δf_{\rm NL}| \sim 1.6$上的移位也减小。宇宙微波背景先验的加入确保了未来$f_{\rm NL}$的稳健边界，因为包括这些测量在内的预测误差几乎不依赖于原始功率谱特征，而$|δf_{\rm NL}| \sim 0.2$接近于标准的单场慢滚范式预测。
2015-09-10 astro-ph.CO
Consistency of Planck Data With Power-Law Primordial Scalar Power Spectrum
在这项工作中，我们探讨的可能性的变化，在原始标量功率谱周围的幂律形状，预测单场慢卷暴胀的情况。我们利用宇宙微波背景（CMB）观测资料，以半盲的、与模型无关的方式寻找这些涨落的踪迹。特别是，我们使用两组扰动模式，特定的模式与典型的功能，如振荡，颠簸和过渡，以及扰动模式，从特征分析的扰动参数的预测或测量的协方差构建。这些模式，原则上，跨越所有可能的扰动的原始频谱的参数空间，当排名有序，具有最高的可检测性将足以探索周围的幂律谱的约束功能，在数据驱动（而不是理论偏见）的方式。用普朗克测量的CMB各向异性，在这项工作中考虑的所有微扰模式的振幅被发现是一致的零。这一发现证实了，在没有理论偏差的情况下，普朗克数据与幂律暴胀模式的假设的一致性。
2021-09-27 astro-ph.CO
Non-linear damping of superimposed primordial oscillations on the matter power spectrum in galaxy surveys
星系巡天是曲率扰动的原始功率谱上叠加振荡的一个重要探测器，这在几个暴胀理论模型及其替代模型中得到了预测。为了在星系巡天中充分利用宇宙学信息，有必要研究完全非线性尺度的物质功率谱。因此，我们研究的非线性集群模型叠加线性和对数振荡的原始功率谱运行高分辨率暗物质的N体模拟。我们拟合高斯包络的叠加振荡的非线性阻尼的物质功率谱的N体模拟的结果$k \lesssim 0.6\ h/$ Mpc在$0 \leq z \leq 5$的精度低于百分之。最后，我们用这个拟合公式来预测未来的星系调查，如欧几里得和斯巴鲁，探测原始振荡到非线性尺度单独和结合CMB各向异性所包含的信息的能力。
2020-04-24 astro-ph.CO
Eigen-reconstruction of Perturbations to the Primordial Tensor Power Spectrum
我们探讨了宇宙微波背景辐射（CMB）的B模各向异性对原初张量功率谱形状的约束作用。我们扩大可能的扰动幂律原始张量谱（预测最简单的单场慢卷膨胀模型）使用各种本地化和非本地化的基函数集，并构建其振幅的Fisher矩阵。费歇尔矩阵的本征分析将产生一系列不相关的扰动模式（称为张量本征模或TeM），这些模式根据它们的可测量性进行排序。我们发现，前三个TEM预计将被约束在百分之几的下一代B模式实验。我们讨论了该方法如何可以迭代地用于重建从基准功率谱的任何一般偏差的可观察部分。
2018-10-10 astro-ph.CO
Cosmic Discordance: Detection of a modulation in the primordial fluctuation spectrum
作为标准暴胀宇宙学的一个测试，它一般预测的原始曲率波动的近标度不变的频谱，我们执行马尔可夫链蒙特卡罗分析，以搜索可能的调制功率谱，并确定其形状与宇宙学参数一起使用宇宙微波背景辐射数据。通过将各种三参数的功能上的简单的幂律谱，我们发现一个振荡调制定位在共动波数$k\simeq 0.009\mathrm{Mpc}^{-1}$在99.995%的置信水平，提高了对数似然$-Δ2\ln {\cal L}\equiv Δχ^2_{\rm eff}=-22$。即使我们只使用温度和E模偏振各向异性之间的互相关，也可以检测到这种特征。
2009-11-26 astro-ph.CO
Primordial non-Gaussianity from the 21 cm Power Spectrum during the Epoch of Reionization
原初非高斯性是暴胀宇宙学的一个关键检验。我们认为，在再电离的时代，从21厘米发射的电离功率谱的非高斯性的影响。我们专注于大尺度上的功率谱在7到8的红移，并探讨当前和下一代21厘米实验的局部非高斯参数f_NL的预期约束。我们表明，如SKA和MWA实验可以测量10阶的f_NL值。这可以通过一个数量级的快速傅里叶变换望远镜，如Omniscope。
2011-09-04 astro-ph.CO
Imprint of Inhomogeneous and Anisotropic Primordial Power Spectrum on CMB Polarization
为了描述观测到的宇宙微波背景辐射的半球各向异性，我们考虑了一个非均匀模型和一个各向异性的原始功率谱模型。这种各向异性可以参数化的偶极调制模型的温度场。这两个模型导致对应于多极子的球谐系数之间的相关性，l和l \pm 1。我们通过拟合CMBR数据中的TT相关性来获得模型参数。使用这些参数，我们预测我们的模型之间的TE和EE模式的情况下，不同的多极子的相关性的签名。这些预测可以用来测试所观察到的半球各向异性是否可以正确地描述在一个原始的功率谱。此外，这些也可以让我们区分非均匀和各向异性模型。
2017-10-29 astro-ph.CO
Red, Straight, no bends: primordial power spectrum reconstruction from CMB and large-scale structure
我们提出了一个最小的参数，模型独立重建的原始功率谱的形状。我们的平滑样条技术非常适合于搜索平滑特征，例如偏离尺度不变性，以及偏离幂律，例如频谱指数或小规模功率抑制的运行。我们使用一套全面的国家的最先进的宇宙学数据：{ \it普朗克}观测的温度和偏振各向异性的宇宙微波背景，WiggleZ和斯隆数字巡天数据发布7星系功率谱和加拿大-法国-夏威夷透镜巡天关联函数。这一重建有力地支持了幂律原始功率谱具有红色倾斜的证据，并且不赞成偏离幂律功率谱，包括小规模的功率抑制，例如由大质量中微子引起的功率抑制。这有力地证实了暴胀范式，证明在宇宙学分析中采用暴胀先验是合理的。
2016-05-21 astro-ph.CO
The primordial matter power spectrum on sub-galactic scales
原始物质功率谱量化了紧接着暴胀之后暗物质分布的波动。随着宇宙时间的推移，太初密度场的过密区域生长并坍缩成暗物质晕，其丰度和密度分布保留着初始条件的记忆。通过分析11个强透镜和四倍像类星体的像放大率，我们推断了低质量晕的丰度和浓度，并将测量结果与原始物质功率谱的振幅联系起来。我们锚定大尺度上的功率谱，隔离的影响，小尺度偏差的$Λ$ CDM预测。假设一个功率谱的分析模型，并考虑几个潜在的系统不确定性的来源，包括晕质量函数的三个不同模型，我们得到了$\log_{10}\left(P / P_{Λ\rm{CDM}}\right)$的相关推论，功率谱振幅相对于协调宇宙学模型的预测，$0.0_{-0.4}^{+0.5}$，$0.1_{-0.6}^{+0.7}$，和$0.2_{-0.9}^{+1.0}$在k = 10，25和50 $\rm{Mpc^{-1}}$在$68 \%$置信度，与冷暗物质和单场慢卷暴胀相一致。
2022-03-09 astro-ph.CO
Constraints on primordial non-Gaussianity using multitracer technique for skew spectrum
从大尺度结构观测数据中提取双谱信息具有挑战性，因为测量信号及其协方差的模型和计算成本都很复杂。最近，斜谱被提出来以更有效的方式访问部分双谱信息，并且已经被证实它可以提供对功率谱测量中包含的信息的补充信息。在这项工作中，我们推广的理论，应用多示踪剂技术，并探讨其能力，以约束本地类型的原始非高斯性。利用从$N$ -体模拟中得到的谱及其协方差，我们发现多示踪剂方法可以有效地降低宇宙方差噪声。$b_1^2A_s, n_s$和$f_{\rm NL}^{\rm loc}$的$1σ$边缘误差分别比仅用单个示踪剂的功率谱的结果减小了50%、52%和73%。这表明斜谱和多示踪剂技术都是有用的约束的原始非高斯性与即将到来的广场星系巡天。
2020-08-07 astro-ph.CO
The effect of varying sound velocity on primordial curvature perturbations
假设背景演化始终满足慢卷条件，研究了暴胀宇宙学中声速突变对原初曲率扰动谱的影响.结果表明，该功率谱具有振荡特征，其振荡特征由跃迁前后声速之比和跃迁时穿过声视界的波数决定，并给出了它们的解析表达式。在这些参数的某些值，振荡的原始功率谱可以更好地适应所观察到的宇宙微波背景温度各向异性功率谱比简单的幂律功率谱，虽然这样一个新的自由度的介绍是不合理的，在赤池的信息准则的上下文中。
2011-02-09 astro-ph.CO
The Shape of the Primordial Power Spectrum: A Last Stand Before Planck
利用最近的宇宙微波背景和大尺度结构数据，我们提出了一个最小参数的原始功率谱重建。我们的目标是约束功率谱的形状，同时避免强的理论先验和过度拟合的数据。我们没有发现任何偏离幂律谱指数的证据。我们还发现，一个精确的标度不变的功率谱是不利的数据，但这个结论是弱于相应的结果假设一个理论动机的幂律谱指数先验。重建表明，更好的数据是至关重要的，以证明通过这样一个强大的理论先验观测。这些结果可以用来确定我们目前的知识的鲁棒性相比，即将从普朗克精密数据。
2009-12-02 astro-ph.CO
S-Z power spectrum produced by primordial magnetic fields
宇宙极早期产生的原始磁场是星系团中观测到的磁场的起源的候选者之一。复合后，洛伦兹力作用于剩余的离子和电子，产生重子的密度涨落。因此，这些起伏诱导了暗晕的早期形成，暗晕的形成导致了宇宙微波背景辐射中的Sunyaev-Zel'dovich（S-Z）效应。由于原始磁场的这种额外的S-Z效应放大了小尺度上宇宙微波温度各向异性的角功率谱。这种放大依赖于原始磁场谱的同动幅度和幂律指数。通过与小尺度CMB观测结果的比较，我们得到了原始磁场的约束条件，即，当n=-2.9时，B < 2.0 nGauss;当n=-2.6时，B < 1.0 nGauss，其中B是h^-1 Mpc时磁场的同向振幅，n是幂律指数。未来的S-Z测量有可能给出比在复合时期由磁场引起的宇宙微波背景的温度各向异性和极化更严格的约束。
2011-01-28 astro-ph.CO
A Measurement of Primordial Non-Gaussianity Using WMAP 5-Year Temperature Skewness Power Spectrum
我们利用宇宙微波背景温度各向异性的二比一累积量相关器的偏度功率谱来约束局域模型f_{NL}的原始非高斯参数。该双谱相关功率谱是在用适当的窗函数对温度图进行加权以形成探测与原始非高斯性相关联的基础双谱的多极依赖性的估计器之后构造的。我们还估计了一个单独的偏度功率谱敏感更强烈的未解决的点源。与以前尝试用WMAP数据测量原始非高斯性相比，我们的估计器的主要优点是我们不会将信息压缩到一个数字。在模型拟合二比一偏度功率谱时，我们利用了由原始非高斯性、射电点源和透镜二次相关产生的双谱。我们分析了Q，V和W波段WMAP 5年的数据，使用KQ 75掩码到l_{max} =600。使用V和W波段数据，并对与点源和透镜次级双谱相关的模型参数进行边缘化，我们对f_{NL}的总体和首选约束在68%置信水平下为11.0 \pm 23.7（在95%置信水平下为-36.4 < f_{NL} < 58.4）。我们没有发现f_{NL}非零值的证据，即使在1σ水平上也是如此。
2009-07-22 astro-ph.CO
Constraints on the primordial power spectrum of small scales using the neutrino signals from the dark matter decay
许多暴胀理论预言原始功率谱是标度不变的。功率谱的幅度可以受到不同观测的约束，如宇宙微波背景（CMB），莱曼- $α$，大尺度结构和原始黑洞（PBH）。虽然CMB的约束是稳健的，但相应的尺度非常大（$10^{-4}<k<1 \mathrm{Mpc^{-1}}$）。对于小尺度（$k > 1 \mathrm{Mpc^{-1}}$），对PBH的研究提供了更弱的限制。最近，超压缩暗物质微晕（UCMH）被提出，并被发现可以用来约束小尺度的原初功率谱。通过对UCMH的研究，得到了比PBH更好的极限。以往的工作主要集中在暗物质在UCMH中的湮灭，但如果暗物质粒子不湮灭，衰变是另一个重要的问题。在以前的工作~ \cite{EPL}中，我们研究了由于暗物质衰变而产生的UCMH的γ射线通量。除了这些通量之外，中微子通常会随着伽马射线光子产生，特别是对于轻子通道。在这项工作中，我们研究了由于暗物质衰变引起的UCMH的中微子通量。最后，我们得到了小尺度下原始功率谱振幅的约束条件。
2015-01-05 astro-ph.CO
Probing primordial non-Gaussianity with the power spectrum and bispectrum of future 21cm intensity maps
在再电离之后，星系中中性氢的21厘米发射线提供了暗物质的示踪物。使用SKA和其他射电望远镜进行的下一代强度测绘调查将覆盖大范围的天空区域和广泛的红移，便于将其用作原始非高斯性的探测器。{以前的工作已经表明，双谱可以实现对原始非高斯性的严格约束，未来的调查是专门设计用于干涉仪模式下的强度映射}。在这里，我们调查的约束条件，可从单碟模式下操作的调查，\rev{using the combined power spectrum and bispectrum signal}。在功率谱的情况下，单碟调查通常优于干涉仪调查。我们发现，相反的双谱：单碟调查是没有竞争力的干涉仪模式设计的调查。
2021-04-16 astro-ph.CO
A Bayesian study of the primordial power spectrum from a novel closed universe model
我们约束的原始功率谱的形状使用最近的测量宇宙微波背景（CMB）的威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）7年的数据和其他高分辨率CMB实验。我们还包括从斯隆数字巡天（SDSS）的发光红星系（LRG）子集DR7的物质功率谱的观测。我们考虑两种不同的模型的原始功率谱。第一种是标准的几乎尺度不变的频谱，其形式为以频谱幅度$A_{\rm s}$、频谱指数$n_{\rm s}$和（可能的）运行参数$n_{\rm run}$来参数化的广义幂律。第二个光谱来自Lasenby和Doran（LD）模型。LD模型是基于在一个封闭的宇宙中可用的总的共形时间的限制和预测的原始功率谱取决于只有两个参数。LD光谱的一个重要特征是它在大尺度上自然地包含指数下降，这可能为在CMB中的低多极子处观察到的低于预期的功率提供了可能的解释。除了参数估计，我们使用贝叶斯模型选择比较两种模型。我们发现有一个显着的偏好LD模型在一个简单的幂律谱的CMB的唯一的数据集，并在模型与相同数量的参数的所有数据集考虑。
2012-01-23 astro-ph.CO
Constraints on the induced gravitational wave background from primordial black holes
本文对宇宙早期辐射期原初标量扰动产生的原初黑洞质量谱和二阶诱导引力波背景进行了一致性计算。结果表明，在不与PBH数据相冲突的情况下，可以接近的二阶GW谱的最大振幅并不显著依赖于原始扰动谱的形状。在以前的作品中获得的GW背景上的约束扩展到更宽的GW频率范围。我们讨论了目前可用的脉冲星时序限制的适用性，为获得标量功率谱和PBH丰度的约束，并表明它们可以用于强约束PBH质量范围内的PBH数密度$\sim (0.03 - 10) M_{\odot}$。
2011-03-31 astro-ph.CO
Probing primordial features with future galaxy surveys
我们研究的能力，未来测量的星系团的功率谱探测偏离幂律谱的原始波动。考虑到信息从星系集群功率谱的准线性尺度，即$k<0.1$ h Mpc $^{-1}$，我们提出的预测DESI，Euclid和SPHEREx结合CMB的测量。作为偏离简单幂律的原始功率谱的例子，我们考虑了四个$Planck$ 2015年最佳拟合，这些拟合是由慢滚近似的不同突破的暴胀模型激发的。这四个代表性模型提供了对CMB温度各向异性的改进拟合，尽管没有达到统计显著性水平。至于最简单的$Λ$ CDM模型中物质含量的其他扩展，这些星系巡天所预期的物质功率谱和CMB各向异性的原始功率谱中的信息的互补性可以有效地约束宇宙学模型。我们发现，这三个星系调查可以添加重要的信息CMB，以更好地约束所考虑的四个模型的额外参数。
2018-04-04 astro-ph.CO
Reconstruction of the Primordial Power Spectrum using Temperature and Polarisation Data from Multiple Experiments
我们开发了一种方法来重建原始功率谱，P（k），使用温度和偏振数据的联合分析的宇宙微波背景（CMB）的观测。该方法是Richardson-Lucy算法的扩展，该算法首先由Shafieloo和Souradeep在此上下文中应用。我们展示了如何包括偏振测量可以减少重建功率谱的不确定性。特别地，偏振数据可以比仅测量总强度更有效地约束光谱中的振荡。我们将估计量应用于当前CMB结果的汇编。重建的光谱与最佳拟合的功率谱一致，尽管我们发现了尺度k ~ 0.002 Mpc^-1的功率“下降”的证据。这个特征似乎与WMAP在区域18 <1 < 26中的功率有关，该区域始终低于最佳拟合模型。我们还预测重建模拟，普朗克调查，包括样本方差有限的极化数据。
2009-03-06 astro-ph.CO
Pitfalls of a power-law parameterization of the primordial power spectrum for Primordial Black Hole formation
原初黑洞（PBH）可以在辐射主导的早期宇宙中形成，来自于暴胀产生的大密度扰动的坍缩。原始功率谱的幂律参数化常被用来从宇宙学尺度外推，其中扰动的幅度可以通过宇宙微波背景和大尺度结构观测很好地测量，直到PBH可能形成的小尺度。我们发现，这通常会导致在小尺度上的波动的幅度大的错误，因此非常不准确的计算形成的PBH的丰度。
2018-06-27 astro-ph.CO hep-ph
Precise Measurements of Primordial Power Spectrum with 21 cm Fluctuations
我们讨论的问题，我们如何精确地测量原始功率谱，利用未来的观测21厘米波动和宇宙微波背景（CMB）。为此，我们研究了表征原始功率谱的量的投影约束：谱指数n_s，它的运行alpha_s，甚至它的高阶运行beta_s。我们表明，未来的21厘米观测与CMB相结合，将准确地测量上述原始功率谱的观测。我们还讨论了它对一些显式暴胀模型的影响。
2014-06-23 astro-ph.CO hep-ph
The Effect of Curvaton Decay on the Primordial Power Spectrum
我们研究了曲率衰变对原初功率谱的影响。利用解析近似和数值计算，我们发现在曲率衰变后的辐射主导时期，功率谱得到增强。在曲率衰变时，Barnesian势的振幅由曲率中的能量密度的分数控制。我们发现，在原始曲率扰动的振幅的增强，但是，不足以大到导致原始黑洞生产过剩的尺度重新进入视界后的时间曲率衰变。
2012-09-12 astro-ph.CO hep-th
Measuring the tilt of primordial gravitational-wave power spectrum from observations
本文研究暴胀产生的原初引力波，探讨当前对其谱倾斜度的约束，并预测未来观测的改进潜力。
2019-07-23 astro-ph.CO gr-qc
Broad primordial power spectrum and $μ$-distortion constraints on primordial black holes
针对超大质量原初黑洞形成假说受宇宙微波背景μ畸变严格约束的问题，研究发现宽功率谱在非高斯曲率扰动假设下可弱化该约束，为缓解相关限制提供了可能。
2025-01-17 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on primordial curvature spectrum from primordial black holes and scalar-induced gravitational waves
原初黑洞和标量诱导引力波的观测数据可以在小尺度上约束原初曲率扰动。我们用一个破幂律形式来参数化原初曲率扰动，发现它与许多能产生原初黑洞的暴胀模型是一致的，如非最小导数耦合暴胀、标量-张量暴胀、Gauss-Bonnet暴胀和K/G暴胀.利用峰值理论计算了原初暗物质中原初黑洞的比例，得到了原初黑洞对破缺幂律形式的原初曲率功率谱的约束.实空间的礼帽和高斯窗函数被认为是。高斯窗函数对原曲率扰动幅度的约束比实空间礼帽窗函数的约束大3倍左右。给出了NANOGrav 12.5yrs数据集原始曲率扰动的约束条件，其中NANOGrav信号被假定为标量诱导的引力波，并且仅使用前5个频率点。
2023-01-29 astro-ph.CO gr-qc
Analytic formula for the dynamics around inflation end and implications on primordial gravitational waves
我们认为，原始引力波具有谱裂，它的信息对探索早期宇宙是相当有用的。事实上，这样的光谱突变可以是暴胀结束的指纹，并且突变处的振幅和频率可以同时告诉我们暴胀的能量标度和再加热温度。为了研究谱突变，我们给出了慢滚近似崩溃的暴胀结束前后哈勃参数演化的解析公式。利用暴胀动力学的解析公式，我们还半解析地计算了断点附近的原初引力波谱。
2021-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstruction of Primordial Power Spectrum of curvature perturbation from the merger rate of Primordial Black Hole Binaries
小尺度上的原初曲率扰动的性质还不清楚，而大尺度上的原初曲率扰动的性质已经通过对宇宙微波背景各向异性和大尺度结构的观测得到了很好的探索。本文提出了一种通过二元太初黑洞的合并率来重建小尺度上太初曲率扰动的方法，这种合并率可以由小尺度上的太初曲率大扰动来形成.
2021-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on Primordial Power Spectrum from Galaxy Luminosity Functions
我们得到的原始功率谱的限制，第一次，从星系紫外光度函数（LF）在高红移。由于星系LF反映了一个潜在的晕质量函数，这取决于原始波动，可以限制原始功率谱，特别是在小尺度上。我们进行马尔可夫链蒙特卡罗分析，通过改变原始功率谱的参数，以及那些描述天体物理。我们采用$z = 6 -10$的哈勃前沿场数据导出的紫外低频，这使我们能够探测$k \sim 10 - 10^3~{\rm Mpc}^{-1}$尺度上的原始波动。我们的分析还阐明了宇宙学假设如原初功率谱对天体物理参数测定的影响。
2020-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on the Primordial Curvature Power Spectrum by Pulsar Timing Array Data: A Polynomial Parameterization Approach
针对脉冲星计时阵列观测到的随机信号，提出基于泰勒展开的原初曲率功率谱峰值参数化方法，并结合贝叶斯推断与NANOGrav 15年数据集对其进行限制，该方法具有较强通用性。
2024-01-10 astro-ph.CO gr-qc
Reconstruction of Power Spectrum of Primordial Curvature Perturbations on small scales from Primordial Black Hole Binaries scenario of LIGO/VIRGO detection
原初黑洞（PBH）作为LIGO/Virgo探测到的二元黑洞（BBH）合并事件的候选边界，为研究小尺度上的原初曲率扰动提供了一个有用的工具。利用GWTC-1到GWTC-3星表，在暴胀时期PBH起源于小尺度上大的原始曲率扰动的假设下，我们首次重建了小尺度上原始曲率扰动的功率谱。发现原始功率谱的振幅在尺度$\mathcal{O}(1)$ pc上增大到$\mathcal{O}(10^{-2})$。这可能意味着PBH作为BBH可能合并候选者的有效性。
2023-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Breaking the scale invariance of the primordial power spectrum in Horava-Lifshitz Cosmology
本文研究了Horava-Lifshitz宇宙学中原初微扰的谱倾斜。一致逼近，这是一个推广的熟悉的Wentzel-Kramers-Brillouin（WKB）方法，被用来计算光谱指数的数值和解析的封闭形式。我们阐明了谱指数如何依赖于膨胀模型和修改后的色散关系中的参数。
2009-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Matter creation and primordial CMB Spectrum in the inflationless Milne-like cosmologies
我们提出了一个新的见解的原始谱的标量粒子密度扰动的解释。基于频谱普遍性的假设，即，平均能量密度和不均匀性的典型值可以在所考虑的模型框架中任意选择，谱的形式变得完全确定。它接近平坦的Harrison-Zeldovich谱，但具有被抑制的低频模式。
2018-01-01 astro-ph.CO gr-qc
Analytic Approximations for the Primordial Power Spectrum with Israel Junction Conditions
该研究对比宇宙暴胀前阶段的不同匹配条件，指出Contaldi等人的标量扰动连接条件与Israel连接条件不符，且广义相对论匹配下的功率谱不现实，进而提出一种支持有限时长相变的半解析原初功率谱模型。
2024-05-13 astro-ph.CO gr-qc
The cosmological vector modes from a monochromatic primordial power spectrum
高阶矢量模的宇宙学背景可以由一阶标量微扰产生。系统地研究了二阶和三阶矢量模。给出了两个点函数$\langle V^{(n),λ}V^{(n),λ'} \rangle$ $\left(n=2,3\right)$的显式表达式和相应的功率谱。在单色原始功率谱的情况下，不存在二阶矢量模。然而，三阶矢量模可以由单色原始功率谱产生。发现由二阶标量微扰产生的三阶矢量模支配着两点函数$\langle V^{(3),λ}V^{(3),λ'} \rangle$和相应的功率谱。
2022-07-04 astro-ph.CO gr-qc
The Knotted Sky I: Planck constraints on the primordial power spectrum
使用普朗克的温度数据，我们搜索偏离幂律原始功率谱，采用贝叶斯模型选择和后验概率。我们参数化的频谱与$n$结位于任意值的$\log{k}$，与线性和三次样条。这个公式恢复了原始光谱中的缓慢调制和急剧转变。功率谱在波数$k>10^{-3} \, \mathrm{Mpc}^{-1}$处符合无特征的幂律。在大尺度下，调制原始谱相对于$Λ$ CDM产生更好的拟合，但没有强有力的证据表明偏离幂律谱。此外，使用模拟地图，我们表明，在$k \sim 10^{-3} \, \mathrm{Mpc}^{-1}$的本地功能可以模仿大规模的电源抑制。对于多结谱，我们只看到标准$Λ$ CDM宇宙中其他自由参数的后验分布的微小变化。最后，我们调查是否半球功率不对称的解释在每个黄道半球的原始功率谱的独立功能，但没有发现它们之间的显着差异。
2014-08-26 astro-ph.CO hep-ph
Signatures of primordial gravitational waves in matter power spectrum
我们模拟了尘埃宇宙从$z=1089$到$z=0$的演化过程。我们对具有标量扰动的平坦Friedmann-Lemaire-Robertson-Walker（FLRW）背景时空中的爱因斯坦方程进行了数值积分，标量扰动是由微波背景中各向异性程序（CAMB）产生的物质功率谱导出的。为了研究太初引力波（GW）对宇宙非均匀性的影响，我们在上述度规中加入了一个初始振幅为$3\times 10^{-4}$的衰减、无发散、无迹的太初张量扰动.我们发现，这种原始张量扰动抑制了约$0.01\%$在$z=0$波数与它的模式的物质功率谱。这种抑制可能是未来全球变暖背景的一种可能的探测。
2020-06-11 astro-ph.CO gr-qc
Primordial dark matter from curvature induced symmetry breaking
我们证明了绝热暗物质可以通过暴胀过程中的引力致对称破缺产生。我们研究了一个$Z_2$对称标量单线态，它只通过引力耦合到其他场，当非最小耦合$ξ$为负时，在暴胀过程中时空曲率破坏了它的对称性。我们发现，对称性破缺导致绝热暗物质的形成与观察到的丰度为单重态质量$m\sim{\rm MeV}$和$|ξ|\sim 1$。
2020-08-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Harrison-Z'eldovich primordial spectrum is consistent with observations
暴胀预言了具有几乎标度不变的谱和近似为1的谱指数（Harrison-Zel'dovich（HZ）谱）的原始标量扰动。暴胀宇宙学的第一个重要步骤是检查HZ原始光谱与当前观测的一致性。最近的分析声称，HZ原始光谱被排除在99%以上的c.l.。在这里，我们表明，HZ谱是只有轻微不利的，如果考虑一个更一般的再电离的情况。来自普朗克任务的数据将解决这个问题。
2010-03-26 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
