Generation of large-scale magnetic fields, non-Gaussianity, and primordial gravitational waves in inflationary cosmology
在IIB型弦论的背景下,探讨了暴胀宇宙学中大尺度磁场的产生,特别是在一种由跑道暴胀激发的模暴胀中。在该模型中,超荷电磁场的共形不变性被打破,这是由于标量场和赝标量场耦合到超荷电磁场。首先评估了以下三个宇宙学可观测量:哈勃视界尺度上的当前磁场强度,它远小于反反应问题的上限,由于大质量规范场的存在而导致的曲率扰动的局部非高斯性,以及张量与标量比。结果表明,得到的局域非高斯性和张量标量比与普朗克数据是一致的。
2014-12-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Large non-Gaussianity in non-minimal inflation
考虑了一个简单的暴胀模型,其中复标量场与引力非极小耦合。复标量的模和角方向都在缓慢地滚动,导致双场暴胀。由于非最小耦合,模量方向变得平坦,并且角方向由于整体U(1)对称性的小破缺而变成伪Goldstone玻色子。我们表明,大的非高斯性可以产生在慢卷暴胀的角度方向的初始条件下的合理假设。这种情况可以在粒子物理模型中实现,例如具有两个希格斯双重态的标准模型。
2011-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes from Inflation and non-Gaussianity
原始黑洞的起源可能是由于在暴胀过程中产生的同动曲率扰动的小尺度增强。它们在形成时的质量分数对如此大但罕见的波动中可能的非高斯性非常敏感。我们讨论了一个路径积分公式,它提供了确切的质量分数的原始黑洞在形成中存在的非高斯性。通过几类模型,一个基于单场膨胀和其他观众领域,我们表明,限制到高斯统计可能会导致严重的不准确估计的质量分数,以及原始黑洞的聚类特性。
2018-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ultra Slow-Roll Inflation and the non-Gaussianity Consistency Relation
超慢卷暴胀最近被用来挑战非高斯一致性关系。我们表明,这种通货膨胀的情况属于一个参数类的模型,我们研究它的属性和观测预测。我们证明了功率谱保持尺度不变,双谱是局部类型的fnl=5(3-ns)/4,这确实是一个修改的一致性关系。然而,我们也表明,该系统是不稳定的,并遭受许多物理问题,其中之一是很难正确WMAP规范化的模型。我们的结论是,超慢卷通货膨胀仍然是一个非常特殊的情况下,其物理相关性可能不足以质疑的一致性关系的有效性。
2012-11-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Large-scale magnetic fields, non-Gaussianity, and gravitational waves from inflation
我们探讨了在所谓的模量膨胀中大尺度磁场的产生。超荷电磁场不仅与一个标量场耦合,而且与一个赝标量场耦合,从而打破了超荷电磁场的共形不变性。我们明确地分析了目前哈勃视界尺度上的磁场的强度、大质量规范场产生的曲率扰动的局部非高斯性以及密度扰动的张量-标量比。因此,我们发现局部非高斯性和张量标量比与最近的普朗克结果是兼容的。
2015-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Revisiting non-Gaussianity from non-attractor inflation models
非吸引子暴胀是唯一能破坏Bunch-Davies真空态的非高斯性相容关系并产生大的局域非高斯性的单场暴胀。然而,也知道非吸引子膨胀本身是不完全的,应该跟随着慢滚吸引子的阶段。此外,这两个阶段之间存在一个过渡过程。在过去的文献中,这种转变被近似为瞬时的,在这个阶段的非高斯性的演变没有得到充分的研究。在本文中,我们遵循的非高斯性的详细演变,通过过渡阶段到慢滚吸引相,考虑不同类型的过渡。我们发现,过渡过程的局部非高斯性的大小有重要的影响。我们首先计算了正则非吸引子模型在暴胀结束时非高斯性的净贡献。如果曲率扰动在过渡过程中不断演化--例如在平滑过渡或某些急剧过渡场景的情况下--则在非吸引子阶段中生成的$\mathcal{O}(1)$局部非高斯性可以被随后的演化完全擦除,尽管一致性关系仍然被违反。在急剧转变的极端情况下,超视界模式在非吸引子阶段结束后立即冻结,可以恢复原始的非吸引子结果。我们还研究了具有非正则动力学项的模型,发现过渡通常可以在压缩双谱中贡献一个抑制因子,但最终的局部非高斯性仍然可以参数化地变大。
2018-01-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational modulated reheating and non-Gaussianity in Supergravity R^2 inflation
在R^2暴胀之后,再加热通过共形非不变场的引力粒子产生进行。我们认为,非零的期望值的平面方向通用超对称理论打破共形不变性的领域耦合到他们的位置依赖的方式,由于量子涨落。因此,在超重力R^2暴胀之后,可以发生调制再加热。由此产生的曲率波动是充气期间产生的波动和调制再加热产生的波动的混合物。谱指数取n_s=0.960和0.983之间的值,局部型非高斯性的非线性参数可以是f_nl \sim \pm 10,并且张量与标量比是r \le 4 \times 10^{-3}。
2013-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Local non-Gaussianity from inflation
原始扰动的非高斯分布有可能揭示在非常早期的宇宙中起作用的物理过程。局部模型提供了一类定义明确的非高斯分布,这些分布是从膨胀期间高斯场波动开始的超哈勃尺度上密度扰动的非线性演化中自然产生的。我描述的delta-N形式主义用于计算原始密度扰动在大尺度上,然后审查几个模型的起源,本地原始非高斯,包括cuvaton,调制再加热和ekpyrotic方案。我在附录中列出了在特定论文中使用的符号约定表。
2010-04-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauge invariance and non-Gaussianity in Inflation
我们阐明了规范不变性在计算暴胀中量子非高斯算符中的作用。给出了n点函数的规范不变生成泛函,指出了空间平直规范的特殊地位。我们还评论规范变换,字段重新定义,选择的$t={\rm const}$超曲面和使用的边界项在计算中的非高斯之间的关系。
2011-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vanishing of local non-Gaussianity in canonical single field inflation
我们研究了可观测的原始局部非高斯性在两个相反的规范单场暴胀制度:吸引子(标准单场慢卷暴胀)和非吸引子(超慢卷暴胀)的生产。在吸引子区域,使用同动坐标的双谱的压缩极限的标准导数给出了著名的Maldacena的一致性关系$f_{NL} = 5(1-n_{s})/12$。另一方面,在非吸引子区域,压缩极限提供了一个实质性的违反由$f_{NL} = 5/2$给出的这个关系。在这项工作中,我们认为,无论通货膨胀是吸引子或非吸引子,可观察到的原始局部非高斯的大小被预测为$f_{NL}^{obs} = 0$(一个结果,已经被理解为在吸引子模型的情况下举行)。为了证明这一点,我们遵循使用所谓的共形费米坐标(CFC),最近在文献中介绍。这些坐标参数化了扰动FRW时空中惯性观测者的局部环境,允许人们识别和计算规范不变量,如$n$ -点关联函数。具体地说,我们发现,在暴胀期间,所有的模式已经退出视界后,压缩极限的3点关联函数的曲率扰动消失在CFC框架,无论暴胀制度。我们认为,这种取消应该持续通货膨胀结束后。
2018-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial non-Gaussianity from G-inflation
本文对G-暴胀产生的原初涨落进行了全面的研究,其中暴胀子拉格朗日量的形式为$K(ϕ, X)-G(ϕ, X)\Boxϕ$和$X=-(\partialϕ)^2/2$ .拉格朗日量仍然产生了二阶引力场和标量场方程,因此提供了比以往任何时候都更一般的单场暴胀,具有更丰富的现象学。我们计算的功率谱和双谱,并澄清如何非高斯振幅取决于参数,如声速。在这样做时,我们试图保持尽可能大的一般性,允许非慢滚和偏离精确的标度不变性。
2011-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Enhancement of Non-Gaussianity after Inflation
本文研究了具有一般状态方程的理想流体的宇宙学扰动在大尺度上的演化。利用超视界守恒律,可以跟踪暴胀后不同阶段扰动的非高斯性的演化。我们发现,一个大的非线性产生的引力动力学从原来的暴胀量子涨落。这导致在单场慢滚模型中,在膨胀过程中产生的微小的内在非高斯性的显着增强。
2004-04-05 astro-ph gr-qc hep-ph
Folded Resonant Non-Gaussianity in General Single Field Inflation
我们计算了一种新型的大的非高斯性,由于一般的单场暴胀模型的小周期功能。我们发现,非Bunch-Davies真空分量产生的功能,虽然有一个非常小的幅度,可以有显着的影响,非高斯。三种机制同时打开,在这样的模型中,即共振效应,非Bunch-Davies真空和更高的导数动力学项,导致具有独特的形状和运行的双谱。该大小可以等于或大于先前在每个单个机制中找到的大小。我们的全部结果,包括共振和折叠共振非高斯性,给出了由于一般单场暴胀的一般周期性特征而导致的首阶双谱。
2010-11-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Spectral Index and Non-Gaussianity in Supersymmetric Hybrid Inflation
考虑了具有两个暴胀子场的超对称混合暴胀模型。暴胀过程中的超势由W=(κS+κ' S')M^2支配,其中S,S'是携带相同U(1)_R电荷的暴胀子,κ,κ'是无量纲耦合,M(\sim 10^{15-16} GeV)是与对称性破缺标度相关的量纲参数。一个质量轻的本征态驱动暴胀,而另一个质量较重的本征态则粘在原点上。对于标量谱指数n_s \approx 0.96(WMAP 7的中心值),较轻的暴胀子质量的微小性可以通过超重力修正的比值κ '/κ来控制。我们还讨论了在这种情况下出现双场暴胀和大非高斯性的可能性。
2012-02-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Gaussianity in rapid-turn multi-field inflation
本研究针对快转多场暴胀的非高斯性问题,利用δN形式体系推导超视界多场混合双谱的解析公式,发现其可产生大幅值局域非高斯性,为未来观测解读提供依据。
2024-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Violation of non-Gaussianity consistency relation in a single field inflationary model
在本文中,我们提出了一个简单的,玩具模型的单场暴胀,其中的标准非高斯一致性条件是违反的。在该模型中,超视界尺度上的曲率扰动不守恒,扰动的衰减模在非扰动相中不可忽略。结果,在压缩极限下会产生较大的局部非高斯性,这违反了单场模型的标准非高斯性相容性条件。
2013-03-18 astro-ph.CO hep-th
Multi-field inflation with large scalar fluctuations: non-Gaussianity and perturbativity
本文研究双曲场空间中多场暴胀模型的大标量涨落,发现峰值尺度上的非高斯性大且接近局域型,并用输运方法和$δN$形式验证了结果,同时讨论了其对理论微扰性的影响。
2023-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity beyond slow roll in multi-field inflation
我们研究了多场暴胀过程中产生的非高斯性。我们提供了一个精确的表达式的双谱参数f_NL,这是有效的慢滚制度以外,适用于某些类的暴胀模型。然后,我们研究了一个新的,精确的多场暴胀模型考虑的情况下,双谱增长到可观察的值在年底的通货膨胀。我们表明,在这种情况下,三谱也很大,甚至可以提供非高斯的主导信号。
2011-11-03 astro-ph.CO hep-th
Non-Gaussianity in Two-Field Inflation
我们推导出一般双场暴胀中局部双谱和三谱的半解析公式,并为建立具有可观测非高斯性的观测允许模型提供了一个简单的几何配方。我们使用δN形式主义和传递函数形式主义来表示双谱几乎完全在模型无关的物理量。类似地,我们计算了三谱,并证明了三谱参数τNL可以完全用谱观测量来表示,这提供了一个新的一致性关系,这是两场暴胀所独有的。我们表明,为了在通货膨胀期间产生可观的大的非高斯性,曲率模式的等曲率模式的来源必须是非常敏感的初始条件,以及采购量必须是适度的,以避免过度微调。在一些最小的假设下,我们认为,只有当相邻的轨道通过二维场空间在通货膨胀期间发散时,第一个条件才得到满足。从几何学上讲,这意味着暴胀子在暴胀期间必须沿着势V中的脊滚动一段时间,并且它的轨迹必须在场空间中稍微转弯(但不要太急)。因此,它遵循两个领域的情况下,吸引子解决方案必然会产生小的非高斯性。这就解释了为什么在双场暴胀中很难实现大的非高斯性,以及为什么它只在一小类模型中实现,比如混合暴胀和某些乘积势,其中势和/或初始条件被微调。我们的一些结论定性地推广到一般的多场暴胀。
2010-12-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Comment on non-Gaussianity in hybrid inflation
在文献中,对于混合暴胀中的非高斯性的数量有不相容的估计。本文指出了产生这种差异的原因,并证明了用二阶微扰Einstein方程和分离宇宙方法两种不同方法得到的混合暴胀中的非高斯性量的结果是一致的。这为方法本身和非高斯性的实际计算提供了信心。
2005-06-14 astro-ph hep-ph hep-th
Phase transitions during Cyclic-Inflation and Non-gaussianity
典型的具有正真空能量密度的冷膨胀会稀释所有的物质,除了在膨胀过程中被拉伸到哈勃补丁之外的量子波动。然而,循环膨胀的情况下,宇宙经历了许多许多不对称的周期,导致整体指数增长,在热物质的存在下运作。因此,虽然冷暴胀的一些好的特性被保留,在循环暴胀模型中,热激发是不断产生的,并且存在一个独特的机会,在CMBR中留下有趣的热历史。特别地,我们将看到,当接近临界温度时,相变可以导致明显大的高阶非高斯性,并且这些非高斯性随着关联的阶数而越来越发散。
2013-02-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large non-Gaussianity generated at the end of Extended D-term Hybrid Inflation
在本文中,我们表明,如果我们通过添加一个轻的标量场耦合到瀑布场扩展D-项混合暴胀,大的非高斯性可以产生在年底的暴胀。D项暴胀后产生的宇宙弦对宇宙微波背景(CMB)角功率谱的贡献可以低至10%,这也避免了谱指数问题。
2009-08-28 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Non-Gaussianity from false vacuum inflation: Old curvaton scenario
本文计算了由假真空能量驱动的暴胀时期产生的同动曲率微扰的三点关联函数。我们得到了一个新的假真空形状双谱,它的峰值在等边极限。利用这一结果,我们提出了一个方案,我们称之为“老曲率”。所得到的双谱的形状位于局部真空形状和假真空形状之间。此外,我们有一个大的运行的光谱指数。
2010-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Conditions for large non-Gaussianity in two-field slow-roll inflation
我们研究了慢滚双场暴胀中的原初非高斯性水平。利用非线性参数f_nl在和或积可分势情况下的解析公式,我们发现即使在Hubble出口处的高斯扰动下的慢卷暴胀也可能产生显著的非高斯性.在本文中,我们给出了获得大的非高斯性的一般条件,并计算了获得这一点所需的微调水平。我们提出了明确的模型,其中在膨胀结束时的非高斯性可以超过当前观测的|f_nl| <100的界限。
2008-10-06 astro-ph gr-qc hep-th
Review of local non-Gaussianity from multi-field inflation
我们回顾模型,产生一个大的非高斯的本地形式。我们首先简要地考虑三个模型,产生的非高斯无论是在或结束后的通货膨胀;曲率的情况下,调制(p)再加热和非均匀结束的通货膨胀。然后,我们专注于在暴胀过程中产生非高斯性的方法。我们推导出一般条件的产品或总和可分离的潜力必须满足,以产生一个大的本地双谱在慢卷膨胀。作为一个应用,我们考虑两个场的混合暴胀。然后,我们推导出一个形式主义,而不是基于慢卷,可以应用到模型中的慢卷参数变大之前,通货膨胀结束。一个精确的可解的两个领域的模型中,这种情况发生。最后,我们还考虑了进一步的非高斯观测值,f_NL和三谱的尺度依赖性。
2010-04-29 astro-ph.CO hep-th
Non-Gaussianity from Excited Initial Inflationary States
我们用一种与模型无关的方法研究了初始暴胀激发态产生压缩极限$f_{NL}$的过程。我们将“兴奋”限定为Bunch Davies态的Bogoliubov变换。我们同时施加的约束,可观察到的功率谱是近尺度不变的至少三十年,今天可观察到的模式是subhorizon在通货膨胀的开始,而不会引起显着的反作用。我们证明了在超视界演化可以忽略的单场暴胀模型中,大多数激发的初始暴胀态不会产生可观测的压缩极限$f_{NL}$。其中一个模式处于Bunch Davies状态而其它两个模式处于具有$0.01<|β_k|\leq0.1$的激发态的情况可产生压缩极限$f_{NL}$,其可通过未来实验检测。
2013-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Separable and non-separable multi-field inflation and large non-Gaussianity
在本文中,我们提供了一个一般的框架,$δN$形式主义的基础上,估计宇宙微波背景辐射的不可分的潜力,并为通用的\emph{end of inflation}边界条件的宇宙学观测值。我们提供了相关的观测值的解析和数值解分解的曲率和等曲率方向,\emph{instead of adiabatic and entropy directions}的宇宙学扰动。然后我们研究了在什么条件下通过相变可以产生大的双谱和三谱,从而结束暴胀。在一个说明性的例子中,我们表明,大的$f_{NL}\sim {\cal O}(80)$和$τ_{NL}\sim {\cal O}(20000)$可以得到的情况下,可分离和不可分离的通货膨胀潜力。
2012-09-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Gaussianity Consistency Relation for Multi-field Inflation
虽然原始扰动的“局部形式”双谱的检测将排除所有单场暴胀模型,但多场模型仍然是允许的。我们表明,多场模型所描述的$δN$形式主义遵守$f_{\rm NL}$和本地形式的{ \it三谱}振幅,$τ_{\rm NL}$,使$τ_{\rm NL}>\frac12(\frac65f_{\rm NL})^2$与可能的对数尺度的依赖性之间的不等式,提供2-循环项是小的。检测到违反这个不等式将排除大多数多场模型,挑战暴胀作为一种机制,产生原形扰动。
2011-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The next non-Gaussianity frontier: what can a measurement with $σ(f_{\rm NL}) \lesssim 1$ tell us about multifield inflation?
未来的星系巡天有望以前所未有的精度探测局部原始非高斯性,即$σ(f_{\rm NL}) \lesssim 1$。我们研究的影响,多场通货膨胀考虑观众模型,其中通货膨胀是由暴胀子场驱动,但原始扰动(部分)产生的第二个,观众场。我们使用普朗克数据进行MCMC似然分析,研究定量预测$f_{\rm NL}$和其他可观的一系列这样的观众模型。我们表明,模型的原始扰动占主导地位的观众场,而微调内更广泛的参数空间,通常预测$f_{\rm NL}$的顺序统一。因此,即将到来的星系团测量将构成一个严格的测试,是否原始扰动的产生和暴胀宇宙的加速膨胀是由于不同的现象。
2016-12-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Gaussianity from Inflation: Theory and Observations
这是一个审查模型的膨胀和他们的预测的原始非高斯密度扰动被认为是在宇宙结构的起源。非高斯性作为一个关键的可观察性出现,以区分宇宙学扰动产生的竞争方案,是目前和未来的宇宙微波背景卫星任务的主要目标之一。我们从理论和观测的角度详细介绍了非高斯性这一主题的最新进展,并提供了在微扰理论中计算任何宇宙学扰动模型中的非高斯性水平所需的所有工具。我们讨论了新一波的暴胀模型,这些模型牢固地植根于现代粒子物理学理论,并预测了大量的非高斯性。该评论是针对天体物理学家和粒子物理学家,并包含有用的表格,总结了关于非高斯性的理论和观测结果。
2004-07-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial non-Gaussianity as a saviour for PBH overproduction in SIGWs generated by Pulsar Timing Arrays for Galileon inflation
本文研究伽利略暴胀中负局域非高斯性对原初黑洞丰度的抑制作用,发现其既能避免PBH过量产生,又能产生与脉冲星计时阵列数据吻合的标量诱导引力波。
2024-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Shapes of non-Gaussianity in warm inflation
最近有人提出,当暴胀子是一个与纯杨-米尔斯耦合的轴子时,闪锌矿加热是实现暖暴胀的一种机制。作为加热的结果,在暴胀子的运动方程中存在摩擦系数$γ\propto T^3$,以及对宇宙学涨落的热贡献。在不知道暴胀子势的情况下,非高斯性是搜索该模型签名的最有前途的方法。在Bastero-Gil、Berera、Moss和Ramos的早期工作的基础上,我们计算了标量三点关联函数,并指出了压缩极限和折叠极限的一些明显特征。作为一种检测策略,我们表明,等边模板和一个新的模板的组合有一个很大的重叠与非高斯形状的范围$0.01 \leqγ/H\leq 1000$,并在此范围内$0.7 <|f_{\rm NL}| < 50$。
2023-02-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Supersymmetric Dirac-Born-Infeld Axionic Inflation and Non-Gaussianity
分析了基于超对称DBI作用量的公理景观中的暴胀现象。我们讨论的DBI模型涉及一个具有一个$U(1)$位移对称性的手征超场景观,该对称性被超势中的瞬子型非微扰项破缺。移位对称性的破坏导致一个伪Nambu-Goldstone玻色子充当暴胀子,而手征场的其余归一化相位一般标记为轴子在$U(1)$移位对称性下是不变的。分析是在真空中进行的稳定的saxion,这是手征场的幅度。展示了慢卷膨胀发生的参数空间区域,并计算了谱指数以及张量与标量功率谱的比值。超对称DBI模型分析的一个有趣的方面是,在大多数的参数空间张量标量比和标量谱指数是一致的普朗克数据,如果慢滚发生,是不是永恒的。同样有趣的是,张量与标量功率谱的比率可以很大,并且可以接近实验上限,因此可以在改进的实验中进行测试。探讨了这类模型的非高斯性。
2018-07-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observable non-gaussianity from gauge field production in slow roll inflation, and a challenging connection with magnetogenesis
在任何现实的暴胀粒子物理模型中,暴胀子都可以被期望与其他场耦合。本文考虑U(1)规范场与标量暴胀子之间具有类玻色子耦合的模型。我们表明,这种耦合可以导致可观察到的非高斯性,即使在传统的制度,其中膨胀是由一个单一的标量缓慢滚动的光滑的潜力:依赖于时间的暴胀凝聚导致放大的大尺度规范场波动,这可以反馈到标量/张量宇宙学扰动。在压缩极限,所得到的双谱是接近本地的,但它显示了一个相当大的和特征的四极依赖于之间的角度较短的和较大的模式的相关性。可观测的非高斯性是在微扰理论的控制下获得的。如果将规范场等同于电磁场,那么我们所研究的模型就是由Ratra最初提出并被广泛研究的磁成因思想的实现。然而,鉴于文献中已经注意到的强耦合问题,这种识别(对于非高斯性产生不是必需的)是有问题的。
2012-06-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Gelaton Scenario: Equilateral non-Gaussianity from multi-field dynamics
具有非最小动力学项的单场暴胀模型的独特特征,如狄拉克-玻恩-因菲尔德和k-暴胀,可以被更熟悉的多场暴胀系统所捕获,这种系统通常出现在低能超引力模型中。至少有一个重场,我们称之为胶子,具有依赖于暴胀子的动能的有效势。积分出的凝胶给出了一个有效的单场系统的绝热波动的声速降低,产生潜在的可观察到的等边非高斯性,而引起可忽略的等曲率波动。这种机制只有在凝胶子和暴胀子之间存在相对紧密的耦合时才是活跃的,并且这对暴胀子-凝胶子系统保持弱耦合的凝胶子的质量设置了上限。这种方法给出了一个UV完备的框架来描述大类的k-暴胀行为。
2010-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Large non-Gaussianity from multi-brid inflation
最近提出了一种多分量混合暴胀模型,称为多桥暴胀,其中包括非高斯参数f_{NL}在内的各种可观测量都可以解析计算。特别地,对于具有指数势的双桥暴胀模型和暴胀的终点是场空间中的椭圆的条件,我们发现,当保持其他观测量在与观测一致的范围内时,对于某些暴胀轨迹,只要两个质量的比值很大,大的非高斯性是可能的。人们可能会问,由此产生的大非高斯性是否是特定于这种特殊形式的势和暴胀结束的条件。本文考虑了一个多桥暴胀模型,其势函数为标量场分量中的二次项的指数函数。我们还考虑了一个更一般的椭圆类的通货膨胀结束比以前研究的。然后,重点讨论了双桥暴胀的情况,我们发现,即使在等质量的情况下,大的非高斯性在本模型中也是可能的。然后,通过调整模型参数,我们发现,存在的模型,其非高斯性和张量标量比都足够大,在不久的将来被检测到。
2009-02-17 astro-ph gr-qc hep-th
Non-Gaussianity in multiple three-form field inflation
在这项工作中,我们提出了一种方法来实现的$δN$形式主义,研究在多个三形式的字段膨胀产生的原始非高斯。使用一个双重的描述有关的三种形式的领域,非正则标量场,并采用现有的结果,我们产生的双谱的曲率扰动的三种形式的数量方面的表达式。我们研究的双谱中产生的两个三形式的领域的通货膨胀的情况下,一个特定的潜在的,为合适的值的参数被发现在早期的工作,以给出的频谱指数和张量的比例标量扰动兼容当前的界限值。我们计算了这个模型的约化双谱,发现在${\cal O}(1)$的等边和正交配置和在压缩极限的${\cal O}(10^{-3})$的振幅。因此,我们确认,这三种形式的通货膨胀的情况是与目前的观测限制兼容。
2016-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity constrains hybrid inflation
在混合暴胀模型中,暴胀以突然的不稳定性结束,这种不稳定性与势能中的陡峭脊相关。在这里,我们认为,这个功能可以产生一个很大的贡献,曲率扰动可观察到的尺度。这种贡献几乎是尺度不变的,但高度非高斯。非高斯性的程度可以超过目前的观测范围,除非暴胀尺度非常低或混合势包含非常大的耦合常数。小尺度上的非线性效应可能会抑制非高斯信号,虽然我们没有发现令人信服的证据表明会发生这种情况,但需要全晶格模拟来明确解决这个问题。添加注释:我们现在相信,非线性效应将无效的原始计算在本文中基本上是瞬间后,短波长模式达到其潜力的最小值。这意味着本文中描述的机制不会导致长波长上可感知的曲率扰动,并且不会对混合暴胀产生有用的约束。为了解释这一事实,我们在这篇手稿的p2上插入了一个简短的计算,但在其他方面保持手稿不变。
2010-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity in a Matter Bounce
一个非奇异的弹跳宇宙学,其中今天感兴趣的尺度退出哈勃半径在物质占主导地位的收缩阶段产生一个替代通货膨胀产生的尺度不变的光谱绝热宇宙学波动。在本文中,我们确定签名的非高斯性的波动,这是特定于这种情况下,并允许它从通货膨胀模型的结果进行区分。
2009-03-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity Unleashed
利用哈密顿-雅可比(HJ)方法研究了由单场暴胀产生的广义暴胀非高斯信号。通过对曲率摄动下的三点函数进行数值积分,得到了$f_{NL}$的尺度相关解。这使得在慢滚机制外的单场暴胀动力学的充分探索,并开辟了使用非高斯性的未来观测的可能性,以约束使用模型独立的方法的暴胀潜力。“等边”$f_{NL}$的分布所产生的单场暴胀与规范和非规范的动力学条款显示作为一个例子,应用这个程序。
2013-03-08 astro-ph.CO hep-th
A Single Field Inflation Model with Large Local Non-Gaussianity
大的局部形式的非高斯性的检测被认为是能够排除所有的单场膨胀模型。此语句基于单个字段一致性条件。尽管在推导这一条件时意识到了一些隐含的假设,并展示了相应的例子来说明这些警告,但迄今为止,仍然没有明确的和自洽的模型可以作为这一陈述的反例。我们在这封信中提出了这样一种模式。
2013-09-23 astro-ph.CO hep-th
A note on the role of the boundary terms for the non-Gaussianity in general k-inflation
在这个简短的说明中,我们澄清了边界项的作用,在一个相当普遍的最小耦合单场暴胀模型的首阶树水平双谱的计算,其中暴胀子的拉格朗日是一个一般的函数的标量场和它的一阶导数。这包括k-通货膨胀,DBI-通货膨胀和标准动力学项通货膨胀作为特殊情况。这些边界项是在用分部积分简化三阶作用量时出现的。我们进行计算的共动规范明确获得所有的总时间导数的相互作用,并表明,先验它们不能被忽略。双谱的最终结果等于文献中使用场重定义获得的结果。
2011-06-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Galilean symmetry in the effective theory of inflation: new shapes of non-Gaussianity
我们研究的后果强加一个近似的伽利略对称性的有效理论的通货膨胀,理论的小扰动周围的通货膨胀的背景。这种方法使我们能够研究具有两个导数的算子对每个场的影响,由于伽利略拉格朗日量的非重整化性质,这些导数可以是主要的相互作用。在这种情况下,三次非高斯性由三个独立的算子给出,包含多达六个导数,两个具有接近等边的形状,一个在扁平等腰三角形上达到峰值。四点函数大于具有小声速的模型,并且可能用普朗克卫星观测到。
2011-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Inflationary study of non-Gaussianity using two-dimensional geometrical measures of CMB temperature maps
在这项工作中,我们有效地计算了二维Minkowski泛函的宇宙微波背景(CMB)的温度图所产生的单场模型的暴胀与一个标准的动力学项。首先计算了初始扰动的双谱,然后计算了温度涨落的二维位形空间立方矩。这些三次矩产生一阶非高斯修正项的闵可夫斯基泛函。因此,我们开发了一个强大的机制来预测的非高斯性产生的膨胀的CMB温度图使用闵可夫斯基泛函的量。
2018-07-18 astro-ph.CO hep-th
Scale-dependent non-Gaussianity probes inflationary physics
我们计算的双谱和三谱的非高斯原始密度扰动的(准)本地模型的尺度依赖性,并描述这种尺度依赖性的新的可观测参数。它们可以帮助区分暴胀模型,因为它们对标准观测量无法探测到的暴胀物理性质很敏感。我们发现这些参数之间的一致性关系,在某些类别的模型。我们将我们的研究结果应用到调制再加热的情况下,表明非高斯性的尺度依赖性可以是显着的。我们还讨论了双谱和三谱的尺度依赖性,在这种情况下,一个不同的形状,以及考虑中的数字的整体规模。最后给出了实空间中曲率扰动的一个公式,它通过放弃f_NL和g_NL是常数的假设而推广了标准的局部形式.
2010-10-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The inflationary prediction for primordial non-gaussianity
我们推广了δN形式,使得当初始场扰动为高斯型时,δ N给出了原始曲率扰动的所有随机性质.这种计算只需要知道某类未受扰动的宇宙。本文给出了非高斯性的主要信号--高斯噪声的双谱归一化\fnl的计算公式。文中给出了该公式的应用实例,并解释了它与宇宙学扰动理论的关系。
2005-09-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial Non-Gaussianity in Supersolid Inflation
我们研究超固体暴胀中的原初非高斯性。超固体的动力学是建立在四个标量场的有效场论基础上的。在标量部分,有两个声子类激发与动力学混合源于完全自发破缺的非对称性。在压缩位形中,标量扰动的$f_{\text{NL}}$与角度有关,与慢滚参数不成比例,表现出对Maldacena相容关系的钝违反。与固体暴胀相反,即使在角平均之后,违反仍然存在,并且一般来说,非高斯性的量是显著的。在暴胀期间,TSS和TTS扇区的非高斯性在参数空间的同一区域中增强,其中引力波的二次产生足够大以进入LISA的灵敏度区域,而标量$f_{\text{NL}}$仍在当前的实验极限内。
2021-07-06 astro-ph.CO hep-th
Anisotropic tensor power spectrum at interferometer scales induced by tensor squeezed non-Gaussianity
我们开发了一个自发破碎的时间和空间的超纯现象的通货膨胀的情况下,具有独特的功能的原始张量模式。暴胀张量涨落是非绝热的,在暴胀时期可以获得质量。由于与驱动膨胀的场的相互作用,它们可以避开de Sitter空间周围的Higuchi束缚。相应地,原始随机引力波背景(SGWB)的特点是可调的尺度依赖性,可以检测到干涉仪尺度。在这种设置中,张量非高斯性可以在压缩极限中参数化地增强。这引起了长和短张量模式之间的耦合,导致原始SGWB谱中的特定四极各向异性,其可用于构建张量非高斯性的估计。我们分析了如何用干涉仪测试我们的膨胀系统,还讨论了干涉仪如何对原始各向异性SGWB敏感。
2017-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Mild quasi-local non-Gaussianity as a signature of modified gravity during inflation
我们表明,在膨胀过程中爱因斯坦引力的修改可能会以非高斯扰动的形式在宇宙学可观测量上留下潜在的可测量的印记。这是因为这些修改以额外场的形式出现,可能与暴胀子有非平凡的相互作用。我们明确的情况下$R+αR^2$,在几乎尺度不变的非高斯性的水平$f_{\rm NL} \approx -(1$到$30)$可以得到,在准本地配置。
2014-07-24 astro-ph.CO hep-th
Equilateral non-Gaussianity from heavy fields
研究了暴胀过程中重标量场的自相互作用对原初非高斯性的影响。我们以一个具体的常匝准单场暴胀为例。我们推导了一个有效的理论,重点是重场的非线性自相互作用,并计算了相应的非高斯性,该非高斯性是等边型的,并且可以与文献中之前计算的那些相关。我们还直接使用in-in形式主义导出了非高斯性,并验证了这两种方法的等价性。
2013-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Revisiting non-Gaussianity of multiple-field inflation from the field equation
本文利用场方程的方法研究了多场暴胀模型的非高斯性。本文首先回顾了多场暴胀的背景和微扰理论,然后导出了二阶微扰的Klein-Gorden方程。然后,利用$δN$形式,计算了光场扰动的树级双谱,最后给出了曲率扰动$ζ$的相应参数$f_{NL}$.我们还比较了我们的结果与一个已经得到的拉格朗日形式主义,并发现它们是一致的。这一工作有助于我们更深入地理解暴胀微扰理论。
2008-04-03 astro-ph gr-qc hep-th