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
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
Cosmological constraints from galaxy-lensing cross correlations using BOSS galaxies with SDSS and CMB lensing
我们提出了宇宙学参数约束的基础上的联合建模的星系透镜互相关和星系聚类测量的SDSS,边缘化小规模的建模不确定性,使用模拟星系目录,没有明确的星系偏差建模。我们表明,我们的建模方法是强大的星系如何占据暗物质晕和重子物理的影响(在宇宙学参数的$\sim2\%$水平)的不同选择的影响和测试的协方差的影响的可能性分析和调查窗口函数的理论计算。将我们的结果应用于使用BOSS星系样品的测量和使用SDSS星系剪切的透镜测量以及普朗克的CMB透镜测量,并采用保守的尺度切割,我们获得了$S_8\equiv\left(\frac{σ_8}{0.8228}\right)^{0.8}\left(\frac{Ω_m}{0.307}\right)^{0.6}=0.85\pm0.05$(统计)。使用LOWZ $\times$ SDSS星系透镜和$S_8=0.91\pm0.1$(统计)使用LOWZ和CMASS $\times$普朗克CMB透镜的组合。从包括重子物理在内的小尺度模型不确定性出发,我们估计星系-星系透镜测量的系统不确定性为$\sim6\%$(主要由光度红移不确定性决定),星系-宇宙微波背景辐射透镜测量的系统不确定性为$\sim3\%$。
2020-01-20 astro-ph.CO
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
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
Probing gravity with a joint analysis of galaxy and CMB lensing and SDSS spectroscopy
我们目前的测量$E_G$,从大尺度结构的重力探测器,使用BOSS LOWZ和CMASS光谱样品,从SDSS(星系透镜)和普朗克(CMB透镜)的透镜测量。使用SDSS透镜和BOSS LOWZ样本,我们测量了$\langle{E_G}\rangle=0.40^{+0.05}_{-0.04}$(统计)、$\pm 0.026$(系统),与普朗克$Λ$ CDM模型的预测值$E_G=0.46$一致。使用CMB透镜,我们测量了LOWZ的$\langle{E_G}\rangle=0.46^{+0.08}_{-0.09}$(统计学上与星系透镜和普朗克预测一致)和CMASS样本的$\langle{E_G}\rangle=0.39^{+0.05}_{-0.05}$(统计学上与普朗克预测的$E_G=0.40$一致)。我们还研究了$E_G$的红移演化通过分裂的LOWZ样本为两个样本的基础上的红移,与模型预测的结果是一致的。我们估计上述$\langle{E_G}\rangle$数的系统不确定性为$\sim 6$ %(当使用星系-星系透镜)或$\sim 3$ %(当使用CMB透镜),次显性引用的统计误差。这些系统误差预算分别由星系-星系透镜效应的观测系统学和理论模型的不确定性决定。我们不估计星系-宇宙微波背景辐射透镜互相关的观测系统性。
2018-11-14 astro-ph.CO
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
Primordial gravitational waves for universality classes of pseudoscalar inflation
从CMB的极化的电流边界预测膨胀的尺度不变的引力波(GW)背景对于即将到来的GW干涉仪来说是遥不可及的。如果暴胀子是一个赝标量,这种前景将发生巨大变化,在这种情况下,它与任何阿贝尔规范场的一般耦合提供了一个新的引力波源,直接与暴胀的动力学有关。这为探索造成宇宙暴胀的标量势开辟了新的途径。将暴胀模型划分为普适类,我们分析了可能的观测特征。最有希望的情景之一是Starobinsky通货膨胀,这可能导致直接GW检测以及即将到来的CMB检测器中的观测特征。在这种情况下,CMB和直接GW检测之间的互补性,以及与即将到来的地面和空间GW干涉仪进行多频分析的可能性,可能会为通货膨胀的微观物理学提供第一条线索。
2018-10-08 astro-ph.CO 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
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
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
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
Impact of thermal SZ effect on cross-correlations between Planck CMB lensing and SDSS galaxy density fields
宇宙微波背景辐射(CMB)图中星系团的热Sunyaev-Zeldovich(tSZ)效应所造成的残余前景污染传播到重构的CMB透镜场中,从而使CMB透镜与大尺度结构(LSS)之间的本征互相关产生偏差。通过叠加分析,我们发现,残留的tSZ污染导致的透镜收敛的集群的中心部分和集群郊区的透镜收敛的递减的增量。我们通过互功率谱计算量化了残余tSZ污染对普朗克2018 CMB透镜收敛图和SDSS-IV星系密度数据之间互相关性的影响。与普朗克2018年tSZ去投影的SMICA透镜图相比,我们使用tSZ污染的SMICA透镜图进行的分析在多极$\ell\lesssim 500$处测量了$\sim2.5\%$负偏置,并在$\ell\gtrsim1500$处过渡到$\sim9\%$正偏置,这验证了早期对这种tSZ诱导的伪互相关的整体形状的理论预测。在普朗克CMB数据中检测到tSZ诱导的透镜会聚场,在$\ell\lesssim 500$处具有超过$1σ$的显著性,在$\ell\gtrsim1500$处具有超过$14σ$的显著性,从而产生总体$14.8σ$检测。我们还表明,掩盖星系团的CMB数据是不足以消除虚假的透镜信号,仍然检测到一个不可忽略的偏差与$5.5σ$意义上的互相关与星系密度场。我们的研究结果强调了在组分分离阶段从CMB图中去除tSZ效应并采用无tSZ的CMB透镜图与LSS数据进行互相关是多么…
2022-05-19 astro-ph.CO
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
Cross-correlating Planck CMB lensing with SDSS: Lensing-lensing and galaxy-lensing cross-correlations
我们目前的结果,从交叉相关普朗克CMB透镜地图与斯隆数字巡天(SDSS)星系透镜形状目录和BOSS星系目录。对于星系位置与CMB透镜互相关,我们测量的收敛信号周围的星系在配置空间,使用BOSS LOWZ($z\sim0.30$)和CMASS($z\sim0.57$)的样本。对于LOWZ(CMASS)样本,我们使用$20<r_p<70h^{-1}$ Mpc,在固定的普朗克2015宇宙学中,与星系聚类测量进行联合拟合,发现星系偏置$b_g=1.75\pm0.04$($1.95\pm 0.02$)和星系-物质互相关系数$r_{cc}=1.0\pm0.2$($0.8\pm 0.1$),与星系-星系透镜的结果一致。使用相同的尺度,包括星系-星系透镜测量,我们约束的$Ω_m=0.284\pm0.024$和相对校准之间的CMB透镜和星系透镜的偏差是$b_γ=0.82^{+0.15}_{-0.14}$。星系透镜和CMB透镜的结合也使我们能够测量宇宙学距离比(与$z_l\sim0.3$,$z_s\sim0.5$)$\mathcal R=\frac{D_s D_{l,*}}{D_* D_{l,s}}=2.68\pm0.29$,与普朗克2015宇宙学($\mathcal R=2.35$)的预测一致。我们检测的星系位置CMB收敛在小尺度上的互相关,$r_p<1h^{-1}$ Mpc,并找到与透镜的质量$M…
2016-09-27 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
CMB Imprints of a Pre-Inflationary Climbing Phase
我们讨论了弦模型所提出的一类前暴胀动力学对宇宙微波背景(CMB)观测量的影响,在这些模型中,由于D膜和定向折叠的存在,超对称性被破坏,而保持了超对称性的不相容部分,在这些模型中,可能的暴胀子被迫从初始奇点中出现,爬上一个温和的指数势,直到它反弹到一个陡峭的指数潜力的“膜超对称性打破”的情况下,作为一个结果,随之而来的下降引起了一个暴胀时代,开始时,系统仍然是远离其最终吸引子。如果这种类型的暴胀前爬升阶段发生在视界出口的6-7个e-折叠内,对于最大的可观测波长,吸引子的位移和初始状态效应将共同抑制原始标量谱中的功率,增强张量谱中的功率,并且通常叠加在两者上的振荡。我们调查这些印记CMB观测的参数范围内,检查其统计意义,并提供了一个半分析的理由,我们的结果。我们很容易将CMB中的大角度异常至少部分归因于这类暴胀前的动力学。
2012-05-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
CMB constraints on $β$-exponential inflationary models
本文分析了文献[1]中提出的一类广义暴胀模型,称为$β$ -指数暴胀模型.我们表明,这种潜力可以出现在膜宇宙学的背景下,描述额外维度的大小的字段被解释为暴胀。我们讨论了这类模型的观测可行性的光的最新宇宙微波背景(CMB)的数据从普朗克合作,通过贝叶斯分析,并施加严格的约束模型参数。我们发现,单独的CMB数据更喜欢\textit{weakly}的最小标准模型($Λ$ CDM)的$β$指数膨胀。然而,当考虑哈勃参数$H_0$的当前局部测量时,$β$ -暴胀模型{ \it适度}优于$Λ$ CDM宇宙学,使得在当前$H_0$张力的背景下对这类暴胀模型的研究变得有趣。
2018-03-13 astro-ph.CO
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
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
CMB Spectral $μ$-Distortion of Multiple Inflation Scenario
在多重暴胀的情况下,有两个通货膨胀与中间物质占主导地位的阶段,功率谱估计将被增强的规模小于地平线的大小在开始的第二次通货膨胀,$k > k_{\rm b}$。我们要求$k_{\rm b} > 10 {\rm Mpc}^{-1}$确保增强的功率谱与宇宙微波背景辐射(CMB)的大尺度观测相一致。我们考虑由声波耗散产生的CMB谱失真来约束功率谱。$μ$失真值可以是对于$ k_{\rm b} \lesssim 10^3 {\rm Mpc}^{-1}$的标准$Λ$ CDM模型($μ_{Λ\mathrm{CDM}} \simeq 2 \times 10^{-8}$)的期望值的$10$倍,而$y$失真几乎不受功率谱的增强的影响。
2018-05-07 astro-ph.CO
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
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
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
Anomalous anisotropic cross-correlations between WMAP CMB maps and SDSS galaxy distribution and implications on the dark flow scenario
我们通过CMB-星系互相关寻找暗流引起的扩散动力学Sunyaev Zel'dovich(kSZ)效应。这种角度相关性是各向异性的,具有独特的$cos(theta_DF)$角度依赖性,因此可以与其他分量区分开来。这里,$theta_DF$是相对暗流方向与测量相关性的天空方向之间的角度。我们分析了KIAS-VAGC星系目录SDSS-DR 7和WMAP七年温度图,应用无偏的最优加权方案,以消除任何统计各向同性的组件,并提高暗流检测信号。非零加权互相关在3.5 sigma处检测到红移bin z<0.1,在3 sigma处检测到红移bin 0.1<z<0.2,这意味着CMB中存在统计各向异性分量。然而,进一步的分析并不支持暗流的解释。观测到的方向依赖性偏离了预期的$\propto cos(theta_DF)$关系,因此不能用单个暗流的存在来解释,如果观测到的互相关是由暗流诱导的kSZ效应产生的,则速度将过高(> 6000 km/s)。我们报告这项工作的第一次尝试寻找暗流通过加权的CMB星系交叉相关,并提请注意检测到的异常CMB星系交叉相关的来源。
2012-09-12 astro-ph.CO
Forecasting constraints on quintessential inflation from future generation of galaxy and CMB surveys
本文研究了未来CMB和星系巡天对$α$-吸引子框架内典型暴胀模型的约束力,发现CMB-S4、LiteBIRD和Euclid的协同作用可显著收紧模型参数,从而区分不同实现并验证其吸引子行为。
2025-06-27 astro-ph.CO
Constraints on Brane-World Inflation from the CMB Power Spectrum: Revisited
我们分析了兰德尔Sundrum膜世界的通货膨胀的背景下,从普朗克最新的CMB限制。我们总结了最流行的模型类的限制,并探讨了一些更现实的暴胀有效的潜力。标准暴胀参数的约束在膜世界的情景中发生了变化。我们确认,在一般情况下,膜世界的情况下增加张量标量比,从而使这种范式不太符合普朗克约束。事实上,当BICEP 2/Keck约束被包括在内时,膜世界情景中的所有单项势与标准情景相比都变得不受欢迎。然而,对于自然暴胀,由于在膜世界暴胀结束之前允许的e折叠数N的值更大,膜世界的情况更适合约束。
2018-03-16 astro-ph.CO
Finding the Missing Baryons Using CMB as a Backlight
我们提出了一种新的方法来检测失踪的重子通过生成一个模板的运动学Sunyaev-Zel'dovich效应。的模板计算从重建的速度场与星系场的产品,我们发现,一个星系的红移调查,如SDSS和CMB调查,如ACT和普朗克的组合可以检测到的kSZ,从而电离气体,在显着的信号噪声。与其他寻找热气体或金属的技术不同,这种方法通过CMB上的电子签名直接检测IGM中的电子。用SDSS-DR 4、SDSS 3和ADEPT探测ACT(观测面积为2000 $\mathrm{deg}^2$)的星系动量kSZ互相关,估计信噪比分别为4、9和12。采用SDSS-DR 4、SDSS 3和ADEPT的普朗克估计信噪比为11、23和32。我们的方法为确定宇宙中电离气体的性质提供了一种新的手段。我们在我们的网站http://www.astro.princeton.edu/~shirley/SZ/SZ.html上提供由斯隆数字巡天在线构建的星系动量模板。预测的相关系数与动量图一起提供。人们可以下载动量模板,并直接与ACT和普朗克的CMB图互相关,以检测丢失的重子。
2009-03-16 astro-ph.CO
Testing non-minimally coupled inflation with CMB data: a Bayesian analysis
我们使用最新的宇宙微波背景(CMB)数据进行贝叶斯统计分析和讨论的观测可行性的暴胀模型与非最小耦合,~ $ξ$,暴胀场和Ricci标量之间。我们列举了我们的分析,以两个例子的小和大的领域的通货膨胀模型,即科尔曼-温伯格和混乱的四次潜力。我们发现:(1)$ξ$参数与原始振幅密切相关;(ii)虽然改进了与$r - n_s$平面中CMB数据的一致性,其中$r$是张量-标量比,而$n_s$是原始谱指数,但非零耦合相对于最小耦合的标准$Λ$ CDM模型是非常不利的,因为$ξ$参数的贝叶斯因子(赔率)的上限大于$150:1$。
2017-07-20 astro-ph.CO
The CMB asymmetry from inflation
Erickcek、Kamionkowski和Carroll在2008年提出,CMB的偶极调制可能是由于场$ϕ$的非常大尺度的扰动引起的原始曲率扰动。我们使用较弱的假设和当前数据重复他们的计算。如果$ϕ$是{ \em any}单场暴胀的具有吸引子行为的暴胀子,则不对称性几乎肯定太小。相反,如果$ϕ$是{ \em any}曲率类型字段(即,\一个具有正则动力学项和在膨胀期间可忽略的影响),如果等边构型中的$|\fnl|$对于$k\mone=1\Gpc$是$\simeq 10$,对于$k\mone=1\Mpc$是$\lsim 3$,则不对称性可以与观察一致。显然,具有这些性质的$\fnl$可以从具有轴子势的曲率得到。在任何特定的曲率型模型中,产生不对称性所需的函数$\fnl(k_1,k_2,k_3)$都可以确定,并且可能已经被现有的普朗克或WMAP数据证实或排除。
2013-06-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Fibre inflation and precision CMB data
从弦紧化得到的暴胀模型的一般特征是模型参数与宇宙的后暴胀演化之间的相关性。因此,暴胀后的演化依赖于暴胀模型的参数,而准确的暴胀预测需要将其纳入原始光谱的演化中。纤维暴胀模型是在IIB型弦论中构造的一个很有前途的暴胀模型。这个模型在暴胀后的演化中有两个有趣的特征。模型的再加热温度与模型参数直接相关。该模型还必然预测一些暗辐射,这可能是相当大的某些选择的离散参数的模型。我们详细分析了这个模型,使用公开的代码- ModeChord和CosmoMC与最新的普朗克+BICEP 2/凯克阵列数据来约束模型参数和$N_{\rm pivot}$($e$ -折叠之间的水平出口的CMB枢轴模式和结束的通货膨胀)。我们还使用公开可用的代码Cobaya进行相同的分析。我们发现两者的分析结果是一致的。我们的分析提供了基本的方法来提取精确的暴胀预测的弦模型,模型参数和postinflation演化之间的相关性。
2020-12-29 astro-ph.CO 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
Probing Gravitational Lensing of the CMB with SDSS-IV Quasars
研究了普朗克CMB透镜会聚图与斯隆数字巡天(SDSS)IV观测到的eBOSS类星体在红移范围$0.9 < z < 2.2$内的过密度之间的互相关。在$5.4 σ$意义下,我们探测到了CMB透镜会聚类星体互功率谱。交叉功率谱提供了一个类星体聚类偏差的测量,预计是特别强大的系统效应。类星体样品的红移分布有一个中值红移$z \approx 1.55$和一个约为$1.51$的有效红移。类星体样本的最佳拟合偏差是$b_q = 2.43 \pm 0.45$,对应于主晕质量$\log_{10}\left( \frac{M}{h^{-1} M_\odot} \right) = 12.54^{+0.25}_{-0.36}$。这与先前关于类星体具有类似红移范围和选择的文献大致一致。由于我们对偏差的约束来自类星体和CMB透镜之间的互相关,我们预计它对可能污染类星体自相关性的各种可能的系统效应具有鲁棒性。我们检查了一些系统的影响,从CMB透镜和类星体的过密度,并发现所有的系统是一致的$2 σ$内的零。目前,这些数据对偏差的可能尺度依赖性并不敏感,但我们预计,随着类星体数量的增加(在未来的调查中,如DESI),很可能会对偏差的尺度依赖性产生强有力的约束。
2019-02-21 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
Testing $α$-attractor quintessential inflation against CMB and low-redshift data
本文利用CMB和低红移数据检验α吸引子精粹暴胀模型,发现小尺度CMB下其拟合优于ΛCDM,大尺度下α≳2模型拟合效果相当。
2024-02-02 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
Inflation in de Sitter spacetime and CMB large scales anomaly
研究了早期宇宙中宇宙学常数型暗能量的影响。这是适应了一个新的色散关系德西特时空。我们使用CosmoMC软件包与最近发布的Planck TT和WMAP偏振数据集进行全局拟合,以探索宇宙学参数空间。利用整体拟合的结果,我们计算了一个新的CMB温度-温度谱。与基于$Λ$ CDM模型的TT谱相比,在大尺度下,该方法得到的TT谱具有更低的功率。
2014-12-16 astro-ph.CO
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
Revisiting a pre-inflationary radiation era and its effect on the CMB power spectrum
考虑到暴胀子在辐射时代早期也可能处于热平衡,我们重新审视了暴胀之前是辐射时代的情况。因此,我们不仅考虑到暴胀前时代的暴胀子模式功能的影响,但也冻结的热分布的暴胀子量子。我们首先详细讨论了与暴胀前辐射主导时代有关的问题,然后得到了这种情况下的标量功率谱。我们发现,功率谱是免费的红外发散。然后,我们使用的WMAP和普朗克数据来确定的约束的暴胀子共动的“温度”和持续时间的通货膨胀。我们发现,最佳的拟合值的持续时间的通货膨胀是小于1电子折叠比所需的解决宇宙学问题,而只有一个上限的暴胀温度可以得到。
2015-06-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
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
The Effective Theory of Inflation in the Standard Model of the Universe and the CMB+LSS data analysis
暴胀是宇宙标准模型的一部分,由CMB和大尺度结构LSS数据集支持。本文分三章介绍了通货膨胀的新发展。(I)Ginsburg-Landau(GL)的有效暴胀理论:暴胀子势是一个具有普适形式的多项式,它明确了暴胀能量标度M、普朗克质量和暴胀e-折叠数N ~ 60。慢滚膨胀变成系统的1/N膨胀,暴胀子耦合自然小到(M/ M_{Pl})^2的幂。谱指数(ns- 1)和张量/标量涨落比r为O(1/N),运行指数为O(1/N^2)。M ~ 0.7 10^{16} GeV完全由标量绝热涨落幅度决定。(II):CMB+LSS数据的蒙特卡罗马尔可夫链(MCMC)分析(包括WMAP 5)与我们的分析理论结果产生:一个下界r(新通货膨胀):r > 0.023(95%CL),r > 0.046(68%CL);优选的暴胀势是双势阱,是场的偶函数,其最可几值为n_s ~ 0.964,r ~ 0.051。这一r值在CMB即将观测到的范围之内。慢卷暴胀一般在短的快卷阶段之前,这导致CMB四极的抑制。对WMAP+SDSS数据的MCMC分析表明,快速滚动很好地拟合了TT、TE和EE模式,再现了四极抑制,并将暴胀的总次数固定为N_{total} ~ 64。(III)量子环修正很小,且受(H / M_{Pl})^2 ~ 10^{-9}的幂控制,验证了暴胀理论的有效性.我们展示了如何强大的是GL理论的通货膨胀在预测可观。
2009-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
EFT of Inflation: Reflections on CMB and Forecasts on LSS Surveys
为了更好地理解暴胀动力学,我们研究了在即将进行的大尺度结构(LSS)观测中对暴胀的有效场论(EFT)参数进行约束的可能性。随着EFT构造算法的发展,我们在整个场景中得到了适当的截断动作。利用此方法,我们计算了Goldstone模量子涨落的两点关联函数和相关的暴胀观测量的相关EFT算子的系数。然后,我们进行Fisher矩阵预测分析,估计可能的误差线上的参数EFT以及使用两个即将到来的LSS调查,即LSST和EUCLID的通货膨胀参数。
2021-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB constraints on noncommutative geometry during inflation
在暴胀初期时空是非对易的假设下,我们研究了密度扰动的原初功率谱。由于时空的非对易性,原初功率谱可能失去旋转不变性。利用k-暴胀模型和慢滚近似,我们证明了原初功率谱对转动不变性的偏离依赖于非对易长度尺度L_s的大小,而不依赖于声速。我们约束的贡献,从时空的非对易性的协方差矩阵的谐波系数的CMB各向异性使用五年WMAP CMB地图。我们发现L_s的上界依赖于声速和慢滚参数的乘积。用WMAP五年观测结果的宇宙学参数估计该乘积,在99.7%置信水平下,L_s的上界小于10^{-27} cm。
2010-09-11 astro-ph.CO
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
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
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
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
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
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