Enhanced local-type inflationary trispectrum from a non-vacuum initial state
当初始量子态不一定是真空态时,我们计算了具有标准动力学项的模型中宇宙暴胀产生的曲率扰动的本原三谱。初始扰动的存在增强了其中一个动量(如$k_3$)比其他动量($k_3 \ll k_{1,2,4}$)小得多的组态的三谱振幅。对于这些压缩配置的三谱获得所谓的本地形式,与尺度相关的振幅,可以得到$ ε({k_1}/{k_3})^2$阶的值。这个振幅可以比所谓的Maldacena一致性关系的预测大一个因子$10^6$,并且可以达到即将到来的观测的灵敏度,即使是单场暴胀模型。
2012-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the Trispectrum of Galileon Inflation
我们提出了一个详细的研究三谱的曲率扰动内产生的一个稳定的,定义良好的和预测的理论,其中包括一个通货膨胀阶段。在这个模型中,通常的移位对称性被增强到所谓的伽利略对称性。这类理论的吸引力在于它在量子修正下是幺正的和稳定的。此外,在这里考虑的特定模型中,这些性质已经被证明在解释弯曲时空和与引力耦合的现实场景中近似成立。在文献中,对这个理论的曲率扰动的双谱分析揭示了一些暴胀模型(包括稳定模型)所共有的非高斯特征。因此,进一步研究并转向三光谱等可观测量是及时和有用的。我们发现,在一些特定的动量配置,三谱形函数呈现出惊人的不同功能相比,例如,整个类的所谓的$P(X,ϕ)$暴胀模型。
2013-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Trispectrum estimator in equilateral type non-Gaussian models
研究了在各向异性的宇宙微波背景(CMB)中,等边型非高斯模型(如k-暴胀、单场DBI暴胀和多场DBI暴胀模型)中测量原始三谱的一个估计.三谱的形状,其幅度不受双谱的有效理论的背景下,通货膨胀和k-通货膨胀是已知的承认一个可分离的形式的估计CMB各向异性。结果表明,在单场DBI暴胀中,这种形状与全量子三谱是$87 \%$相关的,而在多场DBI暴胀中,当曲率扰动来源于纯熵贡献时,这种形状与全量子三谱是$33 \%$相关的.这表明,$g_{\rm NL} ^{equil}$,这种特殊形状的振幅,提供了一个合理的措施,从三谱在等边非高斯模型的非高斯性。我们与模型参数,如声速,$c_s$和传递系数从熵扰动的曲率扰动,$T_{\mathcal{R} S}$与$g_{\rm NL} ^{equil}$,这使我们能够约束这些模型中的模型参数,一旦$g_{\rm NL}^{equil}$在WMAP和普朗克测量。
2010-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Resonant Trispectrum and a Dozen More Primordial N-point functions
我们计算所有的N点原始曲率关联函数从膨胀在树的水平高达N的顺序10或更多的参数的选择。这是在共振暴胀模型中实现的,其中暴胀子势在慢滚平坦项之上具有周期性调制。这些模型在弦论实现的轴子单值性中找到了自然的UV完成。我们计算成功的关键是观察到扰动之间的引力相互作用可以忽略不计,我们认为这对于任何具有参数大非高斯性的暴胀模型都是合理的。我们提供了一个全面的审查和详细的推导已知的压缩和共线极限的一致性关系,并将其推广到任何N点函数。
2011-05-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
DBI Galileon in the Effective Field Theory of Inflation: Orthogonal non-Gaussianities and constraints from the Trispectrum
很少有明确的暴胀场景是已知的,以产生一个大的双谱的正交形状。在DBI作用量中加入诱导引力项的狄拉克-玻恩-因费尔德-伽利略膨胀就是这样一个模型。我们用暴胀的有效场论的语言来表述它,方法是确定支配它的宇宙学涨落行为的么正规范算符。我们展示了如何恢复,而很容易从它的功率谱和双谱,我们以前使用标准的宇宙学扰动理论计算。我们推动我们的计算,以确定四阶的行动和三谱,在k-膨胀中出现的形状缺席,由于高阶导数算子的存在。最后,我们讨论了目前的观测界的双谱和三谱的组合约束设置在这个模型上。
2013-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Trispectrum estimation in various models of equilateral type non-Gaussianity
我们计算了各种等边非高斯模型,包括DBI通货膨胀,鬼通货膨胀和Lifshitz标量,使用完整的三谱以及减少三谱之间的形状相关性。我们发现,大多数理论模型是可区分的原始三谱的形状,除了几个例外,它是难以区分的模型,如单场DBI通货膨胀和Lifshitz标量模型。我们介绍了一个估计的三谱,$g_{\rm NL} ^{equil}$的幅度,并将其与模型参数在各种模型。利用WMAP 5中对$g_{\rm NL} ^{equil}$的约束,给出了模型参数的约束条件。
2014-03-05 astro-ph.CO hep-th
Parity-Odd and Even Trispectrum from Axion Inflation
本研究分析轴子暴胀模型中宇称奇偶三谱,发现矢量场通过Chern-Simons耦合产生显著偶信号,奇信号弱一至两个量级。
2022-12-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Trispectrum in the Effective Theory of Inflation with Galilean symmetry
我们计算了一个具有伽利略对称性的暴胀模型的曲率扰动的三谱。这样一个模型已经被证明是符合期望的性质,如么正性(直到一定尺度)和主导算子的非重整化,所有这些都指向一个合理的假设,即一个完整的理论,其波动重现这里的一个可能存在,以及稳定和预测。该模型的立方曲率波动在双谱水平上产生非常明显的签名。我们的分析表明,这是如何在高阶扰动成立。我们对不同配置下的三谱形函数进行了详细研究,并与现有文献进行了比较。最值得注意的是,在所谓的等边三谱构型中,预测与P(X,λ)对应物有明显的不同。暴胀模型的动物园,其特点是对高阶耗散子有一些独特的预测,已经相当多了;使这个模型更引人注目的是上面提到的稳定性。
2013-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Trispectrum in Extended USR Model with Transition to SR
本文研究两阶段USR-SR暴胀模型中的四点谱,利用δN和in-in形式计算g_NL和τ_NL,发现尖锐过渡产生最大四点谱,平缓过渡则抹去大部分信号。
2025-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large Local Non-Gaussianity from General Single-field Inflation
我们研究了超慢卷暴胀的非高斯特征。在一般的初始条件下计算了双谱和三谱。三谱是局部形状,在双谱的情况下。我们表明,预测的本地非高斯性是强大的再次推广Bunch-Davies真空。在这种情况下,Suyama-Yamaguchi关系饱和。
2013-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the full quantum trispectrum in multi-field DBI inflation
我们计算了多场DBI暴胀模型中由场的四点函数产生的原始曲率扰动的首阶连通四点函数。我们确认,在压缩极限和反共线极限的一致性关系举行由于在单场模型的特殊性质的DBI行动。我们还分别研究了绝热、混合和纯熵贡献的三谱的动量依赖性,发现它们具有不同的动量依赖性。这意味着,如果从熵扰动到曲率扰动的转移量非常大,则三谱可以区分多场DBI暴胀模型和单场DBI暴胀模型。大量的传递$T_{\mathcal{RS}} \gg 1 $抑制了张量标量比$r \propto T_{\mathcal{RS}}^{-2}$和双谱$f_{NL}^{equi} \propto T_{\mathcal{RS}}^{-2}$的振幅,从而可以缓解基于弦论的DBI暴胀模型的严格观测约束。另一方面,对于给定的双谱幅度,它增强了三谱$τ_{NL}^{equi} \propto T_{\mathcal{RS}}^2 f_{NL}^{equi 2}$的幅度。
2009-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Full Parity-Violating Trispectrum in Axion Inflation: Reduction to Low-D Integrals
针对轴子-规范场Chern-Simons相互作用的暴胀模型,通过卷积定理将高维圈积分约化为低维径向积分,解析完成角度积分,从而高效计算原初三谱,为后续利用DESI、Euclid等巡天约束宇称破坏奠定基础。
2025-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Parity-violating scalar trispectrum from a rolling axion during inflation
研究暴胀期间旁观者轴子与规范场通过Chern-Simons耦合产生宇称破坏的曲率扰动三谱,发现特定动量构型下宇称奇模式可超越偶模式,为BOSS数据信号提供解释。
2024-03-19 astro-ph.CO
Searching for Inflationary Physics with the CMB Trispectrum: 1. Primordial Theory & Optimal Estimators
本文分析了CMB温度和偏振四点函数以搜寻多种暴胀物理现象,提出十三个准最优估计器以直接估计原初模板幅度,为利用Planck数据约束暴胀模型及宇宙对撞机物理提供了基础。
2025-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity in Two-Field Inflation
我们推导出一般双场暴胀中局部双谱和三谱的半解析公式,并为建立具有可观测非高斯性的观测允许模型提供了一个简单的几何配方。我们使用δN形式主义和传递函数形式主义来表示双谱几乎完全在模型无关的物理量。类似地,我们计算了三谱,并证明了三谱参数τNL可以完全用谱观测量来表示,这提供了一个新的一致性关系,这是两场暴胀所独有的。我们表明,为了在通货膨胀期间产生可观的大的非高斯性,曲率模式的等曲率模式的来源必须是非常敏感的初始条件,以及采购量必须是适度的,以避免过度微调。在一些最小的假设下,我们认为,只有当相邻的轨道通过二维场空间在通货膨胀期间发散时,第一个条件才得到满足。从几何学上讲,这意味着暴胀子在暴胀期间必须沿着势V中的脊滚动一段时间,并且它的轨迹必须在场空间中稍微转弯(但不要太急)。因此,它遵循两个领域的情况下,吸引子解决方案必然会产生小的非高斯性。这就解释了为什么在双场暴胀中很难实现大的非高斯性,以及为什么它只在一小类模型中实现,比如混合暴胀和某些乘积势,其中势和/或初始条件被微调。我们的一些结论定性地推广到一般的多场暴胀。
2010-12-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Optimal Trispectrum Estimators and WMAP Constraints
我们提出了一个最佳的CMB三谱估计,占各向异性噪声和不完整的天空覆盖的实现。我们使用一个一般的可分离模式的扩展,它可以并已被应用到约束原始和后期的模型。我们验证我们的方法在大角度尺度上使用已知的分析结果在萨克斯-沃尔夫极限。我们提出了第一个接近最佳的三谱约束WMAP数据的立方项的本地模型膨胀$ g_{\rm NL} = (1.6 \pm 7.0)\times 10^5$,等边模型$t_{\rm NL}^{\rm{equil}}=(-3.11\pm 7.5)\times 10^6 $和常数模型$t_{\rm NL}^{\rm{const}}=(-1.33\pm 3.62)$。这些结果,特别是等边约束,是相关的一些动机良好的模型(如DBI和K膨胀)密切相关的三谱形状。我们还使用三谱信号预测宇宙弦提供一个保守的上限弦张力$Gμ\le 1.1\times 10^{-6}$(在95%的置信度),这在很大程度上是背景和模型独立。所有这些新的三谱结果都与高斯宇宙相一致。我们讨论了使用这些方法和普朗克卫星的精度更高的前景,限制一般类的trispectrum的重要性。
2010-12-29 astro-ph.CO hep-ph
Parity violation in the scalar trispectrum: no-go theorems and yes-go examples
我们得到了曲率扰动的奇偶奇原始三谱的一组不可行定理和可行例子。我们在暴胀的有效场论的退耦极限下,假设尺度不变性和Bunch-Davies真空,在树水平上工作。我们证明了奇偶奇标量三谱在任意质量的标量场存在的情况下为零,奇偶奇标量相关器在任意无质量de Sitter模函数的自旋场存在的情况下为零,这与Liu,Tong,Wang和Xianyu [1]的结果一致.对于具有奇数个共形耦合外部场的双稳振荡器也是如此。我们得到这些结果使用(boostless)宇宙学自举,特别是宇宙学光学定理,和明确的微扰计算。然后,我们讨论了一系列的是去的例子,放松上述假设之一的时间。特别是,我们提供了明确的结果奇偶奇三谱(i)违反标度不变性的单钟膨胀,(ii)修改后的色散关系的鬼凝聚(非Bunch-Davies真空),(iii)相互作用与大规模的旋转领域。我们的研究结果建立了奇偶奇三谱作为一个非常敏感的新的物理超越香草通货膨胀的探针。
2023-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar-Induced Gravitational Waves from Ghost Inflation and Parity Violation
本文在幽灵暴涨理论中计算标量诱导引力波能量密度,纳入功率谱与四点函数贡献及宇称破坏算符,发现宇称奇信号虽小但非简并,可作为探测幽灵暴涨和宇称破坏物理的探针。
2023-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Conditions for observable bi and tri-spectra in two-field slow-roll inflation
我们发现限制通货膨胀的动力学,产生一个大的本地双谱和/或三谱在两个领域的慢卷通货膨胀。这导致了非高斯参数之间的简单关系,简化了Suyama-Yamaguchi不等式,并产生了三谱参数tNL和gNL之间的新结果。
2013-02-20 astro-ph.CO
Scale-dependent non-Gaussianity probes inflationary physics
我们计算的双谱和三谱的非高斯原始密度扰动的(准)本地模型的尺度依赖性,并描述这种尺度依赖性的新的可观测参数。它们可以帮助区分暴胀模型,因为它们对标准观测量无法探测到的暴胀物理性质很敏感。我们发现这些参数之间的一致性关系,在某些类别的模型。我们将我们的研究结果应用到调制再加热的情况下,表明非高斯性的尺度依赖性可以是显着的。我们还讨论了双谱和三谱的尺度依赖性,在这种情况下,一个不同的形状,以及考虑中的数字的整体规模。最后给出了实空间中曲率扰动的一个公式,它通过放弃f_NL和g_NL是常数的假设而推广了标准的局部形式.
2010-10-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Size of Local Bispectrum and Trispectrum in a Non-Minimal Inflation
针对局域型原始非高斯性,研究了非最小慢卷暴胀过程中的双谱和三谱。我们使用所谓的$δN$形式主义来研究这种设置中的原始扰动的超视界演化。首先,我们得到了模型的主要方程,并介绍了这种情况下的$δN$形式主义的框架。然后给出了描述慢滚近似非高斯性的非线性参数的解析表达式。我们用双谱的非线性参数$f_{NL}$来分析双谱。此外,我们还计算了表征三谱振幅的非线性参数$τ_{NL}$和$g_{NL}$。最后,通过对势函数和非最小耦合(NMC)函数采用二次形式,我们根据普朗克2015数据测试了我们的设置,并限制了模型参数空间。虽然非高斯参数在这个设置是如此之小,这个模型是与最近的观察。我们扩展我们的分析,看看爱因斯坦框架中的情况,并比较这两个框架中的结果。
2017-07-12 astro-ph.CO gr-qc
Influence of Reheating on the Trispectrum and its Scale Dependence
我们研究的非线性曲率扰动扰动的扰动再加热过程中的演变,因此如何观察演变到他们的最终值,我们可以比较对意见。我们的研究包括两个三谱参数,$\gnl$和$\taunl$的演变,以及$\fnl$和$\taunl$的尺度依赖性。一般来说,演化是重要的,必须考虑在内,这意味着如果不具体说明随后的再加热是如何发生的,就不能将多场暴胀模型与观测进行比较。如果三谱在暴胀结束时很大,它通常在再加热结束时保持很大。在我们研究的模型中,无论场的衰减率如何,都很难产生$\taunl\gg\fnl^2$。类似地,对于模型类,其中$\gnl\simeq\taunl$在慢卷膨胀,我们发现的关系通常保持有效的再加热过程中。因此,可以在不指定再加热参数的情况下对这类模型进行观测测试,即使单个观测量对再加热的细节很敏感。然而,很难生成明显大的$\gnl$。运行,$\nfnl$和$\ntaunl$,往往满足一个一致性关系$\ntaunl=(3/2)\nfnl$,但一般太小,无法观察到的一类模型考虑,无论再加热的时间尺度。
2013-08-22 astro-ph.CO hep-th
Primordial Non-Gaussianities from the Trispectra in Multiple Field Inflationary Models
我们研究了多场暴胀模型中三谱的本原非高斯性,这可以看作是多场$k$ -暴胀和多DBI暴胀的推广。我们导出了暴胀子场的全四阶微扰作用量,并计算了在极限$\ca \ll 1$和$\ce \ll1$中微扰的四点关联函数。有三种类型的动量相关的形状函数,产生于三种类型的四点相互作用的顶点。曲率扰动的最终三谱可以用这三个形状函数的变形和置换来表示,并且由$\ca$、$\ce$、$λ$、$Π$确定,这取决于模型的非线性结构以及传递函数$T_{\Rc\Sc}$。我们还讨论了三谱的参数空间,并绘制了三谱的形状图,用于可视化和区分不同的形状。
2009-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Adiabaticity and the Fate of Non-Gaussianities: The Trispectrum and Beyond
将[1011.4934]的分析扩展到双谱之外,我们探索了局部非高斯性的超视界生成及其随后的绝热性方法。工作与一类的两个领域的通货膨胀模型与潜在的服从处理与Δ N形式主义,我们发现,是f_{NL} ^{本地}的情况下,当地的三谱参数tau_{NL}和g_{NL}是指数驱动的值,这是缓慢滚动抑制,如果波动被驱动到一个绝热模式的一个阶段,有效的单场通货膨胀。我们认为,一般的考虑应该确保类似的行为将举行的局部形式的高点相关性以及。
2011-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianities in models of inflation with large and negative entropic masses
熵方向具有大质量和负质量$|m_s| \gg H$的暴胀模型可以用具有虚声速$c_s$的单场EFT很好地描述。在其他功能中,他们预测的标量扰动的频谱的指数增强,但不继承非高斯。在这项工作中,我完成了在这个EFT的三谱的计算,通过考虑的贡献,从接触相互作用和交换图。虽然对于大多数形状的三谱是近似恒定的,我发现,对于某些配置,所有的动量崩溃到一条线的三谱是成正比的$(m_s/H)^5$的接触相互作用和$(m_s/H)^6$的交换图,如预期的以前的工作。我还讨论了紫外线的敏感性的结果,并认为为什么EFT提供了一个很好的数量级估计。最后,我面对不同的预测标量谱对观测。在熵质量与慢滚参数$ε$的正幂成正比的模型中,就像在超级暴胀中一样,光谱在小尺度上增长,并受到原始黑洞过度产生的限制。在CMB尺度上施加这样的约束连同正确的振幅和频谱倾斜排除了大量的电位。只有那些光谱倾斜由$m_s δ/H \sim {\cal O}(-0.01)$控制的,其中$δ=\dotε/(εH)$是第二个慢滚参数,可能是观测上可行的。最后,双谱上的约束一般施加$|c_s m_s|/H \lesssim 10-20$,而当使用$g_\text{NL}^{\dotσ^4}$上的约束作为代理时,三谱上的约束给出较弱的边界。对于超膨胀,双谱界限转换为$ω\lesssim 11$,其中$ω$是场空间中的转向率。
2020-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB Constraints on Primordial non-Gaussianity from the Bispectrum (f_{NL}) and Trispectrum (g_{NL} and τ_{NL}) and a New Consistency Test of Single-Field Inflation
我们概述了当前和未来实验中宇宙微波背景辐射(CMB)对非高斯性的预期约束,重点是局域组态或非高斯性的三阶(f_{NL})和四阶(g_{NL}和τ_{NL})振幅。实验的重点是偏度(二比一)和峰度(二比二和三比一)加权地图的功率谱。除了利用WMAP 5年资料对τ_{NL}和g_{NL}进行测量外,我们的研究还首次对未来g_{NL}的约束条件进行了预报。我们描述了如何通过一个窗口函数来校正这些统计数据,从而绕过了计算线性项的需要,这些线性项是为上一代非高斯统计数据引入的,例如偏度估计器。我们讨论了比值A_{NL} = τ_{NL}/(6 f_{NL} /5)^2作为单场暴胀模型的一个附加检验,并讨论了每个统计量的物理意义。使用WMAP 5年V+ W波段数据到l_{max} =600的这些估计器,我们约束三阶非高斯参数τ_{NL}和g_{NL},发现-7.4 < g_{NL} /10^5 < 8.2和-0.6 < τ_{NL}/10^4 < 3.3,将WMAP之前基于COBE的τ_{NL} < 10^8的限制提高了近四个数量级。
2010-07-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation with Massive Spin-2 Ghosts
我们考虑一个一般的二次引力模型耦合到一个单一的标量和调查的引力自由度对暴胀参数的影响。我们发现,量子校正所产生的大量自旋2鬼产生显着的贡献,有效的通货膨胀潜力,并允许实现自发击穿的全球规模不变性,而不需要额外的标量场。我们计算通货膨胀的参数,比较由此产生的预测,众所周知的通货膨胀模型,并发现它们很好地符合普朗克和BICEP/凯克合作的通货膨胀的约束。
2022-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation with a Weyl term, or ghosts at work
为了评估鬼在宇宙学中的作用,我们研究了线性宇宙学扰动在暴胀过程中加入外尔项时的演化。我们的主要结果是矢量扰动不再可以忽略,标量模在牛顿规范中发散,但在共动切片中保持有界。
2010-12-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Parity Violation from Emergent Non-Locality During Inflation
本研究探讨暴胀期间有质量自旋粒子与螺旋化学势耦合下,声速降低的戈德斯通玻色子对应的宇称破缺三点谱,揭示其源于单场有效理论的涌现非定域性,发现了区别于传统宇宙学对撞机信号的内部软极限振荡新特征。
2023-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
No-go Theorem for Scalar-Trispectrum-Induced Gravitational Waves
本文证明在常规暴胀场景中原初三谱图对标量诱导引力波背景能量密度的贡献无法超过标量功率谱的贡献,并构建标度相关标量谱玩具模型验证了该不可行结果的稳健性。
2022-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ghost inflation and de Sitter entropy
在鬼凝聚模型的建立中,广义黑洞热力学第二定律可以在辐射稳定的假设下得到遵守,即产生鬼凝聚的场与标准模型中的物质场之间的耦合被普朗克尺度所抑制。由于不仅黑洞,而且宇宙学预计将发挥重要作用,对我们更好地了解引力,我们考虑一个宇宙学的设置来测试鬼凝聚理论。特别地,我们将证明,如果幽灵暴胀发生在我们宇宙的早期,并且如果在未来无穷远处仍有一个微小的正宇宙学常数,那么Arkani-Hamed等人提出的de Sitter熵界是满足的。然后,我们提出了一个概念的宇宙学页膨胀后的时间。
2016-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Implications of the Planck bispectrum constraints for the primordial trispectrum
新的普朗克对局部双谱参数fnl的约束比当前对三谱参数gnl的约束严格10^5倍,这意味着曲率微扰的微扰展开中的二阶和三阶项的允许数值是相当的。我们表明,这是一个后果,如果gnl是大到足以被检测到,那么它将导致fnl的可观测值之间的变化很大,它的值在一个更大的膨胀体积。即使在暴胀开始和我们的哈勃视界的视界交叉之间只有一些额外的折叠,一个明显大的gnl意味着fnl不太可能像它当前的约束一样小,不管它的真实背景值如何。这个结果是非常一般的,它保持不管有多少场贡献的曲率扰动。我们还将这一结果推广到其他形状的非高斯性,超出了本地模型。我们证明了三点函数在压缩极限中的方差由四点函数的压缩极限的平方从下有界。
2013-06-10 astro-ph.CO hep-th
Cosmology with a light ghost
本文研究了带有Weyl项的可重整化二次引力场中宇宙学扰动的产生和演化。我们采用了一个处方,这意味着在引入一个巨大的自旋2鬼态的价格,导致幺正性的损失的真空的稳定性。无论对非幺正过程的解释如何,只要它们的速率与宇宙膨胀速率相比可以忽略不计,这个理论仍然可以预测。这意味着幽灵实际上是稳定的。在这样的设置中,存在在膨胀期间激发的两个标量自由度。第一种是通常的曲率扰动,其功率谱似乎与单场暴胀的功率谱一致。第二个是均匀暴胀子规范中度规的位移矢量中鬼信号的标量分量。原始张量和矢量扰动的振幅被强烈抑制。在暴胀之后,鬼场开始振荡,它的能量密度很快就在宇宙中占主导地位。对于实验室限制所允许的所有鬼质量来说,鬼应该在高于原始核合成的温度下“过度封闭”宇宙。因此,排除了具有轻外尔鬼的模型。
2016-12-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
UV-extending Ghost Inflation
我们提出了一个设置,提供了一个部分UV完成的鬼膨胀模型的规模,几乎可以高达普朗克质量。这是通过将暴胀子耦合到爱因斯坦以太理论或其khronometric版本所描述的洛伦兹破坏扇区来实现的。与以前的工作相比,鬼通货膨胀,我们的设置允许超越小扰动的研究,包括在一个统一的框架背景动力学。在宇宙膨胀受暴胀子动能支配的特定区域,我们发现该模型预言了相当高的张量标量比r ~ 0.02,$÷$ ~ 0.2,以及f_NL在-50 ~-5范围内的等边型非高斯性。
2014-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ghost instabilities of cosmological models with vector fields nonminimally coupled to the curvature
我们证明了许多宇宙学模型的特征向量非极小耦合的曲率(如特纳-威德罗机制的磁场的生产过程中的通货膨胀,和模型的矢量通货膨胀或矢量曲率)包含鬼。鬼是与纵向矢量偏振存在于这些模型中,并发现从研究的物理扰动的动力学矩阵的本征值的符号。鬼引入了两个主要问题:(1)它们使理论在高能/亚视界区域的量子水平上不明确(并为寻找表现良好的UV完成带来严重问题);(2)它们在线性化水平上已经产生了不稳定性。这是因为对应于鬼的本征值在宇宙学演化过程中过零。在这一点上,线性化方程的扰动变得奇异(我们表明,这发生在所有上述模型)。我们明确地解决了方程在最简单的情况下,一个矢量没有vev在FRW几何,和一个矢量与vev加上一个宇宙学常数,我们表明,实际上的解决方案的线性方程发散时,这些方程变得奇异。
2009-09-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Leading Loops in Cosmological Correlators
本研究针对暴胀宇宙学关联子中圈图贡献通常为小修正的认知,通过处理紫外发散证明单圈宇称奇三谱为领头项,计算其运动学有理函数形式,还发现关联子计算中存在圈图贡献精确抵消的普遍现象。
2023-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large non-Gaussianities in the Effective Field Theory Approach to Single-Field Inflation: the Bispectrum
利用有效场论的方法研究了单个暴胀子场的一般暴胀理论,并对相应的非高斯性进行了一般分析。我们调查的振幅和形状的各种通用的三点叠加,双谱,这可能是由不同类别的单场暴胀模型。除了众所周知的结果DBI模型和幽灵暴胀理论,我们指出,曲率相关的相互作用可能会引起大的非高斯性的形式的双谱的特点是一个平坦的形状,非常有趣的是,独立产生的几个相互作用项。在随后的工作中,我们将执行一个类似的一般性分析的非高斯产生的通用四点相关器,三谱。
2010-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Avoiding instabilities in antisymmetric tensor field driven inflation
以往研究的具有反对称张量的暴胀模型,即使在无扰动的FRW背景下也存在鬼不稳定性。我们证明了通过考虑反对称张量场的最一般动力学项,在未扰动的FRW背景中避免鬼是可能的。动力学部分获得了一个新的规范对称性破坏项,它对扰动模的影响是防止非动力学模的出现,从而避免鬼。为了完整性,我们进行了检查梯度不稳定性,并推导出扰动是免费的梯度不稳定性的条件。
2019-09-24 astro-ph.CO 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
Colliding Ghosts: Constraining Inflation with the Parity-Odd Galaxy Four-Point Function
新物理学能打破宇宙的镜像对称吗?利用最近测量的宇称奇四点关联函数的BOSS星系,我们探测的物理暴胀的宇称违反模型的振幅上的限制。在(单场、慢卷)暴胀的规范模型中,不会出现宇称不对称;然而,最近的研究表明,在暴胀的有效场论(EFTI)中,打破标准假设会导致宇称违反。特别是,我们认为幽灵凝聚和宇宙对撞机的情况下-前者的领先和subleading运营商在EFTI和后者的不同值的质量和速度的交换自旋- $1$粒子-总的$18$模型。每个实例产生一个明确的预测的暴胀三谱,我们转换为一个后期的星系相关预测(通过一个高度非平凡的计算)和约束使用观测数据。我们没有发现暴胀宇称违反的证据(每个$18$模型的显著性低于$2σ$),并将第一个约束的相关耦合强度,在一个水平上与理论微扰边界。这也是第一次在观测数据中直接搜索宇宙对撞机的签名。我们进一步表明,可能的二次宇称违反签名星系集群内的大尺度结构的有效场论可以系统地描述。我们认为,对于参数空间的广阔区域,与原始奇宇称信号相比,这些后期贡献是次要的。总之,这篇论文的结果不赞成最近在星系分布中观察到的宇称违反的暗示是由于新物理学的观点。
2023-03-15 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Combined local and equilateral non-Gaussianities from multifield DBI inflation
我们研究了Dirac Born Infeld(DBI)暴胀的多场性质。更具体地说,我们考虑一个膨胀阶段驱动的径向运动的D-膜在一个圆锥形的喉咙,并确定如何D-膜波动的角度方向可以转换成曲率扰动时,快子不稳定性出现在膨胀结束。同时存在的多个领域和非标准的动力学项给出了本地和等边形状的非高斯双谱。我们还研究了三谱,指出它获得了一个特殊的动量依赖分量,其振幅由$f_{NL}^{loc} f_{NL}^{eq}$给出。我们表明,这种关系是有效的,在每一个多场DBI模型,特别是对于任何膜轨迹,从而构成了一个有趣的观测签名,这种情况下。
2009-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ghost-free non-local $F(R)$ Gravity Cosmology
在这项工作中,我们将研究鬼自由非本地$F(R)$重力模型。首先,我们将论证在非局部$F(R)$引力模型中如何产生鬼点自由度,并相应地对非局部$F(R)$引力模型的引力作用进行适当的修正以消除鬼点。此外,我们将调查如何(反)德西特和闵可夫斯基时空宇宙学的解决方案可能会出现在理论中,我们调查时,这些解决方案是稳定的。此外,我们还将考察无鬼非定域$F(R)$引力的Jordan框架暴胀现象。我们将研究两个$F(R)$引力模型,幂律$F(R)$引力模型$\sim R^n$与$1<n<2$,$n\neq 2$和$R^2$模型,假设慢滚条件适用于膨胀时期的哈勃速率$\dot{H}\ll H^2$,而一般的常滚条件$\ddotϕ=3βH\dotϕ$适用于标量场的演化,其中包括$β=0$的慢滚情况。正如我们将要证明的那样,幂律非定域$F(R)$引力情形可以产生一个可行的暴胀年代,与观测结果一致,在常滚情况下,这与$R^2$模型不同。可以想象,结果是依赖于模型的,就像在普通真空$F(R)$引力中一样。
2019-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Starobinsky inflation with a quadratic Weyl tensor
研究含二次Weyl张量的Starobinsky暴胀的线性稳定性,发现标量 sector 存在经典指数增长不稳定性,使背景不可行,矢量和张量 sector 分别有对应鬼模但无经典不稳定性。
2023-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Post-inflationary GW production in generic higher (infinite) derivative gravity
引力可以通过在曲率项中加入二次项的方法嵌入到可重整化理论中。然而,这首先导致了Weyl幽灵的存在。如果削弱定域性假设,并且引力子的传播子由没有新的极点和零点的d'Alembertian算子的整函数表示,就有可能摆脱这个鬼。这种类型的模型承认描述$R^2$或Starobinsky暴胀的宇宙学解。我们研究了这个模型中暴胀后的引力子产生,并表明尽管存在可能导致不稳定性的高阶导数算子,它是可以忽略不计的。
2022-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reheating in 3-form inflation
我们考虑的3-形式的字段,这已被认为是一个候选人实现通货膨胀,耦合到一个标量场模型的相对论性物质粒子在再加热时代。我们已经研究了这个理论的稳定性条件,发现引入这样的耦合不会导致任何鬼或拉普拉斯不稳定性。我们还研究了再加热温度和粒子的生产,由于参数共振。我们发现,这个过程是更有效的,在这个理论相比,标准标量场暴胀的情况下的结果。
2012-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anisotropic Non-Gaussianity from a Two-Form Field
我们研究一个暴胀的情况下,一个暴胀子夫妇非平凡的两种形式的领域。首先,我们证明了各向异性膨胀可以实现为吸引子解决方案,并在膨胀过程中保持两种形式的头发。统计各向异性可以发展,因为累积的各向异性相互作用诱导的背景两种形式的字段。曲率扰动的功率谱具有扁长型各向异性,与具有扁长型各向异性的矢量模型相反。我们还评估了双谱和三谱的曲率扰动,采用在形式主义的基础上相互作用的哈密顿。我们发现非线性估计量$f_{NL}$和$τ_{NL}$与功率谱中统计各向异性的幅度$g_*$相关。与矢量模型不同,$f_{NL}$和$τ_{NL}$在压缩极限都消失了。然而,估计量$f_{NL}$可以达到10的数量级在等边和折叠的限制。这些结果与Planck约束下的$f_{NL}$的最新结果是一致的。
2013-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Local observer effect on the cosmological soft theorem
软极限中原始扰动的非高斯性提供了暴胀过程中光自由度的重要信息。曲率扰动的软模式对于局部观察者是不可观察的,其作用相当于重新调整空间坐标。我们确定如何在崩溃的极限三谱移动的重新缩放由于软模式。我们发现$f_{\rm NL}$和$τ_{\rm NL}$参数之间的不等式的形式不受重新缩放的影响,表明作为光自由度的指示器的不等式的作用保持不变。我们还评论了局部观测者对超慢卷暴胀的相容性关系的影响。
2021-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Parity Violation in Galaxy Shapes: Primordial Non-Gaussianity
Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理研究所);Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑路德维希-马克西米利安大学);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI)(卡弗里宇宙物理学与数学研究所);The University of Tokyo Institutes for Advanced Study (UTIAS)(东京大学高等研究院);The University of Tokyo(东京大学)
研究通过银河系内对齐性探测 parity 违反的原始非高斯性,利用有效场论框架分析 parity-odd 内对齐功率谱与原始三阶谱的关系,利用 N-body 模拟确定暗物质晕偏置参数,并预测 IA 的约束能力。
2026-04-13 astro-ph.CO
Occurrence of exact $R^2$ inflation in non-local UV-complete gravity
$R+R^2$,简称“$R^2$“(“斯塔罗宾斯基”)暴胀模型,代表了一个完全一致的单参数暴胀情景的例子。这个模型有一个从暴胀中“优雅的退出”,并为标准物质的后续创造和最终热化提供了一种机制。此外,它产生了一个非常好的适合所观察到的原始扰动谱。在本文中,我们明确地表明,$R^2$暴胀时空是一系列弱非局部(准多项式)引力理论的精确解,这提供了紫外线完成的$R^2$理论。这些理论是无鬼的,在量子水平上是超重整化的或有限的,并且是微扰么正的。它们的光谱由引力子和导致暴胀的标量子组成。值得注意的是,光谱的任何进一步扩展导致传播重影自由度。我们的目的是提出一个详细的建设,这样的理论在所谓的外尔基础。此外,我们通过考虑暴胀过程中的扰动,对这一理论的宇宙学意义给出了一个特殊的解释。与局部$R^2$模型相比,非局部模型的亮点是根据理论参数预测张量和标量功率谱$r$的比值的修改值。相关参数已得到控制,可成功地与现有观测数据进行对比。此外,修改后的$r$肯定能满足未来的观测约束。
2016-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effective Field Theory for Inflation
这是一个版本的作者的博士学位。论文利用有效场论的方法研究了单个暴胀子场的一般暴胀理论,并对相应的非高斯性进行了一般分析。我们研究了由不同类型的单场暴胀模型产生的各种三点和四点暴胀子的振幅和形状。除了著名的P(X,λ)模型和幽灵暴胀理论的结果外,我们还指出,外生曲率产生的相互作用可能会产生具有特殊形状函数(如平直、正交等)形式的大的非高斯性。对于那些破坏者来说。
2011-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On cosmic inflation in vector field theories
研究了阿贝尔向量暴胀中的纵向鬼问题。事实证明,在具有三个自由度且没有任何额外(标量)场的洛伦兹不变矢量场论类中,由于拉里·福特的经典解具有极其平坦的势,因此其可能性基本上被耗尽。此外,为了避免严重的梯度不稳定性,还需要满足该势的一个额外条件。同时,一些违反洛伦兹的修改是值得探索的。
2011-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stable bounce and inflation in non-local higher derivative cosmology
原初暴胀的最大问题之一是暴胀时空是过去不完全的。这主要是因为爱因斯坦的GR遭受了类似于空间的大爆炸奇点。最近的研究表明,爱因斯坦引力的无幽灵、非局部高导数紫外线修正可能能够通过非奇异反弹来解决宇宙学大爆炸奇点。在这种非定域宇宙学模型的框架内,我们将研究在过去的大反弹之前的暴胀轨迹周围的亚哈勃和超哈勃扰动,并证明暴胀轨迹具有紫外线完成,并且扰动不受任何病理学的影响。
2012-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stability of the 3-form field during inflation
我们考虑的最小耦合的3-形式的字段已被认为是一个候选人实现通货膨胀。我们研究了避免鬼和拉普拉斯不稳定性的条件,发现某些类型的势,如墨西哥帽势,一般是不稳定的。然后,我们提出了其他类别的潜力,而不是从任何不稳定性,驱动足够长的慢滚制度,其次是振荡时期,因此,可以提供成功的通货膨胀。最后,我们还提供了稳定的潜力,导致一个足够小的传播速度的标量扰动,使这些模型产生非高斯的可能性。
2012-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph