Multitracer technique for galaxy bispectrum - An application to constraints on non-local primordial non-Gaussianities -
我们探讨了使用星系双谱与多示踪技术作为一个可能的探头的原始非高斯性。我们预测了未来的约束的非线性参数,$f_{\rm NL}^{\rm eq}$和$f_{\rm NL}^{\rm orth}$,分别表征等边型和正交型原始双谱,并表明,多示踪剂分析将是有效的,减少宇宙方差噪声,如果星系的数量密度足够高。我们发现,未来星系巡天对星系双谱的测量可以达到比目前宇宙微波背景观测更高水平的对非局域型原初非高斯性的约束。
2017-09-11 astro-ph.CO
Non-Gaussianities in a two-field generalization of Natural Inflation
我们描述了一个推广自然暴胀的双场模型,其中暴胀子是自发破缺的近似对称性的伪戈德斯通玻色子,径向模式是动态的。我们分析了如何从根本上动态依赖于径向模式的质量,并计算/估计从这样的情况下产生的非高斯性。
2018-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observed parity-odd CMB temperature bispectrum
宇称奇非高斯性在宇宙微波背景辐射(CMB)中产生了各种温度双谱,定义域为:$\ell_1 + \ell_2 + \ell_3 = {\rm odd}$。这些模型在文献中还没有受到约束,到目前为止只集中在更常见的奇偶校验方案。在这项工作中,我们提供了第一个实验约束奇偶奇双谱信号WMAP 9年的温度数据,使用可分离的模态奇偶奇估计。比较理论双谱模板观察到的双谱,我们把约束的宇称奇张量非高斯性预测的几个早期宇宙模型的所谓的非线性参数。我们的技术还产生了一个独立的模型,平滑重建奇偶校验奇配置的数据的双谱。
2015-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation, Cosmic Perturbations and Non-Gaussianities
Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, Todai Institutes for Advanced Study, University of Tokyo(东京大学汤川研究所与宇宙物理数学研究所);Centre for Theoretical Cosmology, DAMTP, University of Cambridge(剑桥大学理论宇宙学中心)
该研究综述暴胀微扰理论及相关暴胀模型,分析线性、非线性阶微扰,明确模型对宇宙微扰的特征,为相关研究提供理论参考。
2026-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Signatures of Primordial non-Gaussianities in the Matter Power-Spectrum and Bispectrum: the Time-RG Approach
利用时间重整化群方法研究了宇宙学暗物质密度扰动非线性演化中的原初非高斯性效应。该方法通过求解控制引力不稳定性动力学的类重整化群方程,改进了标准微扰法。从暗物质密度对比度和速度场构造的原始双谱表示重整化群流的初始条件。我们考虑局部,等边和折叠形状的初始非高斯性和分析,以及在其中的非线性参数f_{NL}参数化的强度的非高斯性取决于在傅立叶空间中的动量通过幂律关系,所谓的运行非高斯性的情况下。对于本地模型的非高斯性,我们比较我们的研究结果与最近的N体模拟的功率谱,发现他们准确地拟合N体数据波数k \sim 0.25 h/Mpc在z=0。我们还提出了预测的(减少)物质双谱的各种形状的非高斯。
2010-03-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Limits on primordial non-Gaussianities from BOSS galaxy-clustering data
基于大尺度结构有效场论的一阶圈图预测分析BOSS星系数据,在固定宇宙学参数下对等边、正交和局部型原初非高斯性设置了限制,所得约束接近WMAP结果,显示未来巡天潜力。
2025-04-07 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
Non-Gaussianities of Single Field Inflation with Non-minimal Coupling
研究了单个标量场与爱因斯坦引力场非极小耦合驱动的暴胀的非高斯性。我们假设标量场的形式在任意声速下都是非常普遍的。为了便于研究,我们取非最小耦合项与Ricci标量$R$成线性关系的子类。我们定义了一个参数$μ\equivε_h/ε_θ$,其中$ε_h$和$ε_θ$是两种慢滚参数,并得到了三点关联函数的形状对$μ$的依赖关系.我们还显示估计$F_{NL}$在等边极限。最后,基于数值计算,给出了非最小耦合混沌暴胀的非高斯性。
2011-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-gaussianities and the Stimulated creation of quanta in the inflationary universe
宇宙暴胀产生了一系列密度扰动,这些扰动可以为我们今天观察到的宇宙结构埋下种子。这些微扰通常是作为初始真空状态由重力引起的自发产生微扰的结果来计算的。在本文中,我们计算了扰动已经存在于初始状态时,引力诱导的受激产生所产生的扰动。这些初始扰动的影响不会被暴胀所稀释,并持续到其结束,甚至更久。我们考虑一个通用的统计密度算子$ρ$描述的初始混合状态,其中包括非零数量的标量扰动的概率是目前在通货膨胀的早期。我们分析了原始双谱的一般配置的三个不同的动量矢量在其论点。我们发现,量子的初始存在可以显着增强在所谓的压缩极限的非高斯性。我们的结果表明,在压缩极限的非高斯性的观察可以发生在单场膨胀时,在非常早期的暴胀宇宙中的状态不是真空,而是包含早期的微扰。关于初始状态的有价值的信息可以从这些非高斯性的观测中获得。
2010-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Origin of Structure: Primordial Bispectrum without non-Gaussianities
在过去的十年中,原始双谱被认为是对早期宇宙中发生的物理过程的有力探测。在暴胀范式中,双谱的性质是区分关于宇宙学扰动起源细节的竞争性情景的关键之一。然而,所有的方案,基于传统的方法,所谓的“量子到经典的过渡”在通货膨胀期间,缺乏能力,指出准确的物理机制,负责产生我们的宇宙的不均匀性和各向异性开始和完全均匀和各向同性的真空状态与早期的通货膨胀制度。在过去的工作中,我们已经表明,涉及自发动力学减少的量子态的建议提供了合理的解释说,原始的不均匀性和各向异性的诞生。在这封信中,我们表明,当考虑单场慢卷通货膨胀的背景下,这样的建议,预期的双谱的特性是完全不同的,从传统的方法中发现。特别是,对应于原始扰动,这是通常与双谱的统计特征,在这里被视为在一个新的方式导致相当不同的结论。
2015-03-06 astro-ph.CO gr-qc
Generalized local ansatz for scale-dependent primordial non-Gaussianities and future galaxy surveys
我们重新讨论了标量场微扰的超视界演化引起的局域型原初非高斯性的可能尺度依赖性。我们制定的基础上$δN$形式主义,并推导出广义形式的本地型双谱,也三谱,使我们能够实现的尺度依赖和适当的比较模型预测与观测数据。我们提出了简单的,但现象学上有意义的表达式,其中包括广泛的物理动机模型的信息。我们还制定了大规模的功率谱和双谱的偏见对象存在的尺度依赖的原始非高斯性。我们进行Fisher分析,为未来的星系调查,并给出了投影约束的参数的广义本地形式的原始非高斯性。
2021-10-13 astro-ph.CO gr-qc
A weak lensing view on primordial non-Gaussianities
我们研究了弱透镜双谱中原始非高斯性的特征,特别是由局部、正交和等边非高斯性产生的信号。我们解决的问题包括在欧几里得弱透镜调查中产生的信噪比(我们发现,对于局部、正交和等边非高斯性,fNL的1 σ误差分别为200、575和1628),如果选择错误的非高斯性模型,则fNL的错误估计(根据模型的选择,fNL中可能存在高达+/-3倍的错误估计),注意到此类错误的概率(从fNL 200开始,chi ^2泛函的值大得不可能),原始双谱的简并与其他宇宙学参数有关(只有物质密度Omega_m起重要作用),以及减去大得多的结构形成产生的双谱。如果一个标准的wCDM参数集的先验可从欧几里得和普朗克,结构形成双谱可以预测足够准确的减法,任何残留的结构形成双谱将影响fNL的估计到一个较小的程度。在计算卡方泛函和相关量时出现的积分-空间积分可以用蒙特卡罗技术非常有效地进行,它将复杂性降低了O(10^4)倍,同时提供了低于百分之一的精度。弱透镜探测比CMB更小的尺度,因此对非高斯性提供了额外的约束,即使它们对原始非高斯性不像CMB那样敏感。
2011-07-08 astro-ph.CO
Perturbations and non-Gaussianities in three-form inflationary magnetogenesis
我们重新考虑的背景下,三种形式的通货膨胀的磁,其逆反应。特别是,我们专注于一阶微扰理论在通货膨胀和随后的辐射时代:我们讨论的微扰方法的一致性,并阐述了可能的非高斯签名的模型。
2012-07-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial Non-Gaussianities from Inflation Models
这是对暴胀模型的原始非高斯性的教学评论。我们介绍用于计算这些数量的形式主义和技术。我们回顾了不同的机制,可以产生可观察到的大的非高斯在通货膨胀,和独特的签名,他们留下的非高斯配置文件。它们是对通货膨胀动态的潜在有力探测。我们还提供了一个非技术和定性的主要结果和基础物理总结。
2010-06-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation in Entropic Cosmology: Primordial Perturbations and non-Gaussianities
我们研究了双屏熵宇宙学中的热膨胀。我们发现它的实现是普遍的,是系统从非平衡态到平衡态演化的结果。此外,超越背景演化,我们研究的原始曲率扰动所产生的宇宙内部,以及从全息屏幕上产生的热涨落。我们表明,功率谱是几乎尺度不变的红色倾斜,而张量标量比是与观测一致。最后,我们研究了原始曲率扰动的非高斯性,我们发现,一个相当大的值的非线性参数是可能的,由于外屏幕上的全息统计。
2011-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianities due to Relativistic Corrections to the Observed Galaxy Bispectrum
对原始非高斯性(PNG)的高精度约束将显着提高我们对早期宇宙物理学的理解。在使用大尺度结构观测量来约束PNG的所有微妙之处中,对聚类统计的相对论修正的解释对于即将到来的覆盖天空越来越大的部分的星系调查特别重要。我们专注于相对论投影效应,因为我们通过到达望远镜的光在扰动测地线上观察星系。这些投影效应可以产生有效的$f_{\rm NL}$,该有效的$f_{\rm NL}$可以被误解为原始的非高斯信号,并且因此是在双谱的建模中要仔细计算和考虑的系统。我们开发的技术,以正确地考虑相对论效应的纯可观察的量,即角度和红移。我们给出了一些例子,通过应用这种方法的一个子集的贡献的树级双谱的观测到的星系数计算微扰理论和估计相应的非高斯参数,$f_{\rm NL}$,为本地,等边和正交的形状。对于局部形状,我们还计算了局部非高斯性,这些非高斯性来自于使用观测数量的一致性关系获得的术语。这里我们的目标不是给出每个形状的$f_{\rm NL}$的精确估计,而是我们的目标是提供一个方案来计算由于相对论投影效应引起的非高斯污染。对于本工作中考虑的术语,我们获得了$f_{\rm NL}^{\rm loc} \sim {\mathcal O}(1)$的污染。
2017-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial non-Gaussianities produced by features in the potential of single slow-roll inflationary models
我们研究了暴胀子势的一般类型的特征对原初曲率扰动的谱和双谱的影响。这些特征对应于电势的$n$阶导数中的不连续性,其以指数方式从特征发生的场的值倾倒。有趣的是,我们发现,不同的值的振幅和顺序的功能可以导致相同的效果上的功率谱在大尺度和短尺度,并在小尺度的双谱。只有考虑到大尺度下的双谱,才有可能解决这种简并性。我们提供了充分的数值计算和解析近似的频谱和双谱,这是很好的协议彼此。解析近似允许确定给出相同光谱并且只能用双谱区分的特征的类别。
2015-08-24 astro-ph.CO
Primordial non-Gaussianities of gravitational waves in the most general single-field inflation model
我们完全阐明了广义G-暴胀中张量扰动的本原非高斯性特征,即,最一般的单场暴胀模型与二阶场方程。它表明,最一般的三次作用量的张量扰动(引力波)$h_{ij}$是由两个贡献,一个与两个空间导数和其他与一个时间导数的每个$h_{ij}$。前者基本上与爱因斯坦引力中出现的立方项相同,并预测了压缩形状,而后者则是在存在与爱因斯坦张量的动力学耦合的情况下新出现的,并预测了等边形状。因此,最一般的单场暴胀模型的引力子双谱只出现两种形状,这为在宇宙微波背景各向异性观测和直接引力波探测实验中识别暴胀引力波提供了新的线索.
2011-08-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The 21cm bispectrum as a probe of non-Gaussianities due to X-ray heating
我们目前的分析标准化的21厘米双谱从全数值模拟的星系间介质加热恒星源和高质量X射线双星(HMXB)在宇宙黎明。假设$α$耦合是饱和的,因此我们探讨了由X射线加热过程产生的非高斯性的本质。我们发现的归一化双谱的演变是非常不同的功率谱。它表现出一个营业额的峰值移动从大到小的规模减少红移,并对应于典型的分离的发射区。随着越来越多的区域随着时间进入发射,该特征尺度减小。最终,加热区域内的小尺度波动将主导归一化的双谱,在模拟结束时,这几乎完全是由密度场的波动驱动的。为了确定我们在恒星+ HMXB模拟中看到的归一化双谱的定性演化有多普遍,我们研究了其他几个模拟-两个包括类星体源的完全数值模拟,以及两个与半数值模拟21 cm FAST产生的对比源属性。我们发现在X射线加热过程中归一化双谱的定性演化是通用的,除非X射线源,与类星体,数量较少,因此表现出更明显的孤立加热配置文件。假设减轻前景和仪器的影响是最终有效的,我们发现,我们应该是敏感的归一化双谱在加热的时期,只要自旋温度没有饱和的$z \approx 19$。
2018-11-28 astro-ph.CO
Tensor bispectrum mediated by an excited scalar field during inflation
本文计算了暴胀期间激发标量场介导的张量双谱,发现其在压缩构型中达到峰值,并指出测量该双谱可区分暴胀期间与暴胀后产生的随机引力波背景。
2024-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Large non-Gaussianities in the Effective Field Theory Approach to Single-Field Inflation: the Trispectrum
我们对表征通过有效场论方法获得的单场暴胀一般理论的相互作用产生的曲率扰动的三谱进行了分析。我们发现,曲率生成的相互作用项,这在一般情况下可以给四点函数的振幅的重要贡献,显示出一些新的显着特点,在其三谱形函数的形式。这些有趣的相互作用是不变的下,最近提出的一般理论的对称性,并明确显示,允许一个大的值的三谱。
2010-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianities in Multifield Inflation: Superhorizon Evolution, Adiabaticity, and the Fate of fnl
我们研究了两个场暴胀中局域形式的大fnl的超视界产生。我们计算的两个和三个点的观测值在一般类的潜力,允许使用三角洲N形式主义的分析处理。出于在绝热模式中视界外的曲率扰动的守恒以及观察到的功率谱的绝热性的动机,我们跟踪fnl^{local}的演化,直到它通过有效的单场暴胀的阶段被驱动到绝热解。我们发现,虽然大的fnl^{local}可能会在暴胀过程中产生,这样的非高斯性是暂时的,并将呈指数衰减的宇宙学波动接近绝热性。
2011-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
GW170817-compatible Constant-roll Einstein-Gauss-Bonnet Inflation and Non-Gaussianities
本文通过对标量场施加恒滚演化,研究了与GW 170817事件相容的Einstein-Gauss-Bonnet理论的暴胀现象。我们开发的恒定滚GW 170817兼容的爱因斯坦-高斯-博内形式主义,我们计算的慢卷指数和观测指数的通货膨胀,几个模型的利益。正如我们所证明的,我们研究的模型的现象学可行性实现了广泛的自由参数。此外,对于保证模型的暴胀现象学可行性的自由参数的相同值,我们还预测了模型的非高斯性,因为已知恒滚演化增强了非高斯性。正如我们所表明的,慢滚和常滚情况下的非高斯性是相同的,事实上,在某些情况下,常滚情况下的非高斯性的数量更小。
2020-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Holographic non-Gaussianities in general single-field inflation
我们使用全息技术来计算一般单场膨胀的非高斯性,包括具有非平凡声速的模型。在这种全息方法中,暴胀动力学被捕获的一个相关的变形的双重共形场论(CFT)在紫外线,而暴胀的微扰计算共形理论。在本文中,我们讨论了高阶导数算子的影响,如$(\partial_μϕ\partial^μϕ)^{m}$,这是已知的诱导一个非平凡的声速和源潜在的大的非高斯性。我们从变形的CFT双谱子中计算出全暴胀双谱。从算子乘积展开的角度讨论了双谱的压缩极限。正如暴胀的全息描述中常见的那样,我们的功率谱在紫外区域是蓝色倾斜的。我们扩展我们的双谱计算的IR区域的共形扰动的所有订单。我们提供了一个自洽的设置,再现红色倾斜的功率谱,以及所有可能的双谱形状在慢滚制度。
2016-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial non-Gaussianities in single field inflationary models with non-trivial initial states
我们计算的非高斯性,出现在单场,慢卷暴胀模型所产生的任意均匀的初始状态,以及subleading贡献的功率谱。非Bunch-Davies真空初始状态可以出现,如果过渡到单场,慢卷膨胀阶段只发生在可观测模式离开视界之前不久。它们也可以产生于新的高能物理,这些高能物理已经被整合出来了。我们的一般结果的双谱表现出几个功能,以前看到的特殊情况下。
2014-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quasi-Single Field Inflation and Non-Gaussianities
在准单场暴胀模型中,与暴胀子耦合的质量为哈勃参数量级的大质量等曲率模对密度扰动,特别是非高斯扰动有重要影响。我们研究了一个简单的例子,准单场暴胀的转向暴胀子的轨迹。大双谱与一个参数家庭的新的形状出现,躺在著名的本地和等边形状之间。三光谱也可以非常大,其幅度tNL可以比fNL的平方大得多。
2010-04-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation with vector fields revisited: non-Gaussianities
Nanchang University(南昌大学)
通过参数h(矢量动能与标量场动能之比)组织动力学,研究动能耦合矢量场暴胀的双谱,发现强矢量区域(h>>1)中熵扰动变重可积出,剩余曲率模式具有虚声速并在视界外瞬态增长,双谱呈现h^2和h标度的扁平增强信号及h标度的局域投影,从而在完全各向同性背景下区分矢量支持的暴胀动力学。
2026-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bispectrum constraints on Primordial non-Gaussianities with the eBOSS DR16 quasars
本文联合分析eBOSS DR16类星体功率谱与双谱,并修正径向积分约束,将对局域原初非高斯性参数$f_{\ m NL}$的约束精度较此前功率谱分析提升约16%。
2025-02-20 astro-ph.CO
Large non-Gaussianities with Intermediate Shapes from Quasi-Single Field Inflation
我们研究了慢卷暴胀模型,其中暴胀子沿着其正交方向被质量为哈勃参数的势提升的轨道慢卷。在这些模型中,一旦暴胀子轨迹转向,通过从等曲率模式到曲率模式的转换可以产生大的非高斯性。我们发现大双谱与一个参数家庭的新颖的形状,插值之间的等边和当地的形状。根据内-内形式主义,这些非高斯性的形状不同于来自等曲率非高斯关联函数的简单投影。
2010-03-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Effects of Nonlinear Dispersion Relations on Non-Gaussianities
我们研究了非线性色散关系对双谱的影响。特别是,我们研究的情况下,修改后的关系不违反WKB条件在早期,专注于一个特定的例子,这是完全可解的:Jacobson-Corley色散关系与四次校正与正系数的平方线性关系。我们发现,双谱的标准结果的校正被抑制的一个因素$\frac{H^2}{p_c^2}$,其中$p_c$是规模的色散关系的修改变得相关。修改是{ \it轻度}的配置依赖和等边配置更抑制相对于本地的,由百分之一的因素。没有导致增强的配置。然后,我们使用Brandenberger和Martin的近似胶合方法在粒子创建的框架中分析结果,该方法更直接地涉及到通过在一定截止尺度下修改真空来建模trans-Planckian物理。我们表明,胶合方法高估了一个和两个订单,分别在$\frac{H}{p_c}$的频谱和双谱的领导阶校正。我们讨论了各种近似,并得出结论,对于色散关系不违反WKB在早期的粒子创建是小的,并不会导致增强的贡献的双谱。我们还表明,在许多情况下,增强不发生时,建模的trans-Planckian物理通过修改的真空在一定的截止尺度。最值得注意的是,它们只有O(1)阶,当Bogolyubov系数占粒子的创建是由朗斯基条件和最小化的不确定性之间的领域和它的共轭动量。
2011-05-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary non-Gaussianities in the most general second-order scalar-tensor theories
对于非常一般的标量场理论,其中的运动方程是在二阶,我们评估的三点关联函数的原始标量扰动暴胀过程中产生的。我们表明,非高斯的形状是很好的近似等边型。在慢变参数远小于1的准de Sitter背景下导出了等边非线性参数f_NL^equil。我们将f_NL^equil的公式应用于一些单场暴胀模型,如k-暴胀,带Galileon项的k-暴胀,势驱动的Galileon暴胀,非最小耦合模型(包括场导数耦合模型)和Gauss-Bonnet引力。
2011-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianities and the large $|η|$ approach to inflation
该研究在$1/|η|$展开领头阶解析得到产生原初黑洞的单场暴胀的曲率涨落双谱,明确其标度与形状依赖特征,并将结果用于研究二阶诱导引力波的统计特性,为相关理论研究提供支撑。
2024-04-13 astro-ph.CO hep-th
Non-Gaussianities in the Extended EFT of Inflation
本文在初始条件满足 $ω^2 \propto k^6$ 的 EEFToI 框架下计算双谱、考察强耦合约束与非高斯性大小及三角形形状,证明参数空间中存在合理且有趣的可行区域。
2023-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Bispectrum from Multifield Inflation with Nonminimal Couplings
高能物理的现实模型包括多个标量场。重整化要求场与时空的里奇曲率标量有非最小的耦合,并且在早期宇宙暴胀的能量尺度上,耦合可以很大。非极小耦合在爱因斯坦框架中诱导出非平凡的场空间流形,并且它们也在爱因斯坦框架中产生具有非平凡曲率的有效势。爱因斯坦坐标系势中的脊或凸点可以导致可观测量级的原始非高斯性。我们发展了一个协变的形式主义来研究这种模型中的扰动,并计算原始双谱。在以前的研究中的非高斯多场模型中,我们的双谱的结果依赖于字段的初始条件敏感。
2013-03-20 astro-ph.CO hep-ph
Tensor non-Gaussianities from Non-minimal Coupling to the Inflaton
张量非高斯性代表了对暴胀物理学的一个重要的未来探索。受最近的工作的启发,我们进一步阐述了显着的原始张量非高斯性来源于额外的领域在通货膨胀的可能性。么正性约束通过对相应质谱的下限限制额外(旋转)颗粒含量的影响。对于自旋为2的粒子,这是著名的Higuchi束缚的形式。大质量($m\gtrsim H$)粒子通常会在暴胀过程中衰变,除非它们与暴胀子扇区的耦合不是最小的:暴胀场“提升”了额外场的动力学,有效地绕过了幺正性所施加的限制。有几个模型实现了这样的机制,但我们在这里集中在[1]的设置上,通过EFT方法,人们能够捕捉到整个理论类的共同基本特征。在一个额外的质量自旋2粒子的存在下,在张量部门的相互作用非常接近模仿那些在准单场暴胀模型的标量部门。我们计算了不同组态下的张量双谱,并提取了它对额外张量声速的依赖关系。我们将详细展示如何获得显着的张量非高斯性,其形状函数插值之间的本地和等边,这取决于质量的额外字段。我们还估计LISA响应函数的张量双谱支持我们发现的中间型形状。
2018-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hyper non-Gaussianities in inflation with strongly non-geodesic motion
最近几个将暴胀嵌入高能物理学的提议依赖于暴胀动力学,其特征在于负弯曲场空间中的强非测地线运动。这自然会导致亚哈勃尺度上的扰动的瞬时不稳定性,以及它们的指数放大。支持第一性原理数值计算,并提供了由膨胀的有效场论的分析见解,我们表明,双谱增强扁平的配置,我们认为,类似的结果适用于所有高阶关联函数。因此,这些“超非高斯性”为非标准暴胀吸引子提供了强大的模型独立约束,这些吸引子是由寻找暴胀的紫外线完成而激发的。
2019-10-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial fluctuations and non-Gaussianities from multifield DBI Galileon inflation
我们研究了一个宇宙学的情况下,在一个更高的维时空中的D3-膜的运动DBI行动的补充与诱导引力项。后者减少到四次的Galileon拉格朗日时,膜的运动是非相对论性的,我们表明,它往往违反零能量条件,使宇宙学波动鬼。尽管如此,仍然存在一个有趣的参数空间,其中可以实现准指数扩展的稳定阶段,而诱导引力留下非平凡的印记。我们推导出精确的二阶作用的线性扰动的动力学,我们表明,它可以简单地理解,通过一个双度量的角度。在相对论范围内,我们还计算了对原始双谱的主要贡献,并首次在具体模型中证明了可以产生正交形状的大非高斯性。更一般地说,我们发现,双谱的符号和形状提供了强大的诊断的精确强度的诱导引力。
2012-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial non-Gaussianities from inflation
这些笔记详细介绍了马尔达西纳对最简单的一类暴胀模型所产生的三点函数的计算:这些模型具有一个单一的暴胀子场,其势满足慢滚条件,其量子涨落开始于渐近的邦奇-戴维斯真空态。在暴胀产生的原始涨落中,三点函数应该是最容易观察到的非高斯性的证据。在这些暴胀理论中,非高斯性被预测为非常小,自然地被小的慢滚参数所抑制。
2014-05-29 astro-ph.CO hep-ph
On Non-Gaussianities in Two-Field Poly-Instanton Inflation
在IIB型大体积orientifold设置配备多瞬子校正的情况下,由“Wilson”除数体积模量驱动的标准单场多瞬子膨胀通过包含相应的轴子模量来推广。这两个领域的动力学的结果在“轮盘赌”式的通货膨胀与存在的几个通货膨胀的轨迹,可以产生50(或更多)的e-折叠。研究了各种轨道随物理观测量的演化。研究了在慢滚区和慢滚区以外产生原始非高斯性的可能性。我们发现,虽然非线性参数是相当小的慢滚制度期间,同样是显着增强超过慢滚制度调查结束的通货膨胀。
2013-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Flattened non-Gaussianities from the effective field theory of inflation with imaginary speed of sound
多场论中的暴胀微扰由于在内场空间中的非平凡运动而表现出瞬态快子不稳定性。当一个有效的单场描述是适用的,所产生的理论的特点是波动传播的$imaginary$声速。我们使用波动的有效场论来研究这样一个设置在一个模型独立的方式,突出的特点和微妙之处,使它不同于标准的情况。特别是,扰动功能指数增长和衰减模式,其相对幅度是不确定的有效场论内。然而,我们证明,在一个有趣的限制的无量纲双谱实际上是普遍的,只取决于声速和截止尺度,限制了有效的理论的有效性。相反的功率谱,我们发现,双谱不显示指数增强。在等边配置的非高斯性的振幅是类似的常规模型,但它是增强的方式,是紫外敏感的扁平配置。
2018-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
The Trispectrum as a Diagnostic of Primordial Orthogonal non-Gaussianities
在具有低声速的单场暴胀模型中,原始双谱的正交形状是由于等边型形状之间的部分抵消而产生的。这一事实允许声速c_s低至约0.01,这实际上是弱优选的WMAP数据。对于这样的值,三谱的标度为1/c_s^4,其数量级为10^8,因此可以与1 σ观测界t_NL^eq=(-3.11 +-7.5)*10^6相比较,甚至更大。因此,三谱已经在WMAP数据中暗示的水平上限制了产生正交双谱的暴胀机制候选者。如果这个信号持续在即将到来的普朗克数据,最简单的有效场论的暴胀的参数空间的大部分将在观测压力下,而一个专门的分析将需要的参数空间的实质部分,我们表明,一个新的,正交的,三谱自然出现。
2013-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
CMB B-mode auto-bispectrum produced by primordial gravitational waves
暴胀产生的引力波会在宇宙微波背景(CMB)中产生极化图样。在最一般的具有二阶场方程的标量场理论中,引力波的非高斯性只有两种。一个来源于广义相对论中固有的非高斯性,另一个来源于爱因斯坦张量与标量场的动力学项之间的导数耦合。我们计算这些非高斯性引起的偏振双谱,通过转换成可分离的形式,凭借拉普拉斯变换。结果表明,如果后一个耦合参数取一个非常大的值,未来的实验只能检测到新的一个,然而,这并不违背目前的观测数据。
2017-04-28 astro-ph.CO gr-qc
Calculating the squeezed bispectrum in stochastic inflation by Monte Carlo simulation
The University of Osaka(大阪大学);University of Fukui(福井大学)
本文针对量子扩散主导的多场暴胀模型,提出基于蒙特卡罗的压缩极限双谱计算方法,验证了其在单、双场混沌暴胀中的适用性,并首次计算带弱瀑布的混合暴胀的双谱。
2026-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On Non-Gaussianities in Multi-Field Inflation (N fields): Bi- and Tri-spectra beyond Slow-Roll
我们计算的非线性参数的解析表达式表征的双和三频谱的原始曲率扰动在早期宇宙的暴胀时代由任意数量的字段驱动。我们既不假设慢滚,也不假设可分离的势;相反,为了计算非高斯性,我们假设可分离的哈勃参数。我们应用的形式主义,一个确切的可解的玩具模型,并显示在何种条件下产生可观的大非高斯性。
2011-11-03 astro-ph.CO hep-th
Bispectrum from inflation/bouncing Universe in VCDM
本文研究了 VCDM(II 型极小修改引力)模型在暴胀和反弹宇宙中的非线性相互作用与双谱,发现当 VCDM 势主导时双谱会偏离标准结果并可能违反 Maldacena 一致性关系,而反弹模型的双谱仍满足观测约束,未来局部非高斯性测量可检验该模型。
2024-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-gaussianities for primordial black hole formation
我们分析了在暴胀动力学中存在超慢相时的原始非高斯性,重点是与原始黑洞产生相关的场景。我们计算三点关联函数的共动曲率扰动发现,非高斯性是相当大的,并占主导地位的本地。在阈值统计的背景下,我们分析了它们对原始黑洞丰度的影响,以及它们与密度和曲率扰动之间的非线性关系所产生的非高斯性的相互作用。我们发现,非高斯性显着修改估计的原始黑洞丰度与高斯近似。然而,我们表明,这种效果可以通过一个小的变化,一个因素$2\div3$最多,原始的曲率扰动功率谱的振幅补偿。这是通过对暴胀模型的参数进行微调而获得的。
2021-07-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Orthogonal non-Gaussianities from Dirac-Born-Infeld Galileon inflation
研究了在Dirac Born Infeld作用量中加入诱导引力项的多场相对论Galileon模型的宇宙学。我们强调的物理洞察力,是通过采用一个双度量的角度来看,其中的诱导引力和爱因斯坦-希尔伯特行动被平等对待。我们推导出条件下,准指数膨胀阶段可以持续,并证明存在一个临界背景能量密度以上的宇宙学波动成为鬼。在非线性层面上,这个场景提供了第一个具体的早期宇宙模型,其中双谱的形状可以主要是正交类型。更一般地说,我们表明,原始的非高斯性的形状和符号作为强大的判别式的精确强度的诱导引力。
2011-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation with multiple sound speeds: a model of multiple DBI type actions and non-Gaussianities
在这封信中,我们研究绝热和等曲率扰动的框架内的膨胀与多声速参与。我们认为这种情况可以通过一些具有任意动力学形式的广义标量场来实现。这些标量分别有自己的声速,因此场涨落的传播是独立的。具体来说,我们研究了由两个DBI类型的动作构造的模型。我们发现扰动冻结的临界长度尺度对应于最大声视界。此外,如果一个场的质量项比另一个场的质量项轻得多,熵扰动可能相当大,因此可能引起声视界外的增长。在三次阶上,我们发现当熵扰动能够转化为曲率扰动时,局部型的非高斯性可能很大。我们还近似地计算了等边型非高斯性。
2009-04-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Neutrino Signatures in Primordial Non-Gaussianities
在有效场论中研究了中微子的宇宙对撞机现象。计算了中微子的质量谱及其在压缩极限双谱中的特征振荡信号。dS-协变和慢滚修正都被考虑,因此是在暴胀期间的电弱对称性破缺的情况。有趣的是,我们发现暴胀子的慢滚背景为中微子的产生提供了一个化学势。化学势极大地放大了振荡信号,并使重中微子的信号大得可以观察到,而不需要微调。
2018-09-10 astro-ph.CO hep-ph 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
Non Gaussianities from Quantum Decoherence during Inflation
起源于量子力学的暴胀宇宙学扰动一般与早期宇宙中存在的所有自由度相互作用。因此,它们必须被视为与环境相互作用的开放量子系统。这意味着,在某些条件下,退相干可以发生。环境的存在也可以引起功率谱的变化,从而提供了一个宇宙退相干的观测探测。在这里,我们证明,这也导致非高斯,我们使用林德布拉德方程计算形式主义。我们表明,而双谱保持为零,四点关联函数成为非零。使用宇宙微波背景测量的三谱的普朗克卫星,我们得到的扰动和环境之间的相互作用的强度上的约束,并表明,在某些制度,他们是更严格的比所产生的功率谱。
2018-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial perturbations and non-Gaussianities from modulated trapping
我们提出了一种新的机制,产生原始曲率扰动,基于粒子在膨胀过程中的共振生产。众所周知,这种现象可以捕获暴胀子的e倍的一小部分。这种效应取决于产生的粒子的质量及其与暴胀子的耦合,这些参数可能取决于其他场的期望值。如果这些额外的场之一--"调制子“--是光,那么在暴胀的早期阶段获得的它的波动将引起俘获的空间调制,从而引起暴胀结束的空间调制,对应于曲率扰动。我们计算了该机制产生的曲率扰动的功率谱、双谱和三谱,同时考虑了暴胀子涨落引起的扰动。我们发现,调制捕获可以提供所观察到的功率谱的主要贡献,并导致可检测的原始非高斯性。
2009-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial perturbations and non-Gaussianities in Hořava-Lifshitz gravity
本文研究了Hoenava-Lifshitz引力理论中的原始扰动和非高斯性。在UV极限下,霍罗拉瓦理论中的标量微扰自然是标度不变的,忽略了宇宙膨胀的细节。因此,人们可以放松暴胀子场的指数暴胀和慢滚条件。因此,在标准场景中被“慢滚抑制”的原始非高斯性可能会变大。我们从微扰的双谱计算了非高斯性,发现与通常的广义相对论单场慢卷暴胀模型一样,等边型非高斯性是单位阶的,而局域型非高斯性保持很小.我们的结果是对Hoenava-Lifshitz引力的一个新的约束。
2019-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th