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
Global adiabaticity and non-Gaussianity consistency condition
在单场暴胀的背景下,超视界尺度上随动切片上的曲率扰动($\R_c$)的守恒性是推导双谱压缩极限与原始曲率扰动谱之间一致性条件所需的假设之一。然而,$\R_c$的守恒仅在扰动达到绝热极限后才成立,在绝热极限下,$\R_c$的恒定模式优于其他模式(通常是衰减模式)。在这种情况下,在热力学意义上定义的非绝热压力扰动,$δP_{nad}\equivδP-c_w^2δρ$,其中$c_w^2=\dot P/\dotρ$,在超视界尺度上通常也可以忽略不计。因此,人们可能认为绝热极限与热力学绝热性相同。事实并非如此。换句话说,热力学绝热性不是超视界尺度上$\R_c$守恒的充分条件。在本文中,我们考虑模型,满足$δP_{nad}=0$在所有尺度上,我们称之为全球绝热性(GA),这是保证,如果$c_w^2=c_s^2$,其中$c_s$是相速度的扰动的传播。已知的示例是超慢滚(USR)充气的情况,其中$c_w^2=c_s^2=1$。为了推广USR,我们开发了一种方法来找到GA K-膨胀模型的拉格朗日从行为的背景量的比例因子的函数。应用这种方法,我们表明,确实存在广泛的一类GA模型与$c_w^2=c_s^2$,这使得$\R_c$增长超地平线尺度,因此违反了非高斯一致性条件。
2016-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial non-Gaussianity and power asymmetry with quantum gravitational effects in loop quantum cosmology
圈量子宇宙学(LQC)提供了一个解决经典大爆炸奇点在深普朗克时代。在通常的慢卷暴胀之前,这种演化在慢卷暴胀开始时自然地产生激发态。这些量子引力效应有望在原初微扰谱和非高斯性上留下“指纹”,并在宇宙微波背景(CMB)中提供观测证据。虽然量子效应对原初微扰谱的影响已经被研究并受到当前数据的限制,但在本文中,我们继续研究这种效应对原初曲率微扰的非高斯性的影响。在本文中,我们提出了详细的和分析计算的非高斯性,并明确表明,由于量子效应的修正是在相同的大小的慢滚参数在可观察的尺度,从而在目前的观测约束。尽管如此,我们表明,在超视界尺度的压缩极限的非高斯性可以增强,进一步,这些影响可能会产生一个大的统计各向异性的功率谱通过Erickcek-Kamionkowski-Carroll机制。
2017-09-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cancellation of one-loop time dependence in superhorizon curvature perturbations from all scales
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
本文在空间平坦规范下,证明所有尺度上的单圈超视界曲率扰动守恒,通过δN形式主义考虑非线性关系,一致地组合所有贡献(包括边界项)后,单圈曲率功率谱的明显时间依赖性被抵消。
2026-11-09 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
Beyond δN formalism
本文在暴胀宇宙学的背景下,对具有一般动力学项和一般势形式的多分量标量场,发展了超视界尺度上的非线性宇宙学扰动理论。我们采用ADM形式和空间梯度展开方法,其特征在于O(ε^2),其中ε=1/(HL)是表示哈勃半径与扰动特征长度尺度L之比的小参数。我们提供了一个形式主义,以获得在多场的情况下的解决方案。这种形式可以应用于原始非高斯性的超视界演化,超越了所谓的δN形式,它等价于梯度展开的O(ε^0)。在这样做的过程中,我们还导出了O(ε^2)有效的完全非线性规范变换规则。这些完全非线性规范变换规则可以用来从一个规范中的解导出一个期望的规范中的解,其中计算要简单得多。作为演示,我们考虑一个解析可解模型,并明确地构造解决方案。
2012-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generating zeta with non-Abelian Vector Fields
本文讨论了一般非阿贝尔群的向量场产生原曲率扰动的问题。我们表明,非高斯的扰动占主导地位的贡献,从超视界的发展领域。此外,我们发现,非阿贝尔向量场的合理大的群体可以产生的曲率扰动的总和,而不违反观测约束的角度调制的频谱。
2012-02-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Parity Violation in Graviton Non-gaussianity
研究了暴胀过程中引力子非高斯性的宇称破缺。我们发展了一个有用的计算引力子非高斯性的形式。利用这种形式,我们计算了精确de Sitter时空中原初引力波的宇称破缺部分,证明了在非高斯时空中不存在宇称破缺.我们还将分析扩展到慢卷暴胀,发现双谱的宇称破坏与慢卷参数成正比。我们认为,宇称违反非高斯性可以测试的CMB。我们的结果对于通过重力/场论对应计算非共形场论中应力张量的三点函数也是有用的。
2011-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Use of delta N formalism - Difficulties in generating large local-type non-Gaussianity during inflation -
我们利用所谓的$δN$方法讨论了暴胀过程中超视界演化导致密度微扰中非高斯性的产生。首先,我们提供了一个一般公式的非线性参数在膨胀过程中产生的。我们发现,它是成比例的慢滚参数,乘以模型相关的因素,可以提高非高斯的可观察范围。然后,我们讨论了三个典型的例子来说明如何难以产生相当大的非高斯性通过超视界演化。第一个例子是双膨胀模型,它表明,时间违反慢滚条件是不够的非高斯性的产生。第二个例子是普通的混合通货膨胀模型,它说明了考虑小尺度扰动的重要性。最后讨论了Kadota-Stewart模型。这个模型给出了一个例子,在这个例子中,我们必须选择相当不自然的初始条件,即使可以产生很大的非高斯性。
2010-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Secondary isocurvature perturbations from acoustic reheating
如果满足以下条件,超视界(iso)曲率扰动是守恒的:(i)(每个)非绝热压力扰动为零,(ii)忽略梯度项,即在梯度展开的首阶(iii)(每个)总能量动量张量是守恒的。我们考虑的情况下,违反了最后两个要求,并讨论了在晚时间宇宙的二次等曲率扰动的产生。即使我们对长波长模式感兴趣,也不一定忽略二阶梯度项,因为卷积可能会拾取短波长扰动的产物。然后,我们利用完全二阶宇宙学扰动理论,在条件(i)和(iii)下,甚至在存在梯度项的情况下,引入了超视界尺度上的二阶守恒量。我们还讨论了违反条件(iii),即,能量动量张量守恒的总系统,但不是每个组件的流体。作为一个例子,我们明确评估重子和光子之间的二阶热传导由于弱康普顿散射,占主导地位的时期之前重组。我们表明,这种次级效应可以重铸成超视界尺度上的等曲率扰动,如果本地型原始非高斯先验存在。
2018-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observable predictions of generalised inflationary scenarios
暴胀是宇宙加速膨胀的早期阶段,被认为是由高能物理引起的。今天的一个关键任务是利用越来越精确的观测数据来限制相互作用基本理论所提出的过多的暴胀模型。这需要一个强大的理论框架来量化这些模型的预测,帮助开发这样一个框架是本论文的目的。我们提供了第一个完整的量子化的subhorizon扰动的动机良好的类的多场暴胀模型与非平凡的场度规,我们表明,可能会产生有趣的签名的双谱的宇宙微波背景(CMB)。随后在超视界时代的扰动演化被认为是通过协变扩展的运输形式主义。为了发展暴胀动力学和宇宙观测量演化之间关系的直觉,我们研究了超视界微扰演化的解析近似。这些分析结果的有效性是偶然的,达到一个国家的绝热性,我们讨论和深入说明。然后,我们应用我们的分析方法,以阐明类型的暴胀动力学,导致增强CMB非高斯性,无论是在其双谱和三谱。除了导出一些新的简单的非高斯参数之间的关系,我们动态地解释如何以及为什么不同形状的通货膨胀潜力导致特定的观测签名。高能物理的候选理论,如低能有效弦论,也激发了对爱因斯坦-希尔伯特作用量的单场修正。我们展示了一系列这样的修正是如何允许单场混沌暴胀模型的一致性的,否则这些模型与观测数据是紧张的。
2013-08-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Consistency relation and inflaton field redefinition in the delta N formalism
我们计算了一般单场暴胀的内在非高斯性,由于自相互作用的暴胀场在压缩极限。我们恢复的一致性关系的背景下的三角洲N形式主义,并认为,有一个特定的字段重新定义,使内在的非高斯消失,从而提高估计的局部非高斯使用的三角洲N形式主义。
2017-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
More on loops in reheating: Non-gaussianities and tensor power spectrum
我们考虑了具有预热期的单场混沌m^2 <$^2暴胀模型,其中暴胀子在参量共振区衰变为另一个标量场χ。在最近的工作中,我们中的一个人已经表明,在预热期间循环在环路中的χ模式显著地修改了<离散>关联函数。我们首先用不同的规范条件重新推导了这一结果,从而再次证实了超视界双模式受预热环的影响。此外,我们研究了χ循环如何引起非高斯性和影响张量扰动。为此,确定了所有的立方和一些高阶相互作用,并计算了它们对非高斯参数f_{NL}和张量功率谱的贡献。我们对这些修正的估计表明,虽然在再加热过程中可以产生大量的非高斯性,但张量功率谱得到适度的修正。我们观察到随着χ场在环中的循环,环的量子效应增加,表明微扰理论可能被打破。这些发现表明,在再加热过程中的环路修正是显着的,它们必须考虑到精确的暴胀宇宙学。
2014-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fully non-linear equivalence of delta N and covariant formalisms
我们明确地显示了完全非线性等价的$δ$ N和协变形式主义的超视界曲率扰动,这使我们能够安全地评估非高斯量的曲率扰动在任何形式主义。我们还讨论了等曲率扰动的协变形式主义和澄清之间的关系的曲率共向量的完全非线性演化和多个相互作用的流体的曲率扰动。
2012-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial non-Gaussianity in warm inflation using $δN$ formalism
利用$δN$方法首次研究了均匀密度超曲面上由暖暴胀产生的原始曲率扰动的非高斯性.在介绍了暖暴胀理论框架和$δN$形式之后,我们得到了描述慢滚近似下非高斯性的非线性参数$f_{NL}$的解析表达式,并发现$δN$形式给出了一个很好的结果.我们分析了$f_{NL}$的大小,并将我们的结果与标准通货膨胀的结果进行了比较。然后我们讨论了两个具体的例子:四次混沌模型和山顶模型。四次势模型在暖暴胀情形下也能与Planck结果很好地一致,并且给出了非线性参数如何依赖于暖暴胀耗散强度和膨胀量的具体结果.我们发现,在这两种情况下的非线性参数的范围内的允许区域的普朗克。
2015-11-23 astro-ph.CO gr-qc
Large primordial non-Gaussianity from transient turns in Higgs-$R^2$ inflation
Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa(墨西哥自治大学伊斯塔帕拉帕分校)
研究多场Higgs-$R^2$暴涨中瞬态转向轨迹产生的原初非高斯性,通过计算全双谱和超视界演化,发现转向有效转移等曲率扰动,产生可观局域非高斯性,为Higgs非最小耦合提供敏感探针。
2026-09-21 astro-ph.CO hep-th
δN versus covariant perturbative approach to non-Gaussianity outside the horizon in multifield inflation
本文采用两种形式:Δ N和协变形式,计算了双场暴胀模型中原始曲率扰动的非高斯性的超哈勃演化。虽然两种形式主义对待波动的演变从根本上不同,我们表明,f_{NL}参数的公式在1%的精度内相互定量一致。我们分析发现,当暴胀轨道达到一般势的绝热极限时,f_{NL}的振幅衰减不快于a^{-3}。
2012-05-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
The Suyama-Yamaguchi consistency relation in the presence of vector fields
我们考虑暴胀模型,其中向量场是负责部分或最终所有的原始曲率扰动。这种模型在现象学上是有趣的,因为它们自然地在原始波动的概率分布函数中引入了各向异性,这些波动可以在宇宙微波背景中留下可测量的印记。假设超视界演化产生了非高斯性,我们利用δN形式对非高斯性参数f_{NL}和τ {NL}在向量场存在下进行了树级计算.我们分离出非高斯参数的各向同性部分,它们无论如何都有向量场的贡献,并证明它们服从Suyama-Yamaguchi相容关系τ^{iso}_{NL}>=(6/5 f ^{iso}_{NL})^2。定义的非高斯参数,这可能是观测相关的其他方式,陈述和各自的Suyama-Yamaguchi一致性关系。
2013-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB Power Asymmetry from Non-Gaussian Modulation
暴胀扰动中的非高斯性可以将可观测尺度与波长更长的模式(甚至是超视界)耦合起来,从而留下观测到的宇宙微波背景(CMB)功率谱的大角度调制作为特征。这为幂不对称性提供了另一种起源,而幂不对称性通常被归因于统计各向同性的破坏。即使对于典型的~10^{-5}扰动,非高斯调制效应也可能是显著的,同时考虑对非高斯性的电流约束,如果双谱的压缩极限是足够红外发散的。例如,对于具有非Bunch-Davies初始状态的暴胀模型,就已经声称存在这样一种强红外发散双谱。上限所观察到的CMB功率不对称的地方严格限制通货膨胀的持续时间在这样的模型。
2012-12-14 astro-ph.CO hep-th
Superhorizon curvature perturbations in hybrid inflation revisited
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo(东京大学宇宙物质前沿科学中心(WPI));School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院)
利用δN形式主义研究多场暴胀中的宇宙学扰动,发现混合暴胀中瀑布场的快子不稳定性导致等曲率扰动增长,从而增强曲率扰动,产生具有k^3红外增长和对数非高斯性的功率谱,并导致原初黑洞形成。
2026-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity of Inflationary Gravitational Waves from the Field Equation
本文证明了在计算度规真空涨落产生的原初引力波双谱时,In-in方法和格林函数方法的等价性。由场方程$B_h$得到的树级双谱与以前用内-内形式主义得到的结果完全一致。在等边配置,其中$P_h$是标度不变的引力波的功率谱的比值$B_h/P^2_h$的波动的非高斯性的特征,我们表明,它是比在旁观者规范场模型弱得多。我们还利用格林函数计算了两个右手引力波和一个左手引力波的树级双谱,再现了in-in形式的结果,并表明它可以和三个右手引力波的双谱一样大.
2018-04-04 astro-ph.CO gr-qc
Application of beyond $δN$ formalism -- Varying sound speed
我们采用空间梯度展开的方法研究了曲率扰动在超视界尺度上的演化,并证明了非线性理论(称为超越$δN$ -形式主义)是展开的下一个主导阶.作为对单个标量场形式的一个应用,我们研究了声速变化的情况。在我们的形式主义,我们可以处理的时间演化相反,$δN$ -形式主义,其中曲率扰动保持不变,和非线性曲率扰动遵循简单的主方程,其形式是类似的线性理论。因此,双谱的计算可以在展开式中的下一个前导阶中进行,与推导功率谱的情况类似。我们讨论了本地化的原始功率和双谱所产生的影响,在有限的持续时间内变化的声速。我们可以在等边双谱中看到一个局部特征,比如一个凸起。
2014-01-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity of quantum fields during inflation
在这篇综述中,我们讨论了宇宙学扰动的非高斯性是如何从暴胀中产生的。在引入in-in方法计算量子场的$n$ -点关联函数后,我们给出了一般单场暴胀模型中曲率微扰的双谱计算.的双谱的形状进行比较与本地型的非高斯性,所产生的非线性动力学超地平线尺度。
2010-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes and Local Non-Gaussianity in Canonical Inflation
原始黑洞(PBH)不可能在慢滚的正则单场暴胀中产生足够多的暗物质。这一结论是鲁棒的本地非高斯之间的相关性长,短波长的曲率模式,我们表明,在缓慢滚动本地原始黑洞丰度没有影响。对于逃避这种不去的原型模型,超慢滚(USR),这些压缩的非高斯相关性最多有一个订单单位的影响,PBH产生的曲率波动的模型,否则将无法形成足够的PBH的方差。此外,USR的跃迁是一个成功的模型所必需的,它甚至抑制了这种小的增强,除非它导致暴胀子动能在e倍的一小部分中大幅增加,我们称之为大而快的跃迁。一路上,我们适用于在形式主义,三角洲N形式主义,和规范变换计算非高斯和照亮这些结果的物理起源的不同方面。在压缩极限的局部非高斯性并没有削弱高斯的结论,PBH作为暗物质在正则单场膨胀需要一个复杂的和微调的潜在的形状与一个时代的慢卷是短暂的违反。
2019-02-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum corrections during inflation and conservation of adiabatic perturbations
研究了量子修正打破单场暴胀中超视界绝热微扰守恒的可能性。我考虑了哈密顿形式中无质量物质场的最低阶修正。因此,特别强调的是重正化。反项与拉格朗日形式主义中的相同。蝌蚪的重整化值为零。我发现一个可能的长期依赖的功率谱在一个循环由于跟踪异常,但这个结果取决于近似的模式,是不确定的。被量子修正破坏的对称性是伸缩不变性。对逆反应问题的观点进行了简要讨论。
2009-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
g$δN$ formalism
本文以U(1)规范场模型为例,详细解释了用于计算任意玻色子场产生的标量、矢量和张量扰动的广义δN形式,并探讨了引力波偏振振幅差异条件及各向异性背景下的Weinberg绝热模式。
2024-08-24 astro-ph.CO gr-qc 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
Non-Gaussianity with Lagrange Multiplier Field in the Curvaton Scenario
本文利用$δ\mathcal{N}$ -方法计算了具有Lagrange乘子场的曲率模型的原始曲率摄动。我们计算了这类模型中突发衰变近似下的非线性参数$f_{NL}$和$g_{NL}$,发现即使曲率在衰变前占总能量密度的优势,也可以得到很大的非高斯性,这一性质将使曲率模型更加丰富.我们还计算了突然衰变近似下的原始曲率微扰的概率密度函数及其一些矩。
2010-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bispectra from two-field inflation using the long-wavelength formalism
我们使用长波长的形式来计算双场暴胀中产生的双谱非高斯性。我们发现一个确切的结果,被用作数值研究的基础,和明确的分析慢滚表达式的几个类的潜力,使深入了解的起源和重要性的各种贡献fNL。我们还讨论了fNL的动量依赖性。基于这些结果,我们找到一个简单的模型,产生一个相对较大的非高斯性。我们表明,长波长的形式主义是一个可行的替代标准的delta-N形式主义,并可以在某些情况下,它更可取。
2011-12-14 astro-ph.CO hep-th
On the breakdown of the curvature perturbation ζ during reheating
在单标量场暴胀模型中,标准曲率微扰在超视界尺度下是守恒的,但在dΦ/dt=0时,即背景暴胀场的时间导数为零时,标准曲率微扰在再加热过程中发散。这是因为当dΦ/dt= 0时,共动规范φ=0(其中φ表示暴胀子微扰)会破裂。这个问题通常是绕过平均的暴胀子振荡,但严格地说,演变的暴胀子是不适定的数学。我们解决了这个问题的自由理论,通过引入一个家庭的光滑规范,仍然消除了暴胀波动的哈密顿形式主义,并给出了一个表现良好的曲率微扰,这是严格保守的超视界尺度。在线性化的水平上,这个守恒变量可以被用来明确地传播暴胀扰动从暴胀结束到随后的时期。我们讨论的影响,我们的结果的通货膨胀的预测。
2015-02-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity in String Cosmology: A Case Study
我们研究了非高斯效应,使用$δN$形式主义,在一个多场暴胀模型中的Kähler模量来自IIB型弦紧化在大体积极限。本文的分析工作主要遵循Vernizzi和Wands提出的可分离势方法。数值分析,然后在计算非高斯超过慢滚制度。文中还讨论了曲率情况的可能性。给出了曲率存在的条件,并计算了在大体积极限下曲率衰变产生的非高斯性。
2010-10-15 astro-ph.CO hep-th
The Four-point Correlator in Multifield Inflation, the Operator Product Expansion and the Symmetries of de Sitter
研究了宇宙学扰动来源于光标量场而非暴胀子的多场暴胀模型。我们利用算子乘积展开和de Sitter时期的部分对称性来描述压缩极限下的非高斯四点相关器。我们指出,它的贡献,从内在的非高斯性的光场在视界交叉可以大于通常研究的超视界尺度上产生的贡献,它具有不同的形状。我们的研究结果表明,在研究原始NG对真实观测的影响时,需要特别注意,例如暗物质晕的聚集。
2012-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Large Nonlocal Non-Gaussianity from a Curvaton Brane
我们使用一个广义的Δ N的形式主义研究的曲率膜的情况下,激发弦紧化的原始曲率微扰的产生。我们注意到,非高斯的功能,特别是三谱,关键取决于一般曲率的情况下的衰变机制。具体地说,我们详细研究了曲率膜模型的双谱和三谱,以说明曲率衰变在产生非线性涨落中的重要性。当曲率膜在暴胀过程中作非相对论性运动时,非高斯性的形状是局部的,但相应的大小与标准曲率情形不同。当曲率膜在暴胀阶段作相对论运动时,非高斯性的形状是等边型的。
2010-12-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Imprint of inflation on galaxy shape correlations
我们发现,星系形状之间的内在(而不是透镜诱导)相关性提供了一个新的探测原始非高斯性和暴胀物理,这是星系数计数的补充。具体来说,内在的对齐相关性是敏感的各向异性压缩极限双谱的原始扰动。这样的特征出现在固体暴胀中,以及更广泛地出现在暴胀期间存在轻的更高自旋场的情况下(正如Arkani-Hamed和Maldacena最近指出的那样)。我们提出了一个推导的全天空两点相关的内在形状和数量计数的存在下,非高斯一般的角度依赖性,并表明,四极(自旋-2)各向异性导致模拟星系形状的众所周知的尺度依赖性的偏见诱导各向同性(自旋-0)非高斯计数。此外,在非零各向异性非高斯性的存在下,星系形状的四极变得对远超视界模式敏感。这些效应是因为长波长模式在初始功率谱中引起局部各向异性,星系将与之相关。我们预测,未来的成像调查可以提供各向异性的非高斯性的振幅的限制,从宇宙微波背景(CMB)。它们是互补的,因为它们探测不同的物理尺度。然而,这些限制取决于星系形状对初始条件的敏感性,我们只能从观测到的潮汐排列中粗略估计。
2016-03-24 astro-ph.CO
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 in Cosmology: from Inflation to the CMB
暴胀扰动的非高斯性,如双谱(或三点相关器)中所编码的那样,已经成为区分暴胀模型的一个重要的额外方式,超越了功率谱的线性高斯扰动量。这篇论文回顾了我在这些非高斯性的理论和观测方面的工作。在第一部分中描述了一种形式主义,称为长波形式主义,它提供了一种方法来计算多场暴胀中的非高斯性。这种形式主义的各种类别的模型,以及其扩展的应用程序,也被处理。在第二部分中的估计,称为面元双谱估计,它允许从数据的宇宙微波背景辐射(CMB)的非高斯信息的提取。特别是,它是应用于普朗克卫星数据的三个估计值之一,以提供目前对原始非高斯性的最佳约束。各种扩展的估计和所得结果进行了讨论。
2021-07-22 astro-ph.CO
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
Large Non-Gaussianity in Non-Minimally Coupled Derivative Inflation with Gauss-Bonnet Correction
本文研究了一类具有Gauss-Bonnet项的非极小导数暴胀模型。为了对模型进行完整的处理,我们考虑了非最小导函数的一般形式以及高斯-博内耦合项。根据ADM形式,将作用量在微扰中展开到三阶,利用关联函数,详细研究了微扰及其非高斯特性。我们还研究了一致性关系,得到修改的存在下的高斯-博内项的行动。我们将我们的考虑结果与普朗克2015年的观测数据进行了比较,并发现了模型参数的一些限制。我们的处理表明,该模型在某些参数范围内与观测数据是一致的。此外,在一定的模型参数范围内,该模型预测蓝倾斜的功率谱。最后,我们证明了非最小导数模型在存在GB项的情况下具有很大的非高斯性。
2016-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Peaks sphericity of non-Gaussian random fields
本文建立非高斯随机场峰值统计形式,给出球形度参数最概然值表达式,并发现小微扰非高斯性影响可忽略,而大非高斯性会显著降低峰值球形度。
2025-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hunting high and low: Disentangling primordial and late-time non-Gaussianity with cosmic densities in spheres
利用球坍缩动力学的大偏差统计理论,将动力学起源的非高斯性从原始非高斯性中分离出来。这是通过对一点概率分布函数(PDF)和球平均宇宙密度(球偏差)的两点聚类的精确分析预测来实现的。球偏置将晕偏置的概念扩展到中等密度环境和低密度区域的空洞。在存在原始非高斯性的情况下,球偏置显示出与高密度和低密度区域相关的强尺度依赖性,这是解析预测的。球体中密度的统计被建立为通过具有尺度依赖性的初始偏度来模拟原始非高斯性,该尺度依赖性取决于底层模型的双谱。以测得的非线性暗物质方差作为输入的解析公式成功地与数值模拟进行了对比。对于从$f_{\rm NL}=-100$到$+100$范围的局部非高斯性,发现它们对于半径为15 Mpc的球体中的密度$ρ\in[0.5,3]$到$z=0.35$在2%或更好的范围内一致。大偏差统计形式主义的有效性,从而建立了所有观测相关的本地型偏离完美的高斯初始条件。使用置信联合极大似然实验验证了非线性方差$σ_8$和原始偏度$f_{\rm NL}$的幅度的相应估计。观测效果的影响和前景的联合一点和两点密度球统计的原始非高斯性的未来检测进行了讨论。
2017-08-07 astro-ph.CO gr-qc
Local non-Gaussianity from rapidly varying sound speeds
我们研究了多场暴胀过程中非平凡声速对局域型非高斯性的影响。为此,我们考虑一个多场DBI模型,并使用deltaN形式主义来跟踪超视界扰动的演化。通过采用一个总和可分离的哈勃参数,我们推导出相关的数量在两个字段的情况下,有效的超越缓慢变化的解析表达式。我们发现,非平凡的声速,原则上,曲线的轨迹,以这样一种方式,显着的本地型非高斯性产生。偏离缓慢变化,如快速变化的声速,增强了这种效果。为了说明我们的结果,我们考虑两个领域的通货膨胀的尖端地区的两个扭曲的喉咙,并找到大的本地型非高斯性产生接近年底的通货膨胀过程。
2012-07-16 astro-ph.CO hep-th
Model-Independent Signatures of New Physics in non-Gaussianity
我们计算了由于高能物理作用对de Sitter空间中原始双谱和三谱的模型无关贡献。我们通过将轻暴胀子耦合到辅助重场,然后在Schwinger-Keldysh“in-in”形式主义中计算关联函数来实现这一点。高能物理产生由$H/M$参数化的修正,其中$H$是暴胀的尺度,$M$是重场的质量。双谱在细长形状附近达到峰值,但除此之外不包含任何特征。三光谱在$H/M$阶没有接收到校正。
2013-01-19 astro-ph.CO hep-th
Non-Gaussianity of the Cosmic Infrared Background anisotropies I : Diagrammatic formalism and application to the angular bispectrum
我们提出了第一个基于晕模型的描述宇宙红外背景(CIB)的非高斯性(NG)是完全参数化的。为此,我们介绍,为第一次,一个图形的方法来计算三维星系密度场的高阶多谱。它允许一个简单的推导和可视化的不同条款的多光谱。我们应用这个框架的功率谱和双谱,我们展示了如何将它们投影到天球上的目的的应用程序的CIB角各向异性。此外,我们将展示如何考虑在该框架中的散粒噪声条款的特定情况下。最后,我们计算了CIB角双谱在857 GHz和研究其规模和配置的依赖性,以及它的变化与晕占据分布参数。与以前提出的经验处方相比,这种物理激励模型需要充分描述CIB各向异性双谱。最后,我们将CIB双谱与微波频率下可能存在的其他信号的双谱进行比较,这暗示在220 GHz以上应该可以检测到CIB NG。
2013-12-04 astro-ph.CO
Stochastic non-attractor inflation
我们将随机暴胀的形式推广到具有声速的非吸引子暴胀$c_s$。我们得到了超视界扰动的朗之万方程,并计算了曲率扰动功率谱的随机修正。结果表明,平均e折数和功率谱的分数阶随机校正量均为功率谱量级。我们还计算了场空间中具有两个边界的dS空间中的边界穿越概率和首中概率。进一步计算了在类似于大扩散项永恒暴胀的情况下功率谱的随机修正。
2020-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity from Lifshitz Scalar
具有动力学临界指数z = 3的Lifshitz标量获得标度不变的超视界场涨落,而不需要暴胀时代。由于这种机制是由于特殊的缩放的Lifshitz标量和持续存在的未抑制的自耦合,由此产生的波动谱可以偏离高斯分布。我们研究了Lifshitz标量的内禀场涨落的非高斯性质,并表明源于这种场涨落的原始曲率扰动可以具有f_NL = O(100)阶的大非高斯性,这将被即将到来的CMB观测所检测到。计算了涨落的双谱和三谱,并讨论了它们在动量空间中的组态。特别是,双谱被发现采取各种形状,包括本地,等边,和正交的形状。有趣的是,所有的积分在in-in形式主义可以进行分析。
2010-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Mixed non-Gaussianity in multiple-DBI inflation
我们研究了一个多场DBI暴胀模型,该模型导致混合形式的原始非高斯性,包括等边和局部双谱形状。我们提出了一个一般的形式主义的基础上的哈密顿-雅可比方法,使我们能够超越慢卷,结合三点函数的领域在哈勃出口的非线性演化的超级哈勃尺度。我们可以通过对哈勃速率进行可分离的分析来获得解析结果。我们找到了等边型和局部型非高斯参数fNL的一般表达式。等边非高斯性包括对于小声速的通常增强,但是乘以可以导致抑制的分析因子。我们用两种情况来说明我们的结果。在第一个模型中,先前发现有可检测的局部非高斯性,我们发现等边信号没有被充分抑制,以逃避当前的观测范围。在我们的第二种情况下,我们构建了一个模型,表现出可检测的等边fNL和负的本地fNL。
2013-05-22 astro-ph.CO 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
Mixed Non-Gaussianity from Axion-Gauge Field Dynamics
研究了在暴胀过程中由相互作用的轴子和SU(2)规范场动力学产生的标量-张量-张量互相关$\langle ζhh \rangle$.我们考虑了二次作用,并通过非微扰的方式考虑混合项来求解线性方程组。结合在形式主义,我们计算的贡献,从立方相互作用的双谱$B_{ζhh}$。我们发现双谱在折叠构型处达到峰值,这是由标量混合和张量模的局域化产生编码的独特特征。通过我们的参数选择,双谱的幅度为$k^6 B_{ζhh} \sim 10^{-16}$。独特的形状依赖性,以及宇称违反的性质,因此是一个显着的特点,以寻找在CMB观测。
2018-11-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
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
Cosmological collider non-Gaussianity from multiple scalars and $R^2$ gravity
本文回顾了宇宙学对撞机非高斯性的形式体系,指出基于普朗克物理的暴胀理论预测标量双谱处于引力基准水平,而经历多次标量转向的亚普朗克理论可产生远高于该基准的信号。
2024-10-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th