Geometrical measures of non-Gaussianity generated from single field Inflationary models
计算了不同暴胀模型的位形空间标量曲率扰动的三阶矩。我们开发了一个强大的数值技术来计算不同的模型,有一些功能的暴胀潜力的双谱。从双谱,我们评估的时刻分析在慢滚制度,而我们设计了一个数值机制来计算这些时刻的非慢滚单场膨胀模型与标准的动力学项,最低限度地耦合到重力。借助于这些三阶矩,可以直接预测组态空间中CBM分布的许多非高斯和几何度量。因此,我们已经设计了一个框架来计算不同的三阶矩和几何措施,例如闵可夫斯基泛函或骨架统计,产生不同的单场模型的通货膨胀。
2015-08-18 astro-ph.CO hep-th
A Study of Gaussianity in CMB band maps
在CMB数据中检测到非高斯性将排除一些暴胀模型。相反,对非高斯性的零检测将排除早期宇宙的替代模型。因此,在CMB数据中检测或未检测到原始非高斯性对于区分暴胀模型和测试替代方案至关重要。然而,有各种非高斯性的非宇宙学来源。这使得重要的是,采用不同的指标,以检测不同形式的非高斯CMB数据。最近,我们提出了两个新的指标来衡量偏离高斯在大角度尺度上,并使用它们来研究的原始波段WMAP地图的高斯性与KQ75掩模。在这里,我们扩展这项工作,使用这些指标进行类似的分析,从高斯的前景减少Q,V和W波段地图的偏差。我们发现,有一个显着的偏离高斯在所考虑的全天空地图,这是减少到一个符合高斯的水平时,采用KQ75掩模。
2010-04-01 astro-ph.CO
More on the Non-Gaussianity of Perturbations in a Non-Minimal Inflationary Model
研究了引力与标量场及其导数非极小耦合的扩展非极小暴胀中的非线性宇宙学扰动及其可能的非高斯性质.通过扩展到三阶的行动,我们专注于与最近的观测数据相比,扰动的非线性和非高斯性。通过采用形式为V(phi)=(1/n)(lambda)(phi)^n的暴胀势,我们证明了,例如,对于n = 4,如果0.013 <lambda< 0.095,在适当的单位下,这个扩展的模型与观测是一致的。通过将非高斯性的等边振幅限制为观测上可行的值,耦合参数λ被约束为λ < 0.1的值。
2018-08-13 astro-ph.CO gr-qc
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
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
Non-Gaussianity in inflationary scenarios for primordial black holes
工作在一个理想化的框架中,其中一系列阶段的演变定义的第二慢卷参数$η$匹配在一起,我们计算减少的双谱,$f_{\rm NL}$,模型的通货膨胀与一个大的峰值在其原始的功率谱。我们发现,$f_{\rm NL}$通常是近似恒定的规模在峰值所在的,并提供了一个解析近似值。这使我们能够确定的条件下,$f_{\rm NL}$是足够大的原始黑洞(PBH)和标量引起的引力波(SIGW)产生重大影响。再加上功率谱中上升和下降梯度的解析公式,这为设计或快速分析产生PBH和SIGW的暴胀模型提供了一个工具包。
2022-02-01 astro-ph.CO gr-qc
Post-inflationary Contamination of Local Primordial Non-Gaussianity in Galaxy Power Spectra
本研究揭示暴胀后效应(轻遗迹自由流与电离辐射涨落)会在星系功率谱中产生视界尺度依赖偏置,若忽略可导致局域原初非高斯性 $f_{\rm NL}^{\rm local}$ 测量出现高达约1σ的负偏置,纳入这些效应后预测无偏但精度下降。
2023-11-16 astro-ph.CO
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
Effective field theory and non-Gaussianity from general inflationary states
我们在Cheung等人建立的暴胀有效场论的背景下研究了非平凡初始量子态对暴胀涨落的影响。我们开发了一个格林函数/路径积分为基础的制定,采用初始状态的影响,并使用它来解决问题,如如何依赖于状态的双谱的一致性关系,有多少e倍以上的最低要求解决宇宙学微调的大爆炸,我们允许,使一些信息从初始状态生存,直到晚的时候,等等。我们发现,所谓的一致性条件有关的局部限制的双谱和慢滚参数是一个状态相关的声明,可以避免物理上一致的初始状态,无论有或没有初始非高斯。
2013-05-15 astro-ph.CO hep-th
To the study of non-Gaussianity in two-field slow-roll inflation
导出了背景解上的泛函形式的二阶大尺度曲率摄动的一般表达式。得到了两种特殊形式的暴胀势的显式表达式。在所考虑的情况下,它表明,一个显着的非高斯性水平可以产生在超级哈勃演化过程中,只有当非绝热扰动是不可忽略的通货膨胀结束。
2013-02-25 astro-ph.CO
Looking for non-Gaussianity in all the right places: A new basis for non-separable bispectra
暴胀微扰分布的非高斯性可以用宇宙微波背景(CMB)和大尺度结构涨落的统计量来测量,可以用来探测这些微扰的非平凡初始量子态。预测的双谱形状为通用的非Bunch-Davies初始状态是不可因式分解的(“不可分离的”),并且是三个组成波数的高度振荡函数。这可以使得CMB双谱的计算特别地在计算上难以处理。为了有效地与CMB数据进行比较,需要构建一个可分离的模板,该模板与动量空间中的实际形状具有显着的相似性。在本文中,我们考虑了各种通货膨胀的情况下,不同的非标准的初始条件,以及如何最好地构建可行的模板匹配。除了实现常用的可分离多项式和傅立叶基,我们介绍了一个局部分段样条函数的基础。样条基自然地接近正交,使得它易于实现并扩展到许多模式。我们表明,在现有的技术相比,样条基可以提供更好的适合真正的双谱,测量形状之间的余弦,一般初始状态的理论空间的部门。因此,它提供了一个有用的方法来研究由暴胀宇宙的基本性质产生的非平凡特征。
2015-04-06 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
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
Second-order cosmological perturbations in two-field inflation and predictions for non-Gaussianity
暴胀预测的曲率扰动的功率谱已被验证到一个很好的程度,留下许多模型与观测兼容。在这篇论文中,我们研究了三阶相关性,这可能使人们能够进一步区分暴胀模型。从标准暴胀模型的所有可能的扩展中,我们选择研究具有正则动力学项和平坦场空间的双场模型。新的特征是存在所谓的等曲率扰动。它与视界外的绝热扰动的相互作用产生了多场模型的非线性特征。在这种情况下,我们建立了二阶规范不变形式的绝热和等曲率微扰,并找到了三阶作用,描述他们的相互作用。此外,我们建立和阐述了长波长的形式主义,以获得一个表达式的参数的非高斯fNL作为潜在的领域。接下来,我们用这个公式来研究分析,在慢滚假设,一般类的潜力和验证我们的结果数值的精确理论。从这项研究中,我们推导出一般的结论fNL的属性,其大小取决于字段的轨迹和isocurvature组件的特性,以及其依赖于三个动量的大小和相对大小的三点相关器是一个功能。
2013-11-30 astro-ph.CO
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
Primordial non-Gaussianity from the 21 cm Power Spectrum during the Epoch of Reionization
原初非高斯性是暴胀宇宙学的一个关键检验。我们认为,在再电离的时代,从21厘米发射的电离功率谱的非高斯性的影响。我们专注于大尺度上的功率谱在7到8的红移,并探讨当前和下一代21厘米实验的局部非高斯参数f_NL的预期约束。我们表明,如SKA和MWA实验可以测量10阶的f_NL值。这可以通过一个数量级的快速傅里叶变换望远镜,如Omniscope。
2011-09-04 astro-ph.CO
Non-gaussianity and Statistical Anisotropy in Cosmological Inflationary Models
我们研究了一些宇宙学暴胀模型的统计描述子,这些模型使我们能够得到大水平的非高斯性和违反统计各向同性。基本上,我们研究了两类不同的模型:一个模型,只包括标量场扰动,特别是一个子类的小场慢卷模型的通货膨胀与规范的动力学条款,和模型,承认矢量和标量场扰动。我们研究前者表明,它是可能的,以达到非常高的,包括可观察的,非高斯的水平f_{NL}和\tao_{NL}的原始曲率微扰的双谱B_B和三谱T_B中的值分别。这样的结果是通过在谱P_r、双谱B_r和三谱T_r中进行环路校正而获得的。即使在充盈过程中产生微膨胀,f_{NL}和\tao_{NL}也会出现较大值。对于后者,我们研究了原始曲率扰动的谱P_∞,双谱B_∞和三谱$T_∞,其中原始曲率扰动是由标量场和矢量场扰动产生的。考虑到单圈贡献可能在树级项上占主导地位的可能性,计算了矢量场扰动的树级和单圈贡献。计算非高斯性f_{NL}和\tao_{NL}的水平,并将其与功率谱中的统计各向异性的水平g_∞相关。对于功率谱中非常少量的统计各向异性,非高斯性的水平可能非常高,在某些情况下超过了当前的观测极限。
2010-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Time-sliced perturbation theory with primordial non-Gaussianity and effects of large bulk flows on inflationary oscillating features
我们将宇宙学大尺度结构的时间切片微扰理论(TSPT)的形式扩展到非高斯初始条件。我们表明,在这种情况下,TSPT相互作用顶点获得新的贡献,其时间依赖因式分解的爱因斯坦-德西特宇宙学。新的配方是免费的虚假红外(IR)增强,并揭示了一个清晰的非高斯顶点的IR结构。我们使用新的技术来研究原始统计中振荡特征的演化,并表明它们是由于大体积流量的非线性效应而阻尼的。通过对相关费曼图的系统红外重建,我们导出了振荡原始功率谱和双谱的阻尼因子。
2019-09-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial non-Gaussianity in the large scale structure of the Universe
原始非高斯性是一个潜在的强大的判别的物理机制,产生了宇宙学波动今天观察到的。因此,任何重要的非高斯性的发现都将对我们理解宇宙结构的形成产生深远的影响。宇宙中的大尺度质量分布是对初始条件性质的敏感探测。最近的理论进展加上观测技术的迅速发展,将使我们能够批判性地面对暴胀情景的预测,并设置与宇宙微波背景一样具有竞争力的约束。在本文中,我们回顾了过去和当前在宇宙大尺度结构中寻找原始非高斯性的努力。
2010-06-24 astro-ph.CO
Non-Gaussianity from Step Features in the Inflationary Potential
我们提供了解析解的曲率起伏的功率谱和双谱产生的一个步骤功能的暴胀子潜在的,有效的限制,步骤是短而尖锐的。在这个极限下,双谱是强烈的尺度依赖性和其有效的非线性达到一个大的振荡幅度。另一方面,曲率功率谱的扰动在由慢滚产生的通常的波动谱之上仍然是一个小的分量。我们利用我们的解析解来评估预测的非高斯签名的可观测性,并表明,如果存在的话,只有非常尖锐的步骤规模大于~ 2 Gpc可能能够被普朗克检测到。这样的特征不仅与WMAP 7数据一致,而且对于两个额外的参数,台阶位置和高度,还可以将其似然性提高2 Δ ln L-12。如果这种改善是由于这里考虑的慢滚违规步骤,双谱或相应的偏振功率谱检测将提供关于其原始起源的明确检查。
2012-02-29 astro-ph.CO hep-th
Can primordial magnetic fields be the origin of the BICEP2 data?
如果BICEP 2实验中所看到的CMB偏振中的B模式信号得到证实,它对暴胀模型具有戏剧性的意义。这一结果也与标准暴胀模型的普朗克极限相矛盾。因此,重要的是要研究这种信号是否可以从其他来源产生。如果是这样的话,这可能会减轻暴胀模型的压力和普朗克数据的紧张关系。我们调查是否矢量和张量模式从原始磁场可以解释的信号。我们发现,原则上,在暴胀过程中产生的磁场确实可以产生所需的B模式,为适当的范围内的能量尺度的暴胀。在这种情况下,原初的引力波振幅可以忽略不计,因此与普朗克理论没有矛盾,也不会对当前的暴胀模型造成任何问题。然而,最简单的磁模型在三谱中的非高斯性上与普朗克极限处于紧张状态。有可能对磁生模型进行微调,从而抑制这种非高斯性。或者,一个较弱的磁场可以通过非高斯约束,并允许原始张量模式减少到r~0.09,从而消除了普朗克数据的张力,并减轻了简单暴胀模型的问题。
2014-04-28 astro-ph.CO
Effects of Radiation on Primordial Non-Gaussianity
我们研究了单场慢卷暴胀情形下的非高斯特征,在这种情形下暴胀之前是辐射纪元。在这种情况下,双谱和三谱非高斯性都得到增强。有趣的是,在这种情况下的三光谱不依赖于慢滚参数,因此$τ_{NL}$大于$f_{NL}$,这可能是这样的前暴胀辐射时代的签名。
2012-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Evolution of non-Gaussianity in multi-scalar field models
我们研究了多场暴胀模型中非高斯性的演化,重点是三个基本问题:(a)非线性参数fNL的符号和峰值大小如何与暴胀势中的一般特征相关?(b)fNL对达到绝热极限的过程有多敏感,在这个过程中曲率扰动变得守恒?(c)对于一个给定的模型,什么是适当的工具-分析或数值-计算fNL在绝热极限?我们总结了作者最近获得的结果,并通过考虑拐点模型进一步阐明它们。
2011-07-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large-angle non-Gaussianity in simulated high-resolution CMB maps
通过使用宇宙微波背景辐射(CMB)检测或未检测到原始非高斯性,提供了一种区分暴胀情景和测试早期宇宙替代模型的方法。这激发了相当大的努力,最近已经进入研究的理论特征的原始非高斯性和它的检测CMB数据。在这些尝试检测非高斯,有一个程序,是基于两个指标构建的大角度补丁的CMB地图,这已被提出并用于研究偏离高斯的WMAP数据的偏度和峰度。模拟CMB地图配备了现实的原始非高斯性是必不可少的工具,以测试非高斯指标在实践中的可行性,并了解系统学,前景和其他污染物的影响。在这项工作中,我们扩展和补充了我们以前的工作的结果,通过执行一个分析的非高斯的高角分辨率模拟CMB温度图赋予非高斯的本地类型,其中的非高斯水平的特点是由无量纲参数$f_{\rm NL}^{\rm local}$
2012-02-14 astro-ph.CO
Non-Gaussianity after BICEP2
当张量/标量比很大时,我们分析了单场暴胀模型中的原生非高斯性。我们的研究结果表明,在最简单的一类模型描述的有效通货膨胀理论,非高斯$f_{NL} \sim 50$的检测水平仍然是可能的。然而,形状受到非常严格的限制,做出了一个尖锐的预测,可以通过未来对非高斯性的检测来证实或证伪。
2014-09-18 astro-ph.CO hep-th
Transporting non-Gaussianity from sub to super-horizon scales
我们扩展的“时刻运输方法”计算的统计暴胀扰动的量子阶段的演变在亚视界尺度。量子输运方程构成了一组描述暴胀过程中量子关联函数演化的耦合常微分方程组,该方程组在超视界和亚视界尺度下均成立,并在视界穿越后退化为已知的经典输运方程.经典和量子方程直接从宇宙学扰动理论的场方程导出。在本文中,我们专注于演化方程是如何产生的,并探讨如何运输方法与其他方法,特别是如何正式的整体解决方案的运输方程连接到那些在-在形式主义。
2013-02-15 astro-ph.CO
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
Hemispherical Asymmetry and Local non-Gaussianity: a Consistency Condition
本文给出了半球双极不对称性的振幅$A$与压缩极限中原始非高斯性的振幅$f_{NL}$之间的一致性关系式$|A| \lesssim 10^{-1} f_{NL}$。我们证明,这种一致性条件是在工作中的任何模型的通货膨胀,其中曲率扰动是由一个单一的光场与束戴维斯初始条件的来源,无论有多少的通货膨胀领域,有助于背景通货膨胀。作为一个非平凡的例子,我们证明了在单场非吸引子暴胀模型中可以产生可观测的半球不对称性。我们还研究了多场暴胀模型中产生的半球不对称性。我们表明,$A$是由每个字段的非高斯贡献的加权和控制。特别是,我们表明,可观察到的半球形的不对称性,可以产生的模型中产生的不均匀性,从光标量场调制的膨胀结束的表面。
2013-05-16 astro-ph.CO hep-th
Non-gaussianity in the strong regime of warm inflation
本文分析了暖暴胀模型强区标量模密度扰动的双谱。该分析通过允许依赖于温度的膨胀运动方程中的阻尼项来概括先前的结果。除了具有非常数$f_{NL}$的项(其是热膨胀的特征)之外,大量的非高斯性出现在常数(或局部)非线性参数$f_{NL}\sim 20$中。
2011-07-25 astro-ph.CO gr-qc
Isocurvature Perturbations and Non-Gaussianity of Gravitationally Produced Nonthermal Dark Matter
引力粒子的产生自然发生在从暴胀阶段到非暴胀阶段的过渡期间。如果粒子是稳定的并且相互作用非常弱,那么它们就是天然的非热暗物质候选者。我们发现,这种非热暗物质粒子可以产生足够大的局部非高斯性,可以通过正在进行的和不久的将来的实验观察到,而不会与现有的等曲率边界相冲突。特别令人感兴趣的是,这些粒子可以通过局部非高斯性来观察,即使它们只占总暗物质含量的很小一部分。
2013-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
When inflationary perturbations refuse to classicalise: the role of non-Gaussianity in Wigner negativity
Leinweber Institute for Theoretical Physics, Stanford University(莱因韦伯理论物理研究所,斯坦福大学);Laboratoire de Physique de l’Ecole Normale Supérieure, ENS, CNRS, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité(巴黎高等师范学院物理实验室,ENS,法国国家科学研究中心,PSL大学,索邦大学,巴黎西岱大学)
研究通过计算暴胀扰动的威格纳函数,揭示非高斯性在量子效应中的作用,表明量子效应在晚期仍可能显著。
2026-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial non-Gaussianity and Bispectrum Measurements in the Cosmic Microwave Background and Large-Scale Structure
对非高斯初始条件最直接的探测来自于对宇宙微波背景中温度涨落的双谱测量以及对大尺度下物质和星系分布的双谱测量。这样的双谱估计预计将继续提供最佳的约束非高斯参数在未来的观察。我们回顾和比较了在宇宙微波背景和大尺度结构的双谱中探测非零原始成分的理论和观测问题、当前结果和未来前景,以及与不同暴胀模型的具体预测的关系。
2010-01-25 astro-ph.CO
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
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
Ringing Non-Gaussianity from inflation with a step in the second derivative of the potential
本文研究了势能二阶导数存在阶跃的暴胀模型,计算并分析了3点函数与非高斯性,发现其$f_{NL}$具有持续更长k值范围的特有振铃行为,从而可与其他特征模型相区分。
2021-06-01 astro-ph.CO
Natural Hybrid Inflation Model with Large Non-Gaussianity
我们提出了一个暴胀模型(“自然混合模型”),它结合了超对称混合模型和自然暴胀模型,使谱指数达到0.96,轴子衰变常数小于普朗克尺度f<< M_P.通过引入U(1)_R和一个移位对称性,并采用最小Kahler势,仍然可以避免η问题.该模型中的两个暴胀子场可以容许较大的非高斯性。
2011-11-28 astro-ph.CO hep-ph
Scale and shape dependent non-Gaussianity in the presence of inflationary vector fields
我们考虑宇宙暴胀模型,其中矢量场在原始曲率微扰$ζ$的产生中起一定的作用。这样的模型是有趣的,因为所涉及的矢量场自然种子统计各向异性的原始波动,最终可能会留下一个可测量的印记宇宙微波背景波动。在这篇文章中,我们估计的尺度和形状依赖的影响,非高斯(NG)参数由于尺度依赖的统计各向异性分布的波动。具体而言,我们使用的四极形式的波动的功率谱(PS):$P_ζ(\vec{k})\equiv P_ζ(k)[1+g_ζ(k)(\hat{n} \cdot \hat{k})^2 ]$,其中$g_ζ(k)$是唯一的数量参数化的统计各向异性的水平和$\hat{n}$是一个单一的矢量指向的首选方向。然后,我们通过$δN$的形式主义的NG参数上的$g_ζ(k)$的运行的贡献进行评估。我们特别关注的细节$f_{\rm NL}$ NG参数,与双谱$B_ζ$,但高阶NG参数的结构是简单的概括。虽然在PS的统计各向异性的水平受到最近的观测严重限制,统计各向异性信号的重要性,在更高的顺序emulator仍然有待确定,这是我们在这里解决的主要任务。对统计参数如NG参数和统计各向异性水平的形状和尺度依赖性(或运行)的精确测量可以为模型的建立和确定暴胀矢量场的存在(或不存在)及其在暴胀机制中的作用提供相关元素。
2014-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Non-Gaussianity in the Cosmic Microwave Background
在过去的几十年里,观测宇宙学的进展给了我们一个宇宙学的标准模型。我们知道宇宙的组成只有百分之几。随着更多雄心勃勃的实验的进行,我们希望超越宇宙是由什么组成的知识,了解为什么宇宙是这样的。在这篇评论文章中,我们专注于原始的非高斯性,作为宇宙动力学物理学在最早的时刻的探测。我们讨论了1)暴胀模型的理论预测及其在宇宙微波背景(CMB)各向异性中的观测结果; 2)以CMB为基础的估计器,用于约束原始非高斯性,重点是双谱模板; 3)当前对非高斯性的约束以及我们希望在不久的将来实现的目标;以及4)CMB中的非高斯性的非原始源,诸如由于二阶效应引起的双谱、初级-透镜-次级CMB之间的三向互相关以及可能的仪器效应。
2010-07-07 astro-ph.CO
Halo clustering and g_{NL}-type primordial non-Gaussianity
许多多场暴胀模型都产生非高斯的初始条件,其中初始绝热涨落的形式为(zeta_G + g_{NL} zeta_G ^3)。我们研究晕聚类在这些模型中使用两种不同的分析方法:峰值背景分裂框架,和蛮力计算的障碍交叉模型,获得两者之间的协议。我们找到了一个简单的,理论上的动机表示晕偏置同意N体模拟,并可以用来约束g_{NL}从观察。我们讨论了实际的警告,以约束g_{NL}仅使用可观察到的属性的示踪人口,并认为,从人口的观测偏差是<~ 2.5的约束一般不强大的不确定性建模的晕占据分布的人口。
2011-06-02 astro-ph.CO
Non-Gaussianity Constraints using Future Radio Continuum Surveys and the Multi-Tracer Technique
对原始非高斯性测量的更严格限制将允许对暴胀情景进行区分。宇宙微波背景双谱是测量局域非高斯性的标准方法,但它受到宇宙方差的限制。因此,利用大尺度结构研究非高斯性的测量是明智的。这可以通过研究非高斯性对大尺度功率谱的影响来完成。在这项研究中,我们预测的限制,可以获得与未来的无线电调查的本地原始非高斯参数$f_{\rm NL}$。我们利用多示踪剂的方法,减少宇宙方差的影响,并利用多个射电星系人口的不同偏置示踪剂相同的底层暗物质分布。对以前工作的改进包括使用观测偏差和晕质量估计,更新的模拟和现实的光度红移预期,从而产生更现实的预测。结合SKA模拟和射电观测,以及不同的红移范围和红移箱大小。发现在最现实的情况下,$f_{\rm NL}$上的1 - $σ$误差落在4.07和6.58的范围内,与目前可用的最严格的约束相媲美。
2019-12-18 astro-ph.CO
Non-Gaussianity from Compositeness
通过假设产生曲率扰动的场$ ζ$是一个动态产生的凝聚体,我们能够导出非高斯参数$ f_{NL} $与描述凝聚体的有效理论的暴胀尺度$ H $与截止尺度$ M_c $之比之间的关系$ f_{NL} ^2 \simeq 10^8 H / M_c $,从而将$ f_{NL} $的实验束缚与$ M_c $的束缚联系起来。
2010-10-21 astro-ph.CO gr-qc 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
Non-Gaussianity from primordial black holes
本文研究原初黑洞数量的泊松涨落所诱导的物质密度非高斯性,指出其可在小尺度上主导绝热模式,并产生偏度、峰度和尺度依赖偏差等可观测量。
2024-04-12 astro-ph.CO hep-ph
Origin of ultra-light fields during inflation and their suppressed non-Gaussianity
我们研究了多场暴胀模型的结构,其中原始曲率扰动能够与超轻等曲率场--场空间中与背景暴胀轨迹正交的无质量波动--有力地相互作用。我们确定了一类暴胀模型,其中超轻场可以出现作为一个潜在的“缩放变换”的结果,重新调整整个系统的行动,并保持经典的运动方程不变。这种标度不变性确保了超轻波动的存在,该波动在视界交叉后冻结。如果暴胀的轨迹与标度对称方向不一致,那么等曲率场与这个超轻场成正比,并且变得没有质量。此外,我们发现,即使isocurvature场强烈的相互作用与曲率扰动-转移自己的统计曲率扰动-它是无法诱导大的非高斯。原因很简单,确保等曲率场的抑制质量的相同机制也负责抑制其自相互作用。其结果是,在模型与轻isocurvature领域的双谱一般预计将被慢滚抑制,但与压缩的限制,不同的Maldacena的一致性关系。
2019-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The halo squeezed-limit bispectrum with primordial non-Gaussianity: a power spectrum response approach
模拟晕双谱的非线性仍然是现代宇宙学的一个主要挑战,特别是对于正在进行和即将进行的大尺度结构观测,以研究暴胀物理。“功率谱响应”提供了一个解决方案,双谱在所谓的压缩极限,其中一个波数比其他两个小得多。作为第一步,我们证明了从二阶标准微扰理论计算的晕压缩极限双谱与线性晕功率谱对大尺度密度和势涨落的响应精确一致。由于Halo功率谱响应可以直接获得任意小尺度的分离宇宙模拟,响应方法提供了一种新的和强大的技术建模的非线性Halo压缩极限双谱。
2017-05-26 astro-ph.CO
Anomalous Dimensions and Non-Gaussianity
我们分析的通货膨胀模型的签名,耦合到强相互作用的场论,一类基本的多场模型,也有动机的作用,在提供动态小尺度。在双谱的压缩极限附近,我们发现了一个简单的标度行为,它由适当的么正性边界所约束的算子维数所决定。具体来说,我们分析了两个简单的和可计算类的例子:共形场论(CFTs),和相关的时间相关的双迹运营商变形的大N CFTs。这两类例子一起表现出广泛的缩放和形状的双谱,包括近等边,正交和局部非高斯在不同的制度。一路上,我们比较和对比的形状和振幅与以前的结果弱耦合场耦合到通货膨胀。这个签名提供了一个精确的测试强耦合部门耦合到通货膨胀通过不相关的运营商抑制高质量规模高达1000倍的通货膨胀哈勃尺度。
2013-01-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reanalyzing the upper limit on the tensor-to-scalar perturbation ratio r_T in a quartic potential inflationary model
本文研究了四次双势阱中具有单个标量场的多项式混沌暴胀模型,该模型最近被证明与Planck数据一致。特别地,我们研究了提升两个真空之间的简并度对暴胀观测量,即谱指数n_s和张量-标量微扰比r_T的影响。我们发现,去除简并允许该模型满足上限约束的r_T从普朗克数据,提供的领域开始附近的局部最大值。我们还计算了该模型中原始标量扰动的标量功率谱和非高斯参数fNL。
2014-08-20 astro-ph.CO
Revealing the Structure of the Inflationary Landscape through Primordial non-Gaussianity
在这篇论文中,我们展示了如何通过原初密度扰动来探测原初宇宙的景观势的结构,这些扰动是造成宇宙微波背景各向异性和宇宙大尺度结构的原因。等曲率场可能在暴胀期间跨越分隔景观势的局部极小值的障碍而波动。我们分析了这个过程如何影响原始曲率扰动的演变。如果典型的距离分隔连续极小的景观潜力和高度的势垒小于哈勃膨胀率参数化的通货膨胀,概率分布函数的isocurvature领域成为非高斯由于外观的颠簸和下降与潜在的结构。我们表明,这种非高斯性可以转移到原始曲率扰动的统计。曲率扰动分布中出现的非高斯结构类型不能用多谱的标准方法完全探测;相反,需要概率分布函数。为了证实我们的主张,我们提供了一个具体的模型组成的等曲率扰动与正弦电位和线性导数之间的耦合等曲率和曲率场。这一结果被推广到任意的潜力和简要研究超越一阶微扰理论。最后,我们进行了研究的原始非高斯的本地类型,在那里我们使用我们的结果来重建和约束的形状的景观潜力的帮助下,由普朗克望远镜的宇宙微波背景观测和探索的前景,可观察到的数量在我们的宇宙的大尺度结构对约束其原始统计。
2019-09-24 astro-ph.CO hep-ph 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})$的振幅。因此,我们确认,这三种形式的通货膨胀的情况是与目前的观测限制兼容。
2016-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Loop quantum cosmology, non-Gaussianity, and CMB power asymmetry
我们认为,在宇宙微波背景(CMB)中观察到的异常功率不对称性可能起源于暴胀之前的宇宙反弹。在圈量子宇宙学(LQC)中,大爆炸奇点一般被量子引力效应引起的反弹所取代。我们计算了暴胀非高斯性的光谱,并表明可观测尺度与较长(超视界)波长模式之间的强相关性是由于LQC反弹中扰动的演化而产生的。这些相关性是强烈的尺度依赖性,并诱导偶极占主导地位的调制在大角度尺度的CMB,与观测一致。
2015-07-16 astro-ph.CO gr-qc
Future Constraints on Angle-Dependent Non-Gaussianity from Large Radio Surveys
我们调查如何以及未来的大规模无线电调查可以测量不同形状的原始非高斯性,特别是我们专注于角度依赖的非高斯性所产生的原始各向异性源,其双谱具有角度依赖性的三个波矢量之间的勒让德多项式$\mathcal{P}_L$和膨胀系数$c_L$的特点。我们提供预测的星系功率谱的测量,发现大尺度结构(LSS)的数据可以允许测量原始的非高斯竞争力或改善当前的约束条件下设置CMB实验,所有的形状考虑。我们认为,最好的限制将来自分配红移信息的无线电星系调查的可能性,并调查了一些可能的情况下,为EMU和SKA调查。一个现实的(未来的)建模可以提供$f_{\rm NL}^{\rm loc} \approx 1 (0.5)$的局部形状的约束,$f_{\rm NL}$的$\mathcal{O}(10) (\mathcal{O}(1))$的正交,等边和折叠形状,和$c_{L=1} \approx 80 (2)$,$c_{L=2} \approx 400 (10)$的角度相关的非高斯。更未来的预测显示了LSS分析的潜力,可以大大改善目前对非高斯性的限制,以及原始宇宙模型。最后,我们找到了达到$σ(c_{L=1})=10$所需的最低要求,这可以被认为是一些(通货膨胀)模型预测的典型(较低)值。
2015-07-21 astro-ph.CO
Towards detecting Primordial non-Gaussianity in the CMB using Spherical Convolutional Neural Networks
本文提出用球面卷积神经网络直接分析全天CMB图以探测原初非高斯性,克服传统方法计算瓶颈,实验显示DeepSphere架构在低分辨率下与Fisher预测最接近,有望补充未来数据集中的非高斯性探测。
2024-12-16 astro-ph.CO
Non-Gaussianity in the Squeezed Three-Point Correlation from the Relativistic Effects
在单场暴胀的LCDM宇宙假设下,考虑了二阶相对论效应对微扰的影响,计算了压缩三角形位形中物质密度涨落的三点关联函数.这种压缩的三点关联函数表征了局域型的原初非高斯性,在文献中广泛讨论了单场暴胀情形下大尺度星系团的显著特征是来自原初起源还是来自广义相对论的内禀非线性.首先,我们表明,在广义相对论中,由于空间规范选择的模糊性,星系偏差的理论描述是不完整的,而宇宙学观测值是独立的空间规范选择。因此,一个适当的相对论性描述的星系偏差是必要的,以达到一个明确的结论,在星系集群。其次,我们证明了宇宙学观测量的规范不变计算不受额外的坐标变换,如CFC或大的超同态,如膨胀。最后,我们表明,相对论效应与光传播的观测相互抵消,因此不存在所谓的投影效应的非高斯贡献。
2022-08-23 astro-ph.CO gr-qc
Standard Model Mass Spectrum in Inflationary Universe
我们计算了具有量子修正的暴胀过程中的标准模型(SM)质量谱,并探讨了在非高斯压缩极限下的可观测结果。非希格斯和希格斯暴胀模型进行了详细研究。我们还说明了如何通过威克旋转的膨胀背景的欧氏签名和尺寸正则化,可以计算出一些通货膨胀的循环图整齐。
2017-04-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th