Halo/Galaxy Bispectrum with Primordial non-Gaussianity from integrated Perturbation Theory (iPT)
本文基于积分微扰理论(iPT)导出了晕/星系双谱的计算公式。除了引力引起的非高斯性外,我们还考虑了原初曲率扰动的非高斯性,并详细研究了这种原初非高斯性对大尺度晕/星系双谱的影响.在iPT中,原始非高斯性的影响完全封装在线性(原始)多谱,我们系统地计算了三种类型的原始双谱(本地,等边,和正交型),和本地型非高斯性的原始三谱所产生的大尺度行为的贡献。我们发现,等边型和正交型非高斯性表现出明显的尺度依赖行为,在非常大的尺度下,这种行为可以主导引力诱导的非高斯性。对于本地型非高斯性,高阶环路校正被发现给一个显着的大贡献的压缩形状的晕/星系双谱,并最终在大尺度上的其他贡献占主导地位。一个图解的方法的基础上的iPT帮助我们系统地调查的影响,这种高阶的贡献,大规模的晕/星系双谱。
2014-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Non-Gaussianity and the Field-Level Cramer-Rao Bound
University of California at San Diego(加州大学圣地亚哥分校);University of California Berkeley(加州大学伯克利分校)
研究原初非高斯性在星系地图中的编码方式,利用场级克拉默-罗界限探讨宇宙真实地图的极限提取能力,分析局部非高斯性多迹标度依赖偏差的敏感性及未来观测对等边和局部非高斯性的探测潜力。
2026-04-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Gaussianities in multi-field DBI inflation with a waterfall phase transition
研究了具有瀑布相变的多场DBI暴胀模型。如果沿着角方向存在不稳定性,则这种跃迁发生在D3膜在弯曲锥中运动时。该过渡将角扰动转换为曲率扰动。由于这种转换,多场模型可以避免严格的限制,强烈不赞成单场紫外DBI暴胀模型在弦论。我们明确地表明,我们的模型满足目前的观测约束的谱指数和等边非高斯性,以及在弦论模型中施加的张量标量比的约束。此外,我们表明,在这个模型中,大的本地类型的非高斯性生成与等边非高斯性。
2012-11-28 astro-ph.CO hep-th
Limits on f_NL parameters from WMAP 3yr data
我们分析了3年的WMAP数据,并寻找一个偏离高斯的形式的3点函数,有两个理论上的动机形状:本地和等边。没有偏离高斯性的证据,并且分析给出了参数f_ NL^local和f_NL^equil的当前最严格的界限,它们分别定义了局部和等边非高斯性的幅度:-36 < 332(95% C.L.)
2007-03-05 astro-ph hep-ph hep-th
On the non-Gaussianity from Recombination
在复合时期操作的非线性效应在CMB各向异性中产生非高斯信号。这种贡献是相关的,因为它代表了二阶辐射传递函数的主要部分,必须确定该二阶辐射传递函数,以便完全控制CMB各向异性中的非高斯性的原始和非原始部分。我们提供了一个估计的水平,非高斯的CMB所产生的重组时代,主要出现在等边配置。我们发现,它会对可能测量的等边原始双谱造成污染,使非高斯参数f^equil_NL的最小可检测值偏移Δ f^equil_NL= O(10),这对于普朗克实验来说是如此。
2009-02-10 astro-ph 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
How Gaussian can the Sky be? Primordial Non-Gaussianity from Quantum Information
利用量子信息图像将早期宇宙描述为一个含时的量子密度矩阵,其中时间扮演随机变量的角色,我们计算了原始涨落分布的非高斯特征。我们使用准de Sitter模型计算相应的量子费舍尔信息函数作为相对纠缠熵的二阶导数的密度矩阵在两个不同的时间。我们定义的曲率波动的时间量子估计。利用标准量子估计理论,我们计算了原始涨落统计分布的非高斯特征。我们的方法是模型无关的,只依赖于准de Sitter相的存在。我们发现,有原始的非高斯性,无论是在压缩和等边形状的形式。压缩极限给出值$f_{\rm NL} \sim n_s-1$。在等边极限中,我们发现$f_{\rm NL} \sim 0.03$。等边非高斯性是由于爱因斯坦方程的非线性。另一方面,压缩的一个是由于时钟同步的量子性质,因此是真实的,不能作为一个整体曲率来衡量。我们发现了一个新的效应:{ \it时钟偏差},这是一种纯粹的量子效应,并在$\sim 10^{-4}$阶功率谱的频谱倾斜和运行中引入偏差,这可能是潜在的可测量的,并产生关于早期宇宙量子性质的宝贵信息。
2020-05-19 astro-ph.CO hep-th quant-ph
CMB Hemispherical Asymmetry: Long Mode Modulation and non-Gaussianity
在CMB图中观察到的半球不对称性可以用长波长超视界模的调制来解释,该超视界模与CMB模非线性耦合。我们解决了文献[1]中关于压缩和等边构型中的非高斯性在长模调制产生半球非对称性中的作用的批评。强调了在压缩极限下调制对非高斯性的敏感性。此外,我们证明了我们的方法的有效性,在提供一个一致性的条件有关的振幅偶极子不对称f_{NL}在压缩极限。
2014-08-04 astro-ph.CO hep-th
Shapes of non-Gaussianity in warm inflation
最近有人提出,当暴胀子是一个与纯杨-米尔斯耦合的轴子时,闪锌矿加热是实现暖暴胀的一种机制。作为加热的结果,在暴胀子的运动方程中存在摩擦系数$γ\propto T^3$,以及对宇宙学涨落的热贡献。在不知道暴胀子势的情况下,非高斯性是搜索该模型签名的最有前途的方法。在Bastero-Gil、Berera、Moss和Ramos的早期工作的基础上,我们计算了标量三点关联函数,并指出了压缩极限和折叠极限的一些明显特征。作为一种检测策略,我们表明,等边模板和一个新的模板的组合有一个很大的重叠与非高斯形状的范围$0.01 \leqγ/H\leq 1000$,并在此范围内$0.7 <|f_{\rm NL}| < 50$。
2023-02-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Gaussianity Unleashed
利用哈密顿-雅可比(HJ)方法研究了由单场暴胀产生的广义暴胀非高斯信号。通过对曲率摄动下的三点函数进行数值积分,得到了$f_{NL}$的尺度相关解。这使得在慢滚机制外的单场暴胀动力学的充分探索,并开辟了使用非高斯性的未来观测的可能性,以约束使用模型独立的方法的暴胀潜力。“等边”$f_{NL}$的分布所产生的单场暴胀与规范和非规范的动力学条款显示作为一个例子,应用这个程序。
2013-03-08 astro-ph.CO hep-th
Resonant Non-Gaussianity
我们提供了一个推导过程中产生的通货膨胀的正则归一化的标量场,其潜在的表现出小的正弦调制标量扰动的原始双谱的第一原理。在基于轴子单值性的暴胀的一类弦论模型中,已经导出了这种类型的势。我们使用这个模型作为一个具体的例子,但我们提出了我们的推导和结果的一般慢滚潜在叠加调制。我们分析表明,背景的振荡和波动的振荡之间的共振是负责生产一个可观的大非高斯信号。我们提供了一个明确的表达这种共振非高斯的形状。我们表明,这种形状和本地,等边和正交形状之间基本上没有重叠,我们强调,共振非高斯性是不捕获的最简单的版本的有效场论的通货膨胀。我们希望我们的解析表达式将有助于进一步观测约束这类模型。
2010-02-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
BOSS Constraints on Massive Particles during Inflation: The Cosmological Collider in Action
该研究首次利用BOSS星系数据和普朗克CMB数据,搜索暴胀期间自旋零大质量粒子的印记,将非高斯性约束转化为对撞机模型界限,为暴胀光谱学设定标准。
2025-02-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Primordial Non-Gaussianity of Gravitational Waves in Hořava-Lifshitz Gravity
本文在具有任意耦合常数$λ$的广义协变Hoenava-Lifshitz引力框架下,研究了de Sitter背景中原初引力波的三点关联函数.我们发现,在立方阶,相互作用哈密顿量收到的贡献,从3维里奇张量$R_{ij}$的叶$t = $常数的四个条款。特别地,三维Ricci标量$R$产生与广义相对论中相同的$k$依赖性,但是由于与$U(1)$场$A$和UV历史的耦合而具有不同的幅度。有趣的是,两项$R_{ij}R^{ij}$和$\left(\nabla^{i}R^{jk}\right)\left(\nabla_{i}R_{jk}\right)$在压缩极限处呈现峰值。我们表明,这是由于极化张量的影响。由第四项$R^i_j R^j_k R^k_i$产生的信号在三个张量场的自旋相同时倾向于等边形状,但在自旋混合时在等边和压缩极限之间达到峰值。与最近公布的非高斯普朗克观测的一致性也进行了讨论,发现$\left(H/M_*\right)^2\left(H/M_{pl}\right) \le 10^{-8}$,其中$M_{*}$表示高阶算符的抑制能量,$M_{pl}$普朗克质量,和$H$暴胀的能量。
2013-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining Running Non-Gaussianity
原始非高斯参数fNL已被证明是尺度依赖于几个模型的暴胀与可变声速。从两种常见的原始非高斯唯象模型的原始曲率双谱的尺度依赖幅度的简单分析出发,我们对宇宙微波背景(CMB)辐射的温度和偏振双谱进行了Fisher矩阵分析,并导出了对参数nNG的预期约束,该参数量化了当前和未来CMB任务(如WMAP)的fNL(k)运行,Planck和CMBPol。我们发现,CMB信息单独,在一个显着的检测的非高斯分量的情况下,对应于fNL = 50的本地模型和fNL = 100的等边模型的非高斯,是能够确定nNG与1西格玛的不确定性的三角洲nNG = 0.1和三角洲nNG = 0.3,分别为普朗克任务。此外,我们考虑的星系功率谱的Fisher矩阵分析,以确定预期的约束运行参数nNG的本地模型和星系双谱的等边模型从未来的光度和光谱调查。我们发现,在这两种情况下,大尺度结构的观察应该达到的结果可比,甚至比那些从CMB更好,同时表现出一定的互补性,由于不同的分布的非高斯信号的相关范围内的尺度。最后,我们将我们的研究结果与DBI暴胀的振幅和非高斯性运行的预测进行比较,显示了对尺度依赖的fNL(k)的约束如何转化为对理论参数空间的约束。
2009-06-01 astro-ph.CO hep-th
The Power of Locality: Primordial Non-Gaussianity at the Map Level
原始非高斯性是暴胀时代的一个敏感的探测器,许多重要的理论目标超出了当前CMB约束的范围。宇宙大尺度结构的地图,原则上,具有达到这些目标的原始统计能力,但非线性演化的复杂性被认为是达到这些目标的严重障碍,如果不是不可逾越的话。在本文中,我们将认为,非线性结构形成所带来的挑战被夸大了。原始非高斯性中编码的信息存在于密度场的非定域相关性中,这些密度场位于三个或三个以上由宇宙学距离隔开的点上。相比之下,非线性演化只能局部改变密度场,不能产生或破坏这些长程相关。后期非高斯性的这种局部性在傅立叶空间中被掩盖,并且在标准双谱搜索原始非高斯性中被掩盖。因此,我们建议在大尺度结构的位置空间映射中测量非高斯性。作为一个概念的证明,我们研究的情况下,等边非高斯,其中退化与后期的非线性是最严重的。我们表明,一个地图级的分析是能够打破这种退化,从而显着提高了约束力比以前的估计。我们的研究结果表明,“基于模拟的推理”,涉及前向建模的大尺度结构地图有可能显着影响搜索原始非高斯。
2021-12-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Gaussianity from false vacuum inflation: Old curvaton scenario
本文计算了由假真空能量驱动的暴胀时期产生的同动曲率微扰的三点关联函数。我们得到了一个新的假真空形状双谱,它的峰值在等边极限。利用这一结果,我们提出了一个方案,我们称之为“老曲率”。所得到的双谱的形状位于局部真空形状和假真空形状之间。此外,我们有一个大的运行的光谱指数。
2010-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Classical non-Gaussianity from non-linear evolution of curvature perturbations
我们研究了物质支配时代曲率扰动的非线性演化。我们表明,无论起源的原始扰动,Barnesian潜在的和曲率收到相当大的贡献,从经典的非线性演化效应,并精确地量化它们。在超视界尺度上,我们得到了双谱的峰值随震级的压缩,其压缩值与动量的组态有关,分别用Barclay曲率的局部非线性参数1/6 < f_{NL} 19/15和Barclay势的局部非线性参数-1/4 < f_{NL} < 7/5表示.在亚视界尺度下,双谱呈等边形,可以作为广义相对论的潜在探针。
2011-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Orthogonal non-Gaussianity in DBI Galileon: prospect for Planck polarisation and post-Planck experiments
本文研究了在DBI作用量中加入诱导引力项的DBI伽利略模型中,宇宙微波背景(CMB)对原初非高斯性的约束.在该模型中,可以生成正交形状的非高斯性。我们提供了一个理论参数和正交/等边非线性参数之间的关系,使用Fisher矩阵的CMB双谱的方法。在这样做时,我们包括CMB的传递函数和实验噪声特性的效果,采用最近开发的\textsf{SONG}代码。这种关系也显示在语言的有效理论,使它可以适用于一般的单场模型。使用双谱Fisher矩阵和中心值的等边和正交的非高斯普朗克温度调查发现,我们提供的DBI伽利略模型的理论参数的预测。我们认为即将到来的普朗克极化数据和建议后普朗克实验COrE和PRISM。我们发现,普朗克极化测量可能提供了一个非正则声速在68%的置信水平的提示。COrE和PRISM不仅将确认非正则声速,而且还将分别在超过95%和99%的置信水平下排除传统的DBI膨胀模型,假设中心值不会改变。这表明通过未来的CMB实验进一步改善对非高斯性的约束对于约束早期宇宙的物理是非常宝贵的。
2014-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large Non-Gaussianity in Slow-Roll Inflation
单场慢卷暴胀的正则模型不会导致明显的非高斯性,除非暴胀子的衍生相互作用变得不可控制地大。我们提出了一种新的慢滚方案,标量扰动传播在亚光速的速度,导致相当大的等边非高斯,$f^{\rm equil}_{\rm NL}\propto 1/c_s^4$,在很大程度上不敏感的紫外物理。该模型是基于一个低能量有效的理论,其特征在于弱破碎不变性下的内部伽利略变换,$ϕ\toϕ+b_μx^μ$,它保护大的量子修正的扰动的属性。这提供了独特的替代模型,如DBI膨胀在产生强烈的亚光速/非高斯标量扰动。
2015-06-22 hep-th
Supergravity, $α$-attractors and primordial non-Gaussianity
我们详细计算了在暴胀能量尺度下爱因斯坦引力的偏差如何在天空中表现为非高斯特征。为了说明这一点,我们使用多场$α-$吸引子模型在超引力的框架实现通货膨胀。我们发现没有明显的障碍,有选择的模型的参数,产生等边和本地类型的非高斯功能的$\cal O$(1)在$f_{\rm NL}$非高斯参数水平,从而在未来的宇宙学调查中可能被检测到。这种非高斯性起源于非正则动力学项(这反过来又是假设模空间的双曲几何的直接结果)、势场中场的相互作用或$α-$参数,或者这三者的组合。这开启了一种令人兴奋的可能性,即把引力定律限制在接近普朗克能量尺度的范围内。
2018-10-05 astro-ph.CO hep-th
Planck-Suppressed Operators
我们表明,最近的普朗克极限的原始非高斯性施加强有力的约束轻隐藏扇区场耦合到暴胀子通过运营商抑制高质量标度Λ。我们研究一个简单的有效场论,其中一个隐藏的扇形场耦合到一个移位对称暴胀子通过任意运营商到5维。隐藏扇区中的自相互作用导致曲率扰动的非高斯性。为了与普朗克对局域非高斯性的限制保持一致,任何具有光场和自然立方耦合的隐藏扇区的耦合都必须被一个非常高的尺度Λ> 10^5 H所抑制。即使隐藏扇区具有高斯相关性,与暴胀子混合的非线性仍然导致非高斯曲率扰动。在这种情况下,非高斯性是等边或正交的,普朗克数据要求Λ> 10^2 H。
2013-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anisotropic Dirac-Born-Infeld Inflation with Non-Vacuum Initial States: Primordial Perturbations, Non-Gaussianity, and Observational Constraints
University of Mazandaran(马赞德兰大学)
研究具有非真空初始态的各向异性狄拉克-玻恩-因费尔德暴胀模型,利用ADM形式展开作用量,通过慢滚部分和博戈留波夫系数纳入相关影响,经数值分析和与观测数据集比较,确定模型参数空间可行区域,表明该情形在合适参数范围可与相关约束兼容。
2026-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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
Holographic Non-Gaussianity
我们在最近提出的暴胀宇宙的全息描述中研究了原始宇宙学扰动的非高斯性。利用全息对偶三维非引力量子场论的关联函数,导出了确定宇宙学曲率扰动双谱的全息公式。这使我们能够计算的原始双谱的宇宙开始在一个非几何全息相位,使用微扰QFT计算。引人注目的是,对于一类由三维超可重正化QFT指定的模型,原始双谱完全具有f_nl^eq=5/36的可因子分解等边形式,而与对偶QFT的细节无关。这项调查的副产品是一个全息公式的应力-能量张量沿一般全息RG流的轨迹的三点函数,这应该有本工作的职权范围之外的应用。
2011-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Galilean symmetry in the effective theory of inflation: new shapes of non-Gaussianity
我们研究的后果强加一个近似的伽利略对称性的有效理论的通货膨胀,理论的小扰动周围的通货膨胀的背景。这种方法使我们能够研究具有两个导数的算子对每个场的影响,由于伽利略拉格朗日量的非重整化性质,这些导数可以是主要的相互作用。在这种情况下,三次非高斯性由三个独立的算子给出,包含多达六个导数,两个具有接近等边的形状,一个在扁平等腰三角形上达到峰值。四点函数大于具有小声速的模型,并且可能用普朗克卫星观测到。
2011-01-27 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
Parity Violation of Gravitons in the CMB Bispectrum
本文研究了由宇称守恒和宇称违反的Weyl三次项耦合引起的引力子非高斯性引起的强度(温度)和偏振模的宇宙微波背景(CMB)双谱。通过考虑含时耦合,我们发现,即使在精确的de Sitter时空中,原初引力波的三点函数仍然存在宇称破缺,并且可能变大.通过对CMB双谱的估计,我们证明了由宇称守恒项和宇称违反项产生的信号出现在完全不同的多极子结构中。例如,宇称守恒非高斯性在具有$\sum_{n=1}^3 \ell_n = {\rm even}$的配置中引起非零CMB温度双谱,而由于宇称违反非高斯性,CMB温度双谱也出现在$\sum_{n=1}^3 \ell_n = {\rm odd}$中。这个信号恰好是原始引力波非高斯性宇称违反的很好证据。我们发现,这种非高斯的形状是类似于所谓的等边一个和这些光谱的振幅在大尺度上粗略估计为$|b_{\ell \ell \ell}| \sim \ell^{-4} \times 3.2 \times 10^{-2} ({\rm GeV} / Λ)^2 (r / 0.1)^4$,其中$Λ$是一个能量尺度,设置的Weyl三次项(高阶导数校正)和$r$的大小张量标量比。取等边型非线性参数的极限为$f_{\rm NL}^{\rm eq} < 300$,我们可以得到一个界为$Λ\gtrsim 3 \times 10^6 {\rm GeV}$,假设$r=0.1$。
2012-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New natural shapes of non-Gaussianity from high-derivative interactions and their optimal limits from WMAP 9-year data
考虑到实验上的努力,彻底探索暴胀模型的特征空间是很重要的。高阶导数算子不重整化低阶导数算子的事实使我们能够找到一大类技术上自然的单钟暴胀模型,在暴胀的有效场论的背景下,主导相互作用具有许多导数。我们系统地探讨了由这些模型引起的3点函数及其与标准等边和正交模板的重叠。我们发现,为了令人满意地覆盖这些模型的签名空间,需要包括两个新的额外的模板。然后,我们进行了最佳分析的WMAP 9年的数据产生的四个模板,发现一个非零信号的整体意义是2- 2.5 $σ$之间,这取决于参数空间的选择,部分驱动的非零$f_{NL}^{\rm orth}$在WMAP 9的偏好。
2014-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for Folded Primordial Non-Gaussianity with Galaxy Surveys
Stanford University(斯坦福大学);Leinweber Institute for Theoretical Physics at Stanford(斯坦福大学莱因韦伯理论物理研究所)
研究利用星系巡天搜索折叠原初非高斯性,考虑三种相关暴胀模型,开发数值管道计算其对星系功率谱多极矩和双谱单极矩的贡献,通过费舍尔预测表明星系双谱对折叠PNG约束能力强,其可探测性取决于折叠增强特性,数值管道具通用性。
2026-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
BINGO: A code for the efficient computation of the scalar bi-spectrum
本文提出了一种新的精确的Fortran程序--双谱和非高斯算子(BINGO),用于计算包含正则标量场的单场暴胀模型的标量双谱和非高斯参数f_{NL}.该代码可以计算所有不同的双谱和参数f_{NL}的波矢量的任意三角形配置的贡献。首先集中在等边极限,我们说明了BINGO的准确性,通过比较的结果从代码与双谱的频谱依赖性,预计在幂律膨胀。然后,考虑到一个任意的三角形配置,我们对比的数值结果与分析表达式中的慢滚限制,例如,传统的二次电位的情况下。考虑到一个非平凡的情况下,涉及从慢滚的偏差,我们比较的结果,从代码的分析结果,最近已获得的情况下,Starobinsky模型的等边极限。作为一个直接的应用程序,我们利用BINGO检查的非高斯参数f_{NL}的权力,以区分不同的通货膨胀模型,承认偏离慢卷,并导致类似的功能,在标量功率谱。最后,我们总结和讨论的影响,我们获得的结果。
2013-05-18 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
Limits on non-Gaussianities from WMAP data
我们开发了一种方法来限制密度扰动的非高斯水平时,3点函数是“等边”型。这种形式的高斯模型是由单场模型产生的,如鬼或DBI暴胀,通常是由暴胀子的有效拉格朗日量中高阶导数算子的存在产生的。我们表明,诱导的3点函数的形状可以很好地近似由一个可分解的形式,使分析实用。我们还表明,除非有一个完整的天空地图,均匀的噪音,为了饱和的Cramer-Rao界的3点函数的振幅上的错误,估计必须包含一块是线性的数据。我们将我们的方法应用于WMAP数据,获得了对“等边”非高斯性的振幅f_NL ^equil的约束:在95% C. L.我们还应用我们的技术来约束所谓的“局部”形状,这是预测,例如曲率和可变衰减宽度模型。我们表明,在估计器中包含线性部分改善了WMAP团队获得的约束,在95% C. L.时为-27 < f_NL^local < 121。
2005-09-01 astro-ph hep-ph hep-th
Effective Field Theory of non-Attractor Inflation
在暴胀理论的有效场论(EFT)背景下,我们给出了非吸引子暴胀的模型无关研究。在EFT方法中,发现了两个独立的非吸引子暴胀解分支,其中声速变化与第二慢滚参数η的相互作用产生了一个近尺度不变的曲率扰动功率谱.第一个分支捕获并扩展了先前研究的非吸引子暴胀模型,其中曲率扰动在超视界尺度上没有冻结,并且违反了单场非高斯一致性条件。我们给出了该分支中局域型非高斯性振幅的一般表达式。第二个分支是新的,其中曲率扰动冻结在超视界尺度上,单场非高斯一致性条件在压缩极限下成立。根据模型参数的不同,该分支的双谱形状从等边构型变为折叠构型,而非高斯性的幅度小于1。
2015-01-06 astro-ph.CO 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
DBI inflation with a non-minimally coupled Gauss-Bonnet term
本文研究了与DBI场非极小耦合的具有Gauss-Bonnet项的模型中的暴胀现象。我们详细地研究了原始扰动的谱。考虑了该模型的非高斯性,并研究了等边和正交两种构型下非高斯性的振幅。通过取DBI场、暴胀子势和Gauss-Bonnet耦合项的各种函数,用观测数据对模型进行了检验,发现了对Gauss-Bonnet耦合参数的一些限制。
2013-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Productive Interactions: heavy particles and non-Gaussianity
我们分析的形状和振幅的振荡功能的原始功率谱和非高斯周期性生产的重自由度耦合到暴胀$ϕ$。我们发现,非绝热生产的粒子可以贡献的影响,这是可检测的或约束使用宇宙学数据,即使他们的时间依赖的质量总是比规模$\dot ϕ^{1/2}$,远大于哈勃尺度更重。这为UV完井提供了一个新的角色,与有效场论的标准一致,适用于重场不能积分的情况。这种分析的动机部分由轴子单值性的结构,并导致其参数空间的一个子集中的一个额外的振荡签名。在我们详细分析的量子场论模型的水平上,对于一个有趣的耦合窗口,这种效应与辐射稳定性是一致的,最高可达$\lesssim 1$阶。双谱和更高点函数的振幅可以大于共振非高斯性的振幅,并且其信号/噪声可以与功率谱中的对应振荡的信号/噪声相当(并且在参数的受控范围内甚至稍微更大)。它的形状不同于以前分析的模板,但部分是由振荡等边搜索最近进行的{\it普朗克}合作的动机。我们还对系统研究原始非高斯性所面临的挑战作了一些一般性的评论。
2016-06-02 astro-ph.CO hep-th
Fisher Forecasts for Primordial non-Gaussianity from Persistent Homology
我们研究了局部和等边型原始非高斯性上的大尺度结构的多尺度拓扑所建立的汇总统计量的信息含量。我们使用晕目录产生的数值N体模拟的宇宙大尺度作为代理观察到的星系。除了计算实空间中晕的Fisher矩阵外,我们还在红移空间中检查了更现实的场景。不需要采取远距离观察者近似,我们将观察者放置在盒子的一角。我们还增加了模仿光谱和光度样品的红移误差。我们进行了几个测试,以评估我们的Fisher矩阵的可靠性,包括我们的汇总统计和收敛的高斯性。我们发现在一个观测体积$1$ $($ Gpc $/h)^3$上,红移空间中的边缘化1- $σ$不确定度是$Δf_{\rm NL}^{\rm loc} \sim 16$和$Δf_{\rm NL}^{\rm equi} \sim 41 $.这些约束是弱的红移误差的影响。最后,我们推测这种方法可以通过利用(非)局部性来对抗小规模的不确定性。
2022-10-03 astro-ph.CO hep-th math.AT
Non-Gaussianity in D3-brane inflation
我们更新的“微妙”的D3/反D3通货膨胀模型的conifold的观测值的预测。我们使用一个完整的CMB似然计算来评估拟合优度,这是必要的,因为在这个模型中的zeta功率谱往往不能建模为一个可观察尺度的幂律。这是我们第一次能够对三点相关性的幅度提供准确的预测。如果nt << 1,则在其参数空间的显著部分中,模型遵循Maldacena的单场预测fNL ~ -(5/12)(ns-1)。因此,当功率谱满足观测约束时,|fNL|通常较小。在少数情况下,双谱反而由角度最小值之间的快速切换的影响主导。产生的振幅较大,但大多数情况下具有不可接受的光谱行为。在最极端的情况下,我们在kt/3 = 0.002/Mpc时得到|fNLeq| ~ 75。有人提出,准单场暴胀(“QSFI”)机制可以在该模型中产生显著的3点相关。我们确实观察到了等边和压缩配置之间的振幅的罕见变化,这可能与QSFI效应有关,但需要更多的研究来建立完整的双谱形状。有证据表明,“形状”之间运行的等边和压缩配置,可能是继承的尺度依赖的频谱。我们探讨的依赖性的离散选择,如截断点的潜力的可观的。我们的分析说明了通货膨胀模型构建和测试社区内的信息交换的标准格式的优点。
2022-02-10 astro-ph.CO hep-th
Line intensity mapping with [CII] and CO(1-0) as probes of primordial non-Gaussianity
对原始非高斯性(PNG)的约束将揭示原始波动的起源和早期宇宙的物理学。强度映射技术是一种很有前途的探测大尺度结构形成的方法,在高红移时,它可以为其他宇宙学探测提供补充信息。我们探讨了未来宽场[CII]和CO强度测绘调查在约束PNG的局部形状,这导致了一个独特的,尺度相关的校正线偏差的潜力。我们探索的CO和[CII]调查设计,可以实现$σ(f_{\rm NL}^{\rm loc}) =1$的标称目标的参数空间,并进一步计算什么样的调查可以放置在PNG的等边,正交,准单场形状的约束。我们进一步测试这些约束条件对各种模型假设的依赖性,即晕质量函数,线偏差的建模,以及质量和[CII]/CO光度之间的相关性。我们发现,CO和[CII]强度映射调查,以约束$f_{\rm NL}^{\rm loc}$的能力在很大程度上依赖于光谱(红移)的覆盖范围,至少需要一个倍频程的频率覆盖,产生显着的结果,与优化的调查一般覆盖之间的$z\sim[2-8]$。由于这个红移窗口部分重叠21厘米EoR实验,如氢时代的再电离阵列(HERA),我们还探讨了一组假设的调查的前景,利用HI,CO和[CII]之间的多示踪剂分析对$σ(f_{\rm NL}^{\rm loc})$施加限制。
2019-01-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Halo Clustering with Non-Local Non-Gaussianity
我们展示了如何峰背景分裂可以推广到预测的影响,非本地原始的非高斯的集群晕。我们的方法适用于任意原始双谱。我们表明,在峰值背景分裂(PBS)预测的晕簇的尺度依赖性同意与本地偏置模型在大尺度上。在较小的尺度上,k >~ 0.01 h/Mpc,预测出现分歧,这是假设峰-背景分裂中尺度分离的结果。即使在大尺度上,PBS和局部偏置在高峰值极限之外的效应幅度上通常也不一致。偏置的尺度依赖性--对局部模型双谱提供强约束的效应--对于非高斯的等边和自序标量场模型来说要弱得多。正交和折叠模型的偏置尺度依赖性弱于局部模型(~ 1/k),但可能仍然强到足以约束。我们发现,偏离原始功率谱的尺度不变性可能导致秩序统一的修正,相对于预测假设尺度不变性的非高斯偏置在这些非局部模型的非高斯。附录表明,非局部模型可以产生局部模型双谱,这是我们在本研究过程中发现的数学好奇心。
2012-06-05 astro-ph.CO hep-th
Some Aspects of the Tachyon Inflation with Superpotential in Confrontation with Planck2018 Data
我们研究了超势作为暴胀势时的快子暴胀。我们研究了等边组态中的原始扰动及其非高斯性质。利用Planck 2018 TT,TE,EE+lowE+透镜+BK 14 +BAO联合观测数据,在$68\%$ CL和$95\%$ CL对标量扰动进行数值分析,寻求超势快子暴胀的观测可行性。我们还通过研究扰动的张量部分并将结果与Planck 2018 TT,TE,EE+lowE+透镜+BK 14 +BAO+ LIGO $\&$ Virgo 2016联合数据在$68\%$ CL和$95\%$ CL进行比较来检查模型的观测可行性。通过对模型参数相空间的研究,预测了该模型中等边非高斯性的幅值。通货膨胀后的再加热阶段是本文探讨的另一个问题。我们表明,在一定范围内的模型的参数,这是可能的,有一个观测上可行的快子模型与超势。
2021-06-17 astro-ph.CO hep-ph 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
Primordial non-Gaussianity from the DBI Galileons
我们研究原始的波动过程中产生的通货膨胀的DBI Galileons,这是扩展的DBI行动,产生二阶场方程的一类模型的动机。这类模型以类似于K-暴胀的方式推广了DBI Galileons。在慢变近似下,我们从首阶曲率扰动的双谱计算原始非高斯性。我们发现,估计的等边型非高斯,$f_{\rm NL} ^{equil}$,可以应用到测量的原始双谱的振幅,即使在存在的伽利略项,虽然它给出了一个略有不同的动量依赖K-膨胀模型。对于DBI Galileons,我们发现了$-0.32 /c_s^2 < f_{\rm NL} ^{equil} < -0.16/c_s^2$,并且当$c_s$远小于1时,可以得到大的原始非高斯性.在G-暴胀模型中,de Sitter解是在没有任何势能的情况下获得的,非线性参数由$f_{\rm NL}^{equil} = 4.62 r^{-2/3}$给出,其中$r$是张量与标量之比,对模型给出严格的约束。
2010-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tensor non-Gaussianity in chiral scalar-tensor theories of gravity
引力扇区中宇称对称性的破坏,表现为原始引力波的不相等的左和右圆偏振态,代表了一种测试广义相对论高能修正的方法。在本文中,我们研究通货膨胀最近提出的手征标量张量引力理论,扩展陈-西蒙斯引力包括宇称违反运营商包含一阶和二阶导数的非最小耦合标量(暴胀)场。考虑到不同宇称破坏理论在功率谱统计水平上的简并性,我们对原张量非高斯性的宇称破坏进行了详细的分析。我们表明,与一个明确的计算,没有新的贡献出现在引力子双谱,如果在新的运营商的耦合是恒定的纯德西特阶段。另一方面,如果耦合函数是依赖于时间的膨胀过程中,张量双谱获得非零贡献的宇称破缺运营商,即使在精确的de Sitter限制,在压缩和等边配置的最大信号。本文还评述了这类模型中张量模三点函数的相容性关系,并讨论了利用宇宙微波背景$B$模双谱探测宇称破缺特征的前景。
2021-04-07 astro-ph.CO 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
Extending the Cosmological Collider: New Scaling Regimes and Constraints from BOSS
University of California San Diego(加州大学圣地亚哥分校);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)
本文研究了通过inflaton与额外场的直接耦合产生的振荡非高斯性,揭示了其在宇宙大尺度结构中的观测特征,并利用BOSS数据对新参数空间进行了约束。
2026-02-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Enhancing Bispectrum Estimators for Galaxy Redshift Surveys with Velocities
本文预测了双谱估计器在测光星系红移巡天中约束原初非高斯性的能力,推导了约束随巡天参数变化的标度关系,并提出利用动力学 Sunyaev Zeldovich 层析重建的速度来减轻校准误差影响。
2023-04-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Violation of non-Gaussianity consistency relation in a single field inflationary model
在本文中,我们提出了一个简单的,玩具模型的单场暴胀,其中的标准非高斯一致性条件是违反的。在该模型中,超视界尺度上的曲率扰动不守恒,扰动的衰减模在非扰动相中不可忽略。结果,在压缩极限下会产生较大的局部非高斯性,这违反了单场模型的标准非高斯性相容性条件。
2013-03-18 astro-ph.CO hep-th
Parity Violating Non-Gaussianity from Axion-Gauge Field Dynamics
本文研究了暴胀过程中瞬时滚动旁观者轴子- $\mathrm U(1)$规范场模型的标量-张量-张量和张量-标量-标量三点关联。在这个框架中,张量和标量波动来源于规范场在非线性水平,由于引力相互作用,提供了一个手征背景的引力波,同时保持水平的标量波动在观测可行的水平在CMB尺度。我们发现,可观察的部门和规范场之间的引力耦合也可以调解标量和张量波动之间的强相关性,产生的混合型三点函数的振幅是参数较大- $f_{\rm NL} \simeq \mathcal{O}(1-10) (r/0.01)^{3/2}$ -相比,单场实现的通货膨胀。由于规范场源的放大集中在视界出口附近,所产生的混合双谱的峰值{ \it close}接近等边组态。混合双谱的形状依赖性、尺度依赖性和宇称违反性质可以作为基本轴子-规范场动力学的一个显著特征,并建议仔细研究它们在CMB观测量上的签名,包括温度T和E,B偏振模式之间的互相关性。
2021-12-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing Graviton Parity and Gaussianity with Planck T-, E- and B-mode Bispectra
本文首次将CMB B模纳入原初引力波非高斯性分析,利用普朗克PR4数据约束张量扰动的非高斯性与宇称性质,使宇称偶约束增强约30%并主导宇称奇界限,未探测到非高斯信号。
2024-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Foreground Biases on Primordial Non-Gaussianity Measurements from the CMB Temperature Bispectrum: Implications for Planck and Beyond
宇宙微波背景(CMB)温度双谱是目前约束原初非高斯性(NG)最精确的工具。普朗克温度数据严格限制了局域型NG:$f_{\rm NL}^{\rm loc} = 2.5 \pm 5.7$的振幅。在这里,我们计算以前被忽视的前景偏差基于温度的$f_{\rm NL}^{\rm loc}$测量,由于集成的萨克斯-沃尔夫(ISW)效应,引力透镜,热和运动学的Sunyaev-Zel'dovich效应,和宇宙红外背景。虽然标准分析已经减去了由于ISW透镜双谱引起的对$f_{\rm NL}^{\rm loc}$的显著偏差,但是在温度双谱中存在许多其他次级各向异性项。我们计算这些信号引起的对$f_{\rm NL}^{\rm loc}$的主要偏差。大部分的偏差是非黑体,因此减少了多频分量分离方法,然而,最近的分析发现,银河系外的前景是目前在普朗克分量分离的地图在不可忽略的水平。此外,普朗克FFP 8模拟不包括产生这些偏差的前景相关性。我们计算个别频率的偏差,有些是可比的统计误差栏$f_{\rm NL}^{\rm loc}$,即使是主CMB通道(100,143和217 GHz)。对于未来的实验,它们大大超过了统计误差(仅考虑温度)。或者,前景贡献可以被边缘化,但是这导致$f_{\rm NL}^{\rm loc}$上的误差条的不可忽略的增加。完整的评估将需要计算与组件分离,理想情况下使用模拟。我们还计算了等…
2018-11-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th