Formation of primordial black holes from non-Gaussian perturbations produced in a waterfall transition
我们考虑了在混合暴胀结束时,由瀑布跃迁(具有快子不稳定性)产生的原初曲率扰动引起的原初黑洞(PBH)形成过程。众所周知,在这样的暴胀模型中,可以达到相当大的曲率扰动振幅值,这可能会在早期宇宙中导致显著的PBH产生。在这种情况下,密度扰动振幅的概率分布可以是强非高斯的,这需要特殊的处理。我们计算了该模型的PBH丰度和PBH质谱,并分析了它们对模型参数的依赖性。利用$β_{PBH}$的极限,得到了暴胀势参数的约束.
2012-04-12 astro-ph.CO hep-ph
Waterfall field in hybrid inflation and curvature perturbation
我们仔细研究了瀑布场对混合暴胀结束时曲率扰动的贡献。特别是,我们澄清的参数依赖分析模型参数的合理假设下。在计算瀑布场的模式函数之后,我们使用Δ N形式主义并确认先前获得的结果,即功率谱非常蓝,指数为4,并且在大尺度上绝对可以忽略不计。然而,我们也发现,由此产生的曲率扰动是高度非高斯的,因此我们计算的双谱。我们发现双谱处于独立于动量的领先阶,并在等边极限处表现出峰值,尽管在大尺度上它小得难以观察。我们还提出了曲率扰动的一点概率分布函数。
2011-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The hybrid inflation waterfall and the primordial curvature perturbation
在不要求暴胀子势的具体形式的情况下,我们获得了对混合暴胀瀑布的线性时代期间产生的曲率扰动的贡献的估计。这种贡献的光谱在某个波数$k=k_*$处达到峰值,就像$k\ll k_*$的$k^3$一样,使得它在宇宙学尺度上通常可以忽略不计。尺度$k_*$可以在暴胀结束时在视界之外,在这种情况下,$ζ=- (g^2 - \vev{g^2})$具有$g$高斯。考虑到这一点,如果曲率质量$m$比哈勃参数$H$大得多,那么黑洞丰度的宇宙学界限可能会得到满足,但如果$m\lsim H$。谈到瀑布其余部分对$ζ$的贡献,我们被引导考虑使用“膨胀结束”公式,给出从接近指数膨胀到非膨胀的足够急剧的过渡期间产生的对$ζ$的贡献,并且我们第一次陈述过渡足够急剧的标准。我们的公式适用于超对称的大统一理论暴胀和超自然/运行质量暴胀
2012-04-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Large-scale Perturbations from the Waterfall Field in Hybrid Inflation
除了通常的暴胀子场扰动外,我们还估计了混合暴胀期间瀑布场等曲率波动的大尺度曲率扰动。在暴胀结束时的快子不稳定性导致了超哈勃尺度扰动的爆炸性增长,但它们保留了暴胀期间大质量场中真空涨落的陡峭蓝色光谱特征。因此,在暴胀结束时,功率谱在哈勃视界尺度附近达到峰值。我们扩展了通常的delta-N形式主义,包括这些小的波动时,估计大规模的曲率扰动的重要作用。由于瀑布场的波动而产生的曲率扰动是二阶的,预计光谱在宇宙学尺度上为10^{-54}阶。
2010-07-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Issues concerning the waterfall of hybrid inflation
我们讨论结束混合通货膨胀的瀑布。作出一些简化的假设,可以满足的大统一理论通货膨胀模型,两个问题得到解决。第一,瀑布场的量子涨落只保持在它可以被认为是经典的范围内。第二,在瀑布过程中产生的原始曲率扰动的贡献。由于瀑布场在暴胀期间很重,因此这种贡献的光谱是强烈的蓝色,因此在宇宙学尺度上可以忽略不计。
2011-01-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial black hole formation and hybrid inflation
我们计算曲率扰动的贡献,这是产生的瀑布场呈指数增长(这可能发生,只有当瀑布场质量是$m\gg H$)。我们认为它的频谱上的上限来自原始黑洞的丰度的约束,考虑到可能的非高斯性。约束是满足的,但我们的结果外推到政权$m\sim H$表明,约束可能不满足那里。
2011-07-08 astro-ph.CO
Modulation of the waterfall by a gauge field
我们首次完整地计算了混合暴胀瀑布中产生的曲率微扰,它是由瀑布场与规范场A的耦合引起的,A的动力学函数f^2依赖于暴胀子场。我们对场W=f*A施加一个上限,以确保它在瀑布之前具有可忽略的影响。我们证实了Soda和Yokoyama的观点,即微扰δW产生统计各向异性谱和双谱,这是很容易观察到的。我们还发现了一个新的现象,即随时间变化的'varyon'字段W的原因暴胀子的贡献,在瀑布变化。varyon机制也可以用标量场来实现,并且可能不涉及瀑布。
2012-09-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Local Features with Large Spiky non-Gaussianities during Inflation
我们提供了一个动力学机制,在通货膨胀期间产生本地化的功能。局部特征是由于耦合到暴胀子场的急剧瀑布相变。关键的影响是瀑布量子涨落的贡献,它在曲率扰动上引起一个尖锐的峰值,这个峰值可以和暴胀子场的背景曲率扰动一样大。由于瀑布量子涨落的非高斯性质,产生了大的尖峰非高斯性,其在相变时离开哈勃半径的模式处窄地达到峰值。功率谱和双谱中的大的局部峰值可以对CMB各向异性产生有趣的后果。
2012-04-17 astro-ph.CO hep-th
Stochastic dynamics of multi-waterfall hybrid inflation and formation of primordial black holes
本研究针对单瀑布场混合暴胀难以自然形成天体物理尺度原初黑洞的问题,通过追踪多瀑布场随机动力学,提出约5个瀑布场的混合暴胀模型可形成符合观测的原初黑洞,且伴随可观测引力波信号。
2023-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermal Inflation with a Thermal Waterfall Scalar Field Coupled to a Light Spectator Scalar Field
提出了一种新的热膨胀模型,其中热瀑布场的质量依赖于光旁观者标量场。使用$δN$形式主义,“通货膨胀结束”的情况下,以确定该模型是否能够产生的原始曲率扰动的主要贡献进行了调查。考虑了多种约束条件,以探索参数空间,特别强调关键的观测特征。对于自然值的参数,该模型被发现产生一个尖锐的预测标量光谱指数及其运行,以及在当前的观测范围内。
2017-05-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Thermal Inflation with a Thermal Waterfall Scalar Field Coupled to a Light Spectator Scalar Field
本文首先介绍了现代宇宙学的发展状况。粒子宇宙学领域,然后介绍和探讨,特别是关于宇宙膨胀的研究。然后,我们介绍了一个新的模型的热膨胀,其中负责膨胀的热瀑布场的质量是依赖于轻观众标量场。该模型包含多种自由参数,其中两个控制的功率的耦合项和不可重正化项。我们使用的$δN$形式主义调查的“通货膨胀结束”和调制衰变的情况下,反过来,看看他们是否能够产生的主要贡献的原始曲率扰动$ζ$。我们约束模型,然后探索参数空间。我们探讨关键的观测签名,如非高斯性,标量谱指数和运行的标量谱指数。我们发现,对于某些区域的参数空间,该模型的能力,以产生占主导地位的贡献$ζ$被排除在外。然而,对于参数空间的其他区域,我们发现该模型对模型内的各种参数产生了尖锐的预测。
2016-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianities and Curvature Perturbations from Hybrid Inflation
对于原始的混合暴胀以及超对称的F项和D项混合模型,我们计算了瀑布过程中产生的非高斯性水平和曲率扰动的功率谱,并考虑了熵模的贡献。我们专注于温和的瀑布,其中通货膨胀持续超过约60 e倍N在瀑布的政权。我们发现,在N >> 60的情况下,f_nl参数通常从f_nl \simeq-1/ N_exit(N_exit是从哈勃退出主尺度到暴胀结束之间的e折叠数)下降到N \gtrsim 60时的f_nl ~-0. 3,即在幅度上远小于普朗克的当前界限。仅考虑绝热扰动,功率谱是红色的,在N >> 60的情况下,谱指数n_s = 1 - 4 / N_exit,而在N \gtrsim 60的情况下,它增加到1。在第一种情况下,包括熵模式的贡献并不改变可观察到的预测。然而,在第二种情况下,它们是曲率扰动的功率谱的相关源,其振幅增加了几个数量级,并可能导致黑洞的形成。我们的结论是,由于熵模式的重要贡献,导致一个温和的瀑布相的参数空间被排除的CMB观测所有考虑的模型。
2013-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Can massive primordial black holes be produced in mild waterfall hybrid inflation?
本文结合随机与$δN$形式,以非微扰数值方法研究混合暴胀产生大质量原初黑洞的可能性,发现瀑布阶段足够长时原初黑洞会被过度产生。
2016-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
On the primordial black hole formation in hybrid inflation
本文重新研究混合暴胀瀑布相变中PBH的形成,提出暴胀子势高维项可避免PBH过度产生,使质量在$10^{17\ ext{--}23}$克的天体物理尺度PBH能解释全部暗物质,并可由LISA等引力波实验检验。
2023-06-23 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
Relics of spatial curvature in the primordial non-gaussianity
我们研究的签名在宇宙微波背景(CMB)的存在下,强烈的空间曲率之前,时代的通货膨胀,产生了我们现在的宇宙。如果暴胀没有持续足够长的时间来驱动大尺度空间曲率为零,那么目前可观察到的尺度可能已经离开了视界,而空间切片不能用平坦的欧几里得几何来近似。在这种情况下,我们计算修正的功率谱和非高斯的CMB温度各向异性。功率谱没有得到显著的修正,并且在初始条件下是曲率存在的弱诊断,除非其运行可以以高精度确定。然而,双谱非高斯参数f_NL在最大可观察尺度上接收修改。我们估计最大信号将对应于fNL ~ 0.3,这是目前微波背景实验所达不到的。
2009-06-29 astro-ph.CO
Primordial black hole constraints for curvaton models with predicted large non-Gaussianity
我们考虑早期宇宙的情况下,允许在小尺度上的非高斯曲率扰动的生产。研究了与非高斯性有关的原初黑洞形成的特殊性。特别是,我们表明,PBH的曲率扰动功率谱振幅的值的约束是强烈依赖于扰动的形状,可以显着(两个数量级)偏离通常的高斯限制${\cal P}_ζ\lesssim 10^{-2}$。我们给出的例子PBH质谱计算和PBH的曲率模型的特定情况下的约束。
2013-03-13 astro-ph.CO hep-ph
Implications for the non-Gaussianity of curvature perturbation from pulsar timing arrays
本研究利用脉冲星计时阵列数据首次约束曲率扰动的非高斯性参数,并防止原初黑洞过度产生,为约束暴胀模型提供新途径。
2024-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity from Attractor Curvaton
我们提出了一个曲率模型,其中曲率振荡的初始条件由它在暴胀过程中的吸引子行为决定。假设一个混沌膨胀模型,我们发现,由吸引子行为确定的初始条件是适当的,以产生相当大的非高斯贡献的曲率扰动,这将在可预见的未来进行测试。宇宙的热历史和粒子物理模型的影响也进行了讨论。
2012-11-15 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Wave Background and Non-Gaussianity as a Probe of the Curvaton Scenario
我们研究了随机引力波背景和标量扰动的非高斯特征对曲率机制的影响,并表明它们可以互补地决定曲率的性质.因此,即使普朗克无法检测到任何非高斯性,未来的空间激光干涉仪,如DECIGO或BBO,实际上可以耗尽其参数空间。
2009-10-05 astro-ph.CO hep-ph
Non-Gaussianity and the induced gravitational wave background
本研究探讨原初非高斯性对诱导引力波的影响,强调原初三谱的非连通与连通分量作用,针对局域型非高斯性数值计算所有贡献并给出多种增强原初曲率功率谱的结果,为引力波实验探测小尺度曲率功率谱提供支持。
2021-10-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
STOchastic LAttice Simulation of hybrid inflation
Tokyo Metropolitan College of Industrial Technology(东京都立产业技术短期大学);Rikkyo University(立教大学)
该研究通过随机晶格模拟混合膨胀模型,分析了曲率扰动的拓扑结构及其对早期宇宙物理的探测意义。
2026-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multiple peaks in gravitational waves induced from primordial curvature perturbations with non-Gaussianity
本文将高斯情形下原初曲率扰动诱导引力波的分析推广到非高斯情形,并总结出界定非高斯曲率扰动多重峰所诱导引力波峰的经验法则。
2024-10-15 astro-ph.CO gr-qc
Stochastic-tail of the curvature perturbation in hybrid inflation
Tokyo Metropolitan College of Industrial Technology(东京都立产业技术短期大学);Rikkyo University(立教大学)
研究混合通胀中曲率扰动的随机尾部行为,发现通过微调势能项可显著降低扰动上限,从而抑制原始黑洞形成,并引入S_U分布用于PDF拟合。
2026-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preheating and the non-gaussianity of the curvature perturbation
光场的扰动可能会影响预热,从而对曲率扰动的频谱和非高斯性产生贡献。场可能直接出现在预热模型中(曲率型预热),或通过其对质量或耦合的影响间接出现(调制预热)。基于δN公式给出了混沌膨胀的一般表达式,并将其应用于二次和四次混沌膨胀的情形.对于二次情况,曲率型预热在促进热膨胀方面是无效的,但是调制预热可以是有效的。对于四次暴胀,曲率型预热可能是有效的,但通常的δN形式必须修改。我们看到在什么情况下,Bond等人[0903.3407]最近的数值模拟可能足以为这种情况提供粗略的估计。本文谨以此文纪念2009年11月12日去世的列夫·科夫曼
2010-08-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Curvature Perturbations from Higgs Modulated Reheating
本文研究了Higgs调制再加热过程中曲率扰动的产生机制,采用非微扰δN方法揭示了较小Higgs自耦合对扰动强度和非高斯性的影响。
2025-11-23 astro-ph.CO hep-ph
Non-gaussianity from the trispectrum and vector field perturbations
利用δN方法研究了原始曲率微扰由矢量场微扰产生时,考虑树级和单圈贡献时的三谱T_∞.在这种情况下,计算三谱中非高斯性水平的数量级τ_{NL},并将其与双谱中非高斯性水平的数量级f_{NL}和功率谱统计各向异性水平g_n相关。这种一致性关系将根据未来的观察来检验这种情况。与WMAP给出的一般暴胀模型的τ NL的预期观测界进行了比较。
2010-01-28 astro-ph.CO hep-ph
Savior Curvatons and Large non-Gaussianity
研究二次势曲率子对CMB可观测量影响,发现救世主曲率子贡献导致大非高斯性不可避免,或等曲率涨落主导时也可产生大非高斯性。
2023-06-22 astro-ph.CO hep-ph
Primordial black hole formation from non-Gaussian curvature perturbations
我们考虑几个早期的宇宙模型,允许在小尺度上产生大曲率扰动。众所周知,这种扰动可以导致原始黑洞(PBH)的形成。我们简要回顾了今天的情况与PBH的限制,然后集中在两个模型中,强烈的非高斯曲率扰动预测:混合通货膨胀瀑布模型和曲率模型。我们发现,PBH的曲率扰动功率谱振幅的值的限制是强烈依赖于扰动的形状,可以显着(两个数量级)偏离通常的高斯极限${\cal P}_ζ\lesssim 10^{-2}$。我们给出的例子PBH质谱计算的两个暴胀模型。
2012-12-12 astro-ph.CO hep-ph
Correlation of isocurvature perturbation and non-Gaussianity
我们探讨了原始非高斯性和等曲率扰动之间的相关性。我们素描的曲率扰动和互相关功率谱的双谱之间的一般关系的暴胀子和另一个光场之间的显式耦合的存在下,引起等曲率扰动。使用一个具体的模型的Peccei-Quinn型场与一般的引力耦合,我们明确地说明了原始的双谱相关的互相关功率谱。假设结果为fnl ~ O(1),我们发现相关性的形式主要取决于暴胀模型,而仅弱地取决于轴子参数,尽管fnl本身确实严重依赖于轴子参数。
2015-07-24 astro-ph.CO hep-ph
Probing small-scale non-Gaussianity from anisotropies in acoustic reheating
我们给新的约束小规模的非高斯原始曲率扰动的各向异性在声学再加热。不同温度的局部热平衡或局部动力学平衡系统的混合产生局部平均温升,其与光子扩散尺度中的温度扰动阻尼的平方成比例。这样的二次温度扰动是无法区分的标准温度扰动线性来自原始曲率扰动,因此应该是次显性相比,标准的。通过研究二次微扰的自功率谱和与标准微扰的互功率谱,我们发现了原始曲率微扰的小尺度高阶关联函数(连通的非高斯部分和不连通的高斯部分).这仅仅是因为这些功率谱来自具有非线性参数(例如$f_{\rm NL}$和$τ_{\rm NL}$)的原始曲率扰动的高阶关联函数,因为二次温度扰动是二阶效应。因此,$l(l+1)C^{TT}_l\simeq 6\times 10^{-10}$在大尺度上的观测结果给出了一个鲁棒的和普遍的上界的小尺度非高斯原始曲率扰动。
2015-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity from resonant curvaton decay
我们计算了曲率场通过参量共振衰减为另一个标量场的情形下的曲率扰动。由于在共振结束时的非线性阶段,标准微扰计算技术在这种情况下失败。相反,我们使用格点场论模拟和分离宇宙近似计算曲率扰动作为曲率场的非线性函数。对于测试的参数,所产生的扰动是高度非高斯的,并没有很好地近似通常的fNL参数化。共振衰变在曲率情况下起着重要的作用,并可能对所产生的扰动产生重大影响。
2010-06-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Effect of Background Evolution on the Curvaton Non-Gaussianity
我们研究了背景演化如何影响由曲率子产生的曲率扰动,假设曲率子势可能略微偏离二次势,并将背景流体密度参数化为ρ \propto a^{-α},其中a是标度因子,α取决于背景流体。事实证明,偏离二次情况越多,曲率扰动对α的依赖性就越明显。我们还表明,背景可以有显着的非线性参数f_NL和g_NL的影响。作为一个例子,如果在曲率振荡开始时,在5%的水平上有一个6维的贡献,并且在其衰变时曲率的能量占总能量的比例为1%,我们发现在物质和辐射主导的背景之间的变化Δf_NL \sim \mathcal{O}(10)和Δg_NL \sim \mathcal{O}(10 ^4)。此外,我们还证明了f_NL和g_NL之间存在着一种关系,这种关系可以用来探讨曲率势的形式和背景流体的物态方程。
2009-09-29 astro-ph.CO hep-ph
Spatial averaging and a non-Gaussianity
空间平均用于分裂的局部尺度因子的均匀背景和小的非均匀扰动导致局部和全局定义的共动曲率扰动之间的非局部关系。我们研究这种关系在一个准均匀的,几乎空间平坦的宇宙域。结果表明,在尺度大于所观察到的补丁的大小,傅立叶分量的局部定义的共动曲率扰动被抑制。我们还证明了在小尺度上,局部和全局共动曲率扰动的统计性质是一致的。几个例子进行了详细讨论。
2013-10-24 astro-ph.CO gr-qc
Primordial curvature perturbation during and at the end of multi-field inflation
研究了多场暴胀中原初曲率微扰的产生。考虑到暴胀过程中微扰的演化和暴胀结束时产生的影响,我们给出了曲率微扰的一般公式。给出了两个暴胀子标量的可分势的功率谱、谱倾斜和非高斯性的解析表达式,并将其应用到一些具体模型中。
2012-02-01 astro-ph.CO hep-ph
Anisotropic non-gaussianity with noncommutative spacetime
研究了非对易时空中的单场暴胀,计算了曲率扰动下的两点和三点关联函数。我们发现,共动曲率扰动的功率谱和双谱都是统计各向异性的,并且双谱也被依赖于非对易参数的相位因子所修正.非线性参数$f_{NL}$是小的统计各向异性校正的双谱来自非交换几何,是符合最近的普朗克边界。由于时空的非对易性,$f_{NL}$具有标度依赖性,这与标准的单场暴胀模型和统计各向异性的矢量场暴胀模型不同。普朗克观测到的CMB的统计各向同性偏差可以严格限制非对易几何对功率谱和双谱的影响。
2013-12-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Sign of non-Gaussianity and the Primordial Black Holes Abundance
本文证明在非吸引子单场暴胀模型中,曲率功率谱峰值处的非高斯性参数 $f_{NL}$ 恒为正,从而表明该机制难以解释脉冲星计时阵列观测到的标量诱导引力波信号。
2023-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Recursive Stochastic Effects in Valley Hybrid Inflation
混合暴胀是一个双场模型,暴胀以快子不稳定性结束,其持续时间由随机效应决定,并具有重要的观测意义。利用文献[1]中提出的随机形式主义的递归方法,这些影响被一致地计算。通过反作用的分析,这种方法被证明是收敛在山谷中,但指向(预期)在瀑布的不稳定性。它进一步表明,准平稳的辅助场分布的情况下,一个短暂的瀑布打破。结果发现,典型的分散的瀑布场在临界点,然后减少,从而增加了瀑布相的持续时间,并危及一个短暂的过渡的可能性。最后,它被发现,随机效应恶化的蓝色倾斜的曲率扰动相比,通常的慢滚的贡献时,由一个顺序的一个因素。
2013-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large non-Gaussianity generated after D-term Inflation by Right-Handed Sneutrino Curvaton
在本文中,我们考虑大的非高斯产生后的D项膨胀的情况下,产生的绝热曲率扰动是由右手(RH)sneutrino曲率占主导地位。宇宙弦问题也可以通过对CMB功率谱和谱指数$n_s \simeq 1$约10%的贡献来回避。当右手中微子质量在具有汤川耦合$λ_ν\sim 10^{-10}$的$m_Φ=10 {GeV}$附近时,产生的非高斯性可以达到$10<f_{NL}<100$。在这种情况下,最轻的中微子质量是$10^{-10}{eV}$,这有利于RH中微子的稀薄生成。
2013-10-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Scale-dependent bias with higher order primordial non-Gaussianity: Use of the Integrated Perturbation Theory
我们解析地推导出了一个更精确的公式,用于有偏物体的功率谱,其原始非高斯性不仅由非线性参数fNL参数化,而且还由gNL和tauNL参数化,它们表征了原始曲率扰动的三谱。我们采用Matsubara(2011)构造的积分微扰理论。我们讨论了fNL和tauNL之间的不平等的背景下,规模依赖的偏见,通过引入一个随机参数。我们还提到高阶环路校正到偏置参数的尺度依赖性。
2012-10-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Curvaton and the inhomogeneous end of inflation
我们研究了混合暴胀中由非均匀暴胀和曲率衰变共同作用所产生的原初密度扰动和非高斯性。这种双重作用是由一个单一的等曲率场,这是在膨胀过程中没有质量,但获得在膨胀结束时通过瀑布相变的质量。我们计算由此产生的原始非高斯特征的非线性参数,$f_{NL}$,恢复通常的通货膨胀结束时,现场迅速衰减的结果和通常的曲率结果,如果现场衰减足够晚。
2012-07-30 astro-ph.CO hep-th
Non-Gaussian Formation of Primordial Black Holes: Effects on the Threshold
原始黑洞可能是在宇宙早期由足够大的宇宙学扰动重新进入视界而形成的,当时宇宙仍然是辐射主导的。这些起源于小尺度暴胀过程中产生的曲率扰动谱。由于曲率扰动$ζ$与超密度$δρ$之间的非线性关系,即使曲率扰动是高斯的,原初黑洞的形成也会受到内禀非高斯性的影响.我们调查的影响,这种非高斯性的临界阈值$δ_c$的措施,过量的质量的扰动,找到一个相对于使用$ζ$和$δρ$之间的线性关系获得的值的相对变化,百分之几。这表明临界阈值的值对于非线性是相当稳健的。当在曲率微扰中加入宇宙学上有趣的局部原始非高斯值时,情况也是如此。
2019-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Impact of transforming to Conformal Fermi Coordinates on Quasi-Single Field Non-Gaussianity
在广义相对论中,对可观测量的预言可以用一种与坐标无关的方式来表达。尽管如此,这样做可能不方便。使用特定的框架可能是将理论预测与可测量量联系起来的最简单方法。对于宇宙学曲率双谱,用共形费米坐标描述这种坐标系。在单场暴胀中,我们发现,到这个坐标系中去会取消在整体坐标系中计算的密度微扰双谱的压缩极限。当曲率质量和曲率-暴胀子混合都很小时,我们在准单场暴胀中探讨了这个问题。在这种情况下,从坐标变换到共形费米坐标对双谱的贡献与从暴胀子-曲率相互作用项的贡献具有相同的量级,但并不抵消它。
2020-04-13 astro-ph.CO hep-ph
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
One-loop correction to the enhanced curvature perturbation with local-type non-Gaussianity for the formation of primordial black holes
原始黑洞(PBH)是冷暗物质(DM)的候选者之一,它是在辐射主导时代由曲率扰动产生的超密区域坍缩而形成的。在一些相关的暴胀模型中,增强的曲率扰动预计是非高斯的,因此对曲率功率谱的高阶环校正可能是不可忽略的,并且改变了PBH的丰度。本文用二次非高斯参数$F_{\mathrm{NL}}$和三次非高斯参数$G_{\mathrm{NL}}$分别表示局部型非高斯曲率功率谱的单圈修正。在单圈修正为次占优的条件下,我们得到了一个微扰性条件,即$|2cAF_{\mathrm{NL}}^2+6AG_{\mathrm{NL}}|\ll 1$,其中$c$是一个可以在给定模型中显式计算的常数系数,$A$表示增强曲率微扰高斯部分的方差,这样的微扰性条件可以对相关的暴胀模型提供严格的约束.
2022-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ultra-slow-roll Inflation with Non-perturbative Non-Gaussianity and Scalar Induced Gravitational Waves
Universität Bonn(波恩大学)
本文研究超慢滚暴涨产生原初黑洞并构成暗物质的场景,通过δN分析发现O(1)非高斯性可显著增强黑洞丰度,同时降低引力波信号,但信号仍可被LISA探测。
2026-09-09 astro-ph.CO hep-ph
Scalar-induced gravitational waves with non-Gaussianity up to all orders
提出利用格点模拟直接计算包含全阶非高斯性的标量诱导引力波能量密度谱,发现适度非高斯性会显著改变谱的紫外行为,对未来探测和原初黑洞约束具重要意义。
2025-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implications of Planck results for models with local type non-Gaussianity
我们讨论了普朗克结果的影响模型与当地类型的非高斯性。根据普朗克卫星的最新结果,我们对几个有代表性的模型参数进行了约束,并给出了三谱,特别是gNL的预测。我们还考虑了有趣的可能性,三谱出现的曲率扰动的非高斯性的第一个签名,也就是说,fNL是小的,而gNL可以显着大。
2013-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Isotropy, anisotropies and non-Gaussianity in the scalar-induced gravitational-wave background: diagrammatic approach for primordial non-Gaussianity up to arbitrary order
Hangzhou Normal University(杭州师范大学);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);SOKENDAI(综合研究大学院大学);China Agricultural University(中国农业大学);KEK(高能加速器研究机构);The University of Tokyo(东京大学)
本文研究局部型非高斯性对标量诱导引力波背景的影响,通过图示方法计算高阶非高斯性,揭示其对能量密度谱、各向异性及非高斯性的贡献。
2026-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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