Cosmological Perturbations from Hybrid Potentials
宇宙暴胀是解释宇宙微波背景观测的主要范式。在这篇论文中，我们研究了一类特别好动机的暴胀模型的现象学，称为混合模型。它们的特点是从山谷过渡到山顶形的潜力。特别是，我们研究了三个限制制度的最简单的实现，混合通货膨胀，约束其参数空间使用观测范围的谱指数和非高斯的原始扰动。我们发现，该模型是高度约束的观测，与大部分的参数空间，要么排除了蓝色光谱指数（$n_s>1$）或由一个大的非高斯参数$f_{rm NL}$，两个量测量精度普朗克。然而，在参数空间中存在区域，导致有趣的现象与观测边界相容。在超对称框架下，我们还导出了在视界交叉处有第三光标量场的混合暴胀。我们发现，该模型可以产生观测范围内的观测。
2013-08-26 astro-ph.CO hep-th
Testing large-angle deviation from Gaussianity in CMB maps
检测CMB数据中的非高斯性水平对于区分暴胀模型和测试替代原始情景至关重要。然而，提取原始的非高斯性是一个困难的努力，因为非原始性质的几种影响可以产生非高斯性。另一方面，不同的统计工具原则上可以提供关于不同形式的非高斯性的信息。因此，任何单一的统计估计量都不可能对所有可能的非高斯形式敏感。在这方面，为了弄清CMB数据偏离高斯性的潜在来源，必须使用不同的统计指标。在最近的一篇论文中，我们提出了两个新的大角度非高斯指标，提供了大角度尺度上偏离高斯的措施。我们使用这些指标进行分析的波段和前景减少WMAP地图的非高斯性和没有KQ75掩模。在这里，我们简要回顾了非高斯指标的制定，并讨论了使用我们的指标所做的分析。
2010-05-06 astro-ph.CO gr-qc 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
Primordial non-Gaussianity from mixed inflaton-curvaton perturbations
我们的原始扰动产生由于暴胀和曲率波动的模型中，曲率有一个二次，余弦或双曲潜在的，暴胀潜在的特点是通常的慢滚参数。等曲率曲率场扰动可以在原始密度场中产生显著的非高斯性，与绝热暴胀子场扰动相比，绝热暴胀子场扰动对正则标量场产生可忽略的非高斯性。具有二次势的非自相互作用曲率产生了由非线性参数fNL很好地描述的局部型非高斯性，当暴胀子扰动主导功率谱时，其可能是尺度依赖的。我们展示了如何使用非线性参数和张量-标量比的观测界限来约束曲率和暴胀子参数。在二次曲率势的混合暴胀-曲率模型中，我们发现了双谱参数和三谱参数之间的一致性关系。曲率势中的自相互作用项可以导致大的三谱参数gNL和非线性参数的尺度依赖性。
2012-04-24 astro-ph.CO hep-th
Perturbation, Non-Gaussianity and Reheating in a GB-$α$-Attractor Model
受$α$ -吸引子模型的启发，本文考虑了具有E-模型型势的Gauss-Bonnet暴胀.我们认为Gauss-Bonnet耦合函数与E模型势相同。在小的$α$极限下，我们得到了一个在$r=0$的吸引子，在大的$α$极限下，我们恢复了具有$ϕ^{2n}$形式的势和耦合函数的Gauss-Bonnet模型.我们研究扰动和非高斯在这个设置中，我们发现一些约束模型的参数与普朗克数据集相比。我们还研究了再加热时代后，通货膨胀在这个设置。为此，我们寻求在再加热时期的e折叠的数量和温度。这些物理量取决于模型参数和再热阶段主要能量密度的有效状态方程。我们发现这些参数的一些观测约束。
2017-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-gaussianity in the foreground-reduced CMB maps
[摘要]：通过使用CMB数据检测或未检测原始非高斯性不仅对于区分通货膨胀模型而且对于测试替代方案至关重要。因此，非高斯性提供了对原始宇宙物理学的一个强有力的探索。原始非高斯性的提取是一项困难的事业，因为非原始自然的几种效应可以产生非高斯性。大部分CMB数据的高斯性分析都是通过使用部分天空频率来进行的，其中使用掩模来处理银河漫射前景发射。然而，全天空地图似乎更适合于测试CMB数据的高斯性。另一方面，在一些非高斯分析中，掩模会引起偏差。在这里，我们使用两个最近的大角度非高斯指标，基于CMB地图大角度斑块的偏斜度和峰度，来检查可用的全天五年和七年WMAP地图中的非高斯问题。我们发现，这些全天空的前景减少地图提出了一个显着的偏离高斯的不同水平，这与前景减少程序。我们还进行了高斯性分析的前景减少五年和七年的WMAP地图与KQ75掩码，并与全天前景减少地图进行类似的分析进行比较。该比较显示了当采用掩模时非高斯性水平的显著降低，这提供了关于前景缩减的地图作为全天空CMB的高斯重建的适合性的指示。
2010-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Supersymmetric hybrid inflation with a light scalar
在暴胀期间存在的光标量场可以导致有趣的可观察特征，特别是在具有非平衡再加热动力学的模型中。我们研究了一个超对称混合暴胀模型的第三标量的亮度是由对称性保护，使用分析和数值技术，并证明了振幅，光谱指数和非高斯参数fNL的原始曲率扰动是在普朗克观测范围内的适当的参数值。
2013-08-19 astro-ph.CO hep-th
A general mechanism for producing scale-invariant perturbations and small non-Gaussianity in ekpyrotic models
我们探讨了一种新的熵机制，在收缩相中产生密度扰动，其中有两个标量场，但只有一个具有陡峭的负势。第一个场支配着能量密度，并且是核聚变状态方程的来源。第二场具有可忽略的势，但其动能能量密度通过非线性西格玛模型型相互作用耦合到第一场。我们表明，对于任何ekpyrotic状态方程，它是可以选择的潜力和动力学耦合，使精确的尺度不变（或近尺度不变）的熵扰动产生。相应的背景解是稳定的，熵扰动的双谱消失，因为在ekpyrotic阶段没有产生非高斯性。因此，对非高斯性的唯一贡献来自转换过程的非线性，在该过程中熵扰动转变为绝热扰动，导致局部非高斯性参数$f_{NL} \sim 5$。
2014-06-06 astro-ph.CO hep-th
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
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
Tachyon Mediated Non-Gaussianity
我们描述了一个一般的情况下，原始的非高斯曲率扰动产生额外的标量场的模型。额外标量主要通过在混合暴胀结束时凝聚的超光速（瀑布）场与暴胀子扇区通信。这些模型可以产生显着的非高斯性的局部形状，可以获得双谱的两个符号。这些模型具有宇宙弦和几乎平坦的功率谱，最近已被证明与WMAP数据非常吻合。我们用一个受交叉膜模型启发的暴胀模型来说明。
2008-06-29 astro-ph hep-ph hep-th
Large non-Gaussianity from multi-brid inflation
最近提出了一种多分量混合暴胀模型，称为多桥暴胀，其中包括非高斯参数f_{NL}在内的各种可观测量都可以解析计算。特别地，对于具有指数势的双桥暴胀模型和暴胀的终点是场空间中的椭圆的条件，我们发现，当保持其他观测量在与观测一致的范围内时，对于某些暴胀轨迹，只要两个质量的比值很大，大的非高斯性是可能的。人们可能会问，由此产生的大非高斯性是否是特定于这种特殊形式的势和暴胀结束的条件。本文考虑了一个多桥暴胀模型，其势函数为标量场分量中的二次项的指数函数。我们还考虑了一个更一般的椭圆类的通货膨胀结束比以前研究的。然后，重点讨论了双桥暴胀的情况，我们发现，即使在等质量的情况下，大的非高斯性在本模型中也是可能的。然后，通过调整模型参数，我们发现，存在的模型，其非高斯性和张量标量比都足够大，在不久的将来被检测到。
2009-02-17 astro-ph 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
Non-Gaussianity excess problem in classical bouncing cosmologies
最简单的可能导致宇宙学反弹的经典模型，它可以产生的非高斯光检查。仅关注收缩和膨胀之间的过渡，并假设在收缩阶段结束时最初是纯高斯扰动，我们发现反弹充当了一个源，使得反弹后$f_{\mathrm{NL}}$的结果值可能会大大超过所有当前限制，以至于可能对微扰膨胀的有效性产生怀疑。我们推测，如果可以假设非高斯性生产只取决于比例因子的弹跳行为，而不是对所研究的模型的具体情况，那么许多现实的模型中，一个非奇异的经典弹跳发生可能会表现出一个通用的非高斯性过剩的问题，将需要解决的每一种情况。
2015-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity from Curvatons Revisited
我们调查的密度扰动源的曲率与一般的能量潜力。偏离二次项的曲率势的关键特征是曲率经历了其振荡的非均匀开始。这对密度扰动有额外的贡献，特别是我们发现，非高斯参数f_NL可以变大，无论曲率在宇宙衰变时占主导地位还是次主导地位。这种非二次曲率势是为了产生一个红色倾斜的密度扰动谱（而不引起大场暴胀）所必需的，并且也是基于微观物理的显式曲率模型所激发的。我们进一步应用我们的一般结果的情况下，曲率是一个伪Nambu-Goldstone（NG）玻色子的破缺U（1）对称性，并表明，由此产生的密度扰动强烈增强朝向山顶区域的能量潜力，伴随着温和的增加的非高斯性。这种山顶NG曲率可以在宽范围的暴胀/再加热尺度下产生观测上建议的密度扰动，并进一步预测密度扰动的非高斯性在10 <~ fNL <~ 30范围内。
2011-12-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Multi-brid inflation and non-Gaussianity
考虑一类多分量混合暴胀模型，其演化在慢滚近似下可解析求解。我们称之为多桥暴胀（或$n$ -brid暴胀，其中$n$代表暴胀子场的数量）。作为一个明确的例子，我们考虑了一个双桥暴胀模型，其中暴胀子势是指数型的，终止暴胀的瀑布场具有标准的四次势和两个最小值。使用$δN$形式主义，我们推导出一个表达式的曲率扰动有效的完整的非线性阶。然后给出了暴胀子微扰中二阶曲率微扰的显式表达式。我们发现曲率扰动的最终形式取决于暴胀如何结束。使用这个表达式，我们提出了封闭的解析表达式的曲率扰动${\cal P}_{S}(k)$，光谱指数$n_S$，张量标量比$r$，和非高斯参数$f_{NL}^{\rm local}$，在模型参数的频谱。我们发现，一个广泛的参数空间$(n_S, r, f_{NL}^{\rm local})$，可以通过改变模型参数在物理上合理的范围内覆盖。特别地，对于模型参数的合理值，我们可能具有大的非高斯性$f_{NL}^{\rm local}\sim 10$ -100。这与单场混合暴胀的情况形成鲜明对比，其中这些参数受到严格约束。
2008-06-16 astro-ph gr-qc hep-th
Nonlinear Evolutions and Non-Gaussianity in Generalized Gravity
我们使用汉密尔顿-雅可比理论研究广义引力暴胀过程中非均匀时空的非线性演化。我们求出了最低阶Hamilton-Jacobi方程在特殊标量势下的精确解，并介绍了一般势的近似方法。类时超曲面变换下的守恒量不变量在处理引力摄动问题中是有用的。在长波近似下，我们找到了一个与新正则变量有关的守恒量，它使哈密顿密度为零，并计算了广义引力的非高斯性。在广义引力中，具有单个标量场的慢卷暴胀模型预测的非高斯性太小，以至于未来的CMB实验无法检测到。
2005-01-26 astro-ph gr-qc 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
Non-local bias in the halo bispectrum with primordial non-Gaussianity
原始的非高斯性会导致坍缩晕的密度相对于底层物质密度的尺度依赖性偏差。星系的功率谱已经提供了本地型原始非高斯互补的限制，从宇宙微波背景（CMB），而双谱包含额外的形状信息，并有可能在未来超越CMB的限制。我们开发的偏差模型的晕密度对比度存在的本地型原始非高斯性，推导出一个二元扩展到二阶的本地线性物质密度对比度和本地引力势在拉格朗日坐标。物质密度的非线性演化在晕模型中引入了非定域潮汐项。此外，在拉格朗日框架中的局部型非高斯性的存在导致一个新的非局部对流项在欧拉框架中，这是成比例的位移场时，超越球坍缩近似。我们使用一个扩展的Press-Schechter方法来评估晕质量函数，从而晕双谱。我们发现，包括这些非本地项的晕双谱可以导致高达$25\%$的某些配置，在大尺度上或在高红移的校正。
2015-06-10 astro-ph.CO hep-th
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
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
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
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
Non-gaussianity in axion Nflation models
本文研究了多场轴子Nflation模型中的微扰，并考虑了全余弦势。我们发现显着的差异与以前的分析作出了二次近似的潜力。张量-标量比和标量谱指数移动到较低的值，这仍然提供了一个可接受的适合观察。最重要的是，我们发现，双谱非高斯参数f_NL可能是大的，通常为10阶的中等值的轴子衰变常数，增加到100阶的衰变常数略小于普朗克尺度。这种非高斯分数是可检测的。我们认为，这个属性是通用的山顶通货膨胀的多场模型。
2010-10-05 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
Mild quasi-local non-Gaussianity as a signature of modified gravity during inflation
我们表明，在膨胀过程中爱因斯坦引力的修改可能会以非高斯扰动的形式在宇宙学可观测量上留下潜在的可测量的印记。这是因为这些修改以额外场的形式出现，可能与暴胀子有非平凡的相互作用。我们明确的情况下$R+αR^2$，在几乎尺度不变的非高斯性的水平$f_{\rm NL} \approx -(1$到$30)$可以得到，在准本地配置。
2014-07-24 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
Non-Gaussianity of superhorizon curvature perturbations beyond $δ$ N formalism
本文对具有一般动力学项和一般势形式的单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形式主义和空间梯度展开的方法，其特征在于$O(ε^m)$，其中$ε=1/(HL)$是一个小参数，表示哈勃半径的比值的特征长度尺度$L$的扰动。我们得到了一个完整的非线性版本的曲率扰动有效的$ε$（$m=2$）通过二阶的一般解决方案。我们发现该解满足一个非线性二阶微分方程，作为共动超曲面上线性曲率扰动方程的推广。然后，我们制定了一个一般的方法来匹配的扰动解决方案，精确到$n$ -第阶的扰动内的视界，我们的非线性解决方案，精确到第二阶（$m=2$）的梯度扩展的尺度略大于哈勃半径。在本文中开发的形式主义，使我们能够计算超视界演化的原始非高斯超越所谓的$δN$形式主义或分离宇宙的方法，这是相当于领先的顺序（$m=0$）的梯度展开。特别是，它可以处理的情况下，有一个暂时违反慢滚条件。作为我们的形式主义的应用，我们考虑Starobinsky的模型，这是一个单场模型，由于潜在的斜率急剧变化有一个临时的非慢卷阶段。我们发现，一个大的非高斯性可以产生，即使在超视界尺度，由于这种暂时暂停的慢卷通货膨胀。
2010-04-12 astro-ph.CO gr-qc 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
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
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
Conditions for large non-Gaussianity in two-field slow-roll inflation
我们研究了慢滚双场暴胀中的原初非高斯性水平。利用非线性参数f_nl在和或积可分势情况下的解析公式，我们发现即使在Hubble出口处的高斯扰动下的慢卷暴胀也可能产生显著的非高斯性.在本文中，我们给出了获得大的非高斯性的一般条件，并计算了获得这一点所需的微调水平。我们提出了明确的模型，其中在膨胀结束时的非高斯性可以超过当前观测的|f_nl| <100的界限。
2008-10-06 astro-ph gr-qc hep-th
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
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
Landscape tomography through primordial non-Gaussianity
在本文中，我们展示了如何可能探测到的结构的原生宇宙的景观潜力的原始密度扰动的性质负责的起源的宇宙微波背景各向异性和大尺度结构我们的宇宙。等曲率场--与暴胀轨道正交的场--可能在暴胀期间穿过分隔景观势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相关联的结构的潜力。我们表明，这种非高斯性可以转移到原始曲率扰动的统计，如果等曲率场耦合到曲率扰动。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。后者是通过对所有的$n$点关联函数求和而获得的。为了证实我们的主张，我们提供了一个具体的模型组成的axionlike isocurvature扰动与正弦电位和isocurvature和曲率场之间的线性导数耦合。在该模型中，曲率扰动的概率分布函数由高斯函数组成，并具有反映等曲率轴子势的小的叠加振荡。
2018-10-17 astro-ph.CO hep-th
Primordial Trispectrum from Isocurvature Fluctuations
我们研究非高斯产生的绝热和等曲率原始扰动。我们首先得到，在一个非常一般的设置，非线性扰动，高达三阶，对于任意数量的宇宙流体，通过一个或几个衰变过渡。然后，我们将这种形式主义的混合曲率和暴胀模型，允许几个衰变通道。我们计算的绝热和等曲率扰动，这是相关的一般双谱和三谱的各种贡献。通过调查一些混合衰变的情况下，我们表明，显着的非高斯绝热和isocurvature类型可以产生不冲突，目前isocurvature约束从功率谱。特别是，我们发现的情况下，非高斯的isocurvature原产地可以支配其绝热对应，无论是在双谱和三谱。
2010-12-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Gaussianity from Axionic Curvaton
我们研究了非高斯密度扰动所产生的一个轴曲率，专注于的情况下，曲率坐在附近的山顶的潜力在通货膨胀。这样的山顶曲率可以产生一个红色倾斜的密度扰动谱，而不会引起大场暴胀。我们表明，即使当曲率占主导地位的宇宙，非高斯参数fNL是积极的，并温和地增加到山顶的曲率势，和fNL = O（10）是一个普遍的和强大的预测这样的山顶轴子曲率。特别地，我们发现在标量谱指数ns = 0.94 - 0.99的范围内，非高斯性参数fNL <~ 30 - 40，当曲率质量m_σ= 10 - 10^6 GeV，衰变常数f = 10^{12} - 10^{17} GeV时，fNL = 20 - 40。轴曲率的一个可能的候选者是质量为10 ~ 100 TeV、衰变常数为10^{16}~ 10^{17} GeV的模场的虚部。我们还讨论了极端的情况下，曲率驱动器的第二次通货膨胀，并发现fNL通常小于非通货膨胀的情况下。
2013-03-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Separable and non-separable multi-field inflation and large non-Gaussianity
在本文中，我们提供了一个一般的框架，$δN$形式主义的基础上，估计宇宙微波背景辐射的不可分的潜力，并为通用的\emph{end of inflation}边界条件的宇宙学观测值。我们提供了相关的观测值的解析和数值解分解的曲率和等曲率方向，\emph{instead of adiabatic and entropy directions}的宇宙学扰动。然后我们研究了在什么条件下通过相变可以产生大的双谱和三谱，从而结束暴胀。在一个说明性的例子中，我们表明，大的$f_{NL}\sim {\cal O}(80)$和$τ_{NL}\sim {\cal O}(20000)$可以得到的情况下，可分离和不可分离的通货膨胀潜力。
2012-09-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Note on Non-Gaussianities in Two-field Inflation
双场慢卷暴胀是对单场模型最保守的修正。研究它的主要动机是它的熵模式和非高斯性。几年前，Vernizzi和Wands发明了一种分析方法来估计具有可加可分势的双场模型的非高斯性。后来，Choi等人将该方法应用于具有乘性可分离势的模型。在本文中，我们设计了一类更大的模型，其非高斯性可以用同样的方法来估计。在一些简单的假设下，这些模型不太可能产生大的非高斯性。我们通过扫描整个参数空间来查看这类模型的一些特定模型，但在慢滚区域仍然没有出现大的非高斯性。这些模型和扫描技术将是有用的未来模型狩猎，如果观测证据显示两个领域的通货膨胀。
2010-12-07 astro-ph.CO hep-th
Biasing and the search for primordial non-Gaussianity beyond the local type
原始非高斯性编码了关于暴胀物理学的有价值的信息，包括粒子和相互作用的光谱。我们对普朗克以外的非高斯性的理解的重大改进需要来自大尺度结构的信息。利用这些信息的最有前途的方法来自晕的尺度依赖性偏差。对于局部非高斯性，现有的改进已经得到了很好的研究，但是对于局部类型之外的非高斯性的潜力，包括等边和准单场暴胀，还没有得到很好的理解。在本文中，我们预测的能力，大尺度结构调查，以检测一般的非高斯星系/晕功率谱。我们研究了如何从一般的偏置模型中区分非高斯性，以及信息的编码方式。对于准单场暴胀，在参数空间的某些区域，可能有超过普朗克的显著改进。我们还表明，多示踪剂技术可以显着提高所有非高斯类型的灵敏度，提供了一个数量级的改善等边非高斯单示踪剂测量。
2017-03-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Isocurvature modes and non-Gaussianity in affine inflation
由多个场驱动的暴胀动力学，特别是非最小耦合，允许高度有趣的特征，如等曲率，非高斯性和预热。在本文中，我们研究的背景下，纯粹的仿射引力的两个领域的通货膨胀，其中的度量结构的结果，从动态的时空仿射连接。我们在新的框架中引入了一个协变公式，并证明了它导致了一个弯曲的场空间，它可以产生明显的偏离纯粹的度量引力。在场是正则场的情况下，场流形获得共形平坦的形状。有趣的是，虽然流形通常是弯曲的，但它可以通过允许特定的非正则场动力学项而变平。这反过来又大大简化了暴胀动力学，同时允许新的预测，由于非最小耦合函数对潜力的影响。我们使用这个新的功能在研究两个领域的通货膨胀驱动的四次潜力给定的参数常数。我们执行的慢滚动力学的数值解，并跟踪可能的非高斯。我们专注于场参数，使光谱指数范围内的普朗克结果的青睐。这些与微小的张量标量比有关，单场为$r \sim 10^{-6}$，双场为$r \sim 10^{-4}$。我们还表明，两个领域的希格斯膨胀可能有利于弯曲场流形。
2021-11-06 gr-qc hep-th
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
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
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
Testing supersymmetric Higgs inflation with non-Gaussianity
我们研究了非最小耦合超对称希格斯暴胀型宇宙学场景的多场签名，重点放在两个场的希格斯轻子暴胀模型作为一个具体的例子。这种暴胀模型是在一个超越标准模型的理论中实现的，它嵌入了具有非正则凯勒势的超引力。我们采用后向$δN$方法计算宇宙学观测量，包括标量和张量功率谱、谱指数、张量标量比和局域型非线性参数。暴胀子的轨道由暴胀子的初始条件和Kähler势中的系数控制。分析了暴胀子轨道偏离直线时原初涨落的双谱，并利用普朗克卫星数据得到了Kähler势非正则项的约束条件.我们的分析代表了一个具体的基于粒子唯象学现象学的暴胀案例研究，其中原始非高斯性可以揭示超引力的各个方面。
2015-12-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Revised $f_{\rm NL}$ parameter in Curvaton Scenario
我们用一种广义的$δN$形式修正了正则曲率的非高斯性，使它能处理一般势。在各种曲率模型中，在不同的时期，包括曲率的二次暴胀、物质支配和辐射支配，能量密度都占主导地位。由于与非高斯性相关的非线性参数$f_{\rm NL}$是状态方程$w$的函数，我们的方法可以统一处理这些周期。我们首先研究了最简单的曲率情形，即具有二次势的混沌曲率。我们的研究表明，大多数参数空间满足观测约束。在不存在非线性演化的情况下，我们的公式将很好地恢复众所周知的$f_{\rm NL}$值。从曲率的微观成因出发，我们还探讨了赝南部-戈德斯通曲率。我们的结果清楚地表明，赝南布-戈德斯通曲率的第二个短暴胀过程被排除在观测之外。最后，我们的方法为研究曲率机制的非高斯性，特别是MSSM曲率模型的非高斯性提供了一条新的途径。
2021-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
Primordial non-gaussianity, statistics of collapsed objects, and the Integrated Sachs-Wolfe effect
宇宙学初始条件中任何非高斯性的暗示都将为我们提供一个了解早期宇宙物理的独特窗口。我们表明，一个小的本地原始非高斯性（超视界尺度上产生的）对坍缩物体（如星系或星系团）的统计数据的影响，可以近似使用稍微修改，但高斯，初始条件，我们通过简单的解析表达式描述。考虑到高斯初始条件下的数值模拟研究相对较好，这种等价性为我们提供了一个简单的工具来预测坍缩物体统计中原始非高斯性的签名。特别是，我们描述了非高斯质量函数的预测，也证实了最近发现的一个非局部偏置大尺度（arXiv：0710.4560，arXiv：0801.4826）作为原始非高斯性的签名。然后，我们研究了星系巡天的潜力，以限制非高斯使用其自相关和互相关与CMB（由于综合的Sachs-Wolfe效应）作为勘测特征的函数，并预测它们最终将分别产生Δ f_{NL} ~ 0.1和3的精度，其将优于来自CMB的最佳预测约束或与来自CMB的最佳预测约束竞争（但独立于来自CMB的最佳预测约束）。有趣的是，CMB和NVSS星系巡天的互相关已经显示出一个大的局部原始非高斯性的暗示：f_{NL} = 236 +/- 127。
2008-07-02 astro-ph gr-qc hep-th
A Consistency Relation for Power Law Inflation in DBI models
弦论中的膜暴胀导致了幂律暴胀的新实现，它可以产生显著的非高斯性。如果标量势是合适的，这可以发生在任何喉道几何形状。本文提出了一个一致性关系连接的运行的非线性参数表征的非高斯性和标量和张量指标。该关系是有效的假设喉几何和标量势支持幂律暴胀，无论非高斯的水平。
2007-06-15 hep-th
Non-Gaussianity from Broken Symmetries
最近我们研究了暴胀子势具有近似全局对称性的暴胀模型。在第一项工作中，我们指出，在这样一个模型中，曲率扰动产生后，慢卷阶段的通货膨胀。在这项工作中，我们进一步发展的观测模型的影响，并计算在这种情况下预测的非高斯性的程度。我们发现，相应的非线性参数，$f_{NL}$，可以大到10^2。
2005-11-07 astro-ph hep-ph hep-th
Equilateral Non-Gaussianity and New Physics on the Horizon
我们研究了标量微扰以小声速传播的极限中的单场暴胀的有效理论。在这种情况下，拉格朗日量的非线性实现的时间平移对称性意味着大的相互作用，从而产生原始的非高斯性。当非高斯性是可测量的，这些相互作用将变得强耦合，除非新的物理出现接近哈勃尺度。由于它接近哈勃尺度，新物理不一定与暴胀观测脱钩，并可能影响模型的预测。为了理解可能出现的修正类型，我们构造了弱耦合的理论完备化，并研究了它们的观测特征。
2011-03-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gauge Field Production in Axion Inflation: Consequences for Monodromy, non-Gaussianity in the CMB, and Gravitational Waves at Interferometers
基于轴子的暴胀模型，其受欢迎程度归功于对UV校正的鲁棒性，也具有非常独特的签名类别。轴子的相关相互作用是对势的非微扰振荡贡献和对规范场的移位对称耦合。我们通过基于in-in形式主义的统一研究，回顾了这些耦合如何影响宇宙学扰动。然后我们注意到，当暴胀子与规范场的耦合足够高，导致有趣的观测结果时，在暴胀的最后阶段，产生的规范量子对暴胀子动力学的反作用变得相关，并将其持续时间延长约10个e折叠。我们扩展了现有的结果重力波生产在这些模型中，占这个后期的通货膨胀阶段。强的反作用相位导致干涉仪尺度上的重力波信号的增强。因此，在这种模型中，在最自然的膨胀持续时间内，在Advanced LIGO/VIRGO上可能可以观察到信号。最后，我们明确地计算在弦论建设的轴子monodromy膨胀的规范场的轴子耦合，并确定它们可以触发有趣的现象学效应的情况下。
2011-10-14 astro-ph.CO hep-th
