Magnetogenesis from axion-SU(2) inflation
提出将SCNI非阿贝尔部分等同于标准模型SU(2)_L的暴胀磁产生新机制,在强反作用下生成超视界规范场并经电弱相变转化为磁场,可解释遥远耀变体高能γ射线谱所需的星系际磁场。
2024-11-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Circumventing the challenges in the choice of the non-conformal coupling function in inflationary magnetogenesis
众所周知,为了在暴胀过程中产生具有观测到的振幅的磁场,必须通过将电磁场耦合到暴胀子或标量曲率来打破电磁场的共形不变性。标量曲率的耦合即使在慢滚暴胀中也会带来一定的挑战,考虑暴胀子的耦合似乎是可取的。它可以表明,在慢滚暴胀,以产生足够的强度,几乎规模不变的磁场,非共形耦合到暴胀子必须选择具体取决于手头的暴胀模型。在最近的工作中,我们发现,当出现急剧偏离慢滚暴胀导致标量功率谱中的强特征时,不可避免地会出现电磁场谱中的尖锐特征,除非非共形耦合函数被非常精细地调谐。特别是,我们发现,如果发生超慢滚暴胀的时代,那么磁场的强度在大尺度上可以被严重抑制。在这项工作中,我们研究这些挑战是否可以绕过涉及两个领域的通货膨胀模型。我们表明,额外的标量场的存在下,使我们能够构建耦合功能,导致所需的强度磁场,即使出现中间时代的超慢卷膨胀。然而,我们发现,在频谱中的磁场,是由于从慢卷膨胀的偏离诱导的功能不能完全消除。我们利用MagCAMB程序计算了磁场对宇宙微波背景各向异性的影响,并考察了具有特征的谱是否与电流约束基本一致。
2023-01-11 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
On the challenges in the choice of the non-conformal coupling function in inflationary magnetogenesis
原始磁场是在暴胀期间通过考虑破坏电磁场的共形不变性的作用而产生的。为了打破共形不变性,电磁场要么耦合到暴胀子,要么耦合到标量曲率。此外,宇称违反项往往被添加到行动,以提高原始电磁场的振幅。在这项工作中,我们研究的影响,从慢卷膨胀的频谱上的非螺旋以及螺旋电磁场的偏差。我们发现,在耦合到标量曲率的情况下,即使在慢卷膨胀中,产生所需形状和强度的电磁场也存在一定的挑战。当场与暴胀子耦合时,可以构造依赖于模型的耦合函数,从而在慢卷暴胀中产生几乎尺度不变的磁场。然而,我们表明,由于偏离慢卷膨胀产生的标量功率谱中的尖锐特征不可避免地导致电磁场的功率谱中的强特征。此外,我们发现,这样的效果也可以大大抑制所产生的电磁场的强度在宇宙学的利益尺度。我们说明了这些方面的援助,已被认为是产生特定功能的标量功率谱的特定通货膨胀模型。此外,我们发现,在这种情况下,如果电磁功率谱中的强特征被撤销,耦合函数的选择需要相当大的微调。我们讨论了更广泛的影响,我们获得的结果。
2022-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generic slow-roll and non-gaussianity parameters in $f(R)$ theories
本文建立了暴胀慢滚参数$ε$、$η$和$ζ$的\textit{formulae}作为引力$f(R)$理论的Ricci标量$R$的函数。作为例子,我们提出的$ε$,$η$和$ζ$的解析和数值解作为函数的e-折叠$N$的数量在两个重要的情况下:Starobinsky模型和$f(R)$重建的$α$吸引。我们的建议的亮点是重写慢滚参数的$f(R)$,它允许直接找到$n_{\rm s}$,$r$,$α_{\rm s}$和$f^{\text{equil}}_{\text{NL}}$作为$R$本身的功能。我们得到,这两个模型表明一个小的贡献,非高斯参数,这是在很好的协议与目前的观测约束。
2019-05-16 astro-ph.CO gr-qc 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
Inflationary magnetogenesis: solving the strong coupling and its non-Gaussian signatures
最简单的原始磁场生成模型可以提供尺度不变的磁场,可以解释它在宇宙尺度上的丰度。两种耦合函数的解都可能导致这种现象,它们都存在强耦合或大反作用的问题。在这项工作中,我们认为耦合函数作为一个线性组合的两种模型参数。我们发现,该参数需要尽可能小的$\sim 10^{-20}$,以避免反反应问题。另一方面,要求Mpc尺度以上的模式不遭受强耦合,我们也得到了一个弱约束的模型参数大于$10^{-60}$。在模型参数允许的范围内,我们解析地计算了磁场和曲率扰动之间的交叉关联函数。我们发现,这样的组合保持一致性关系。此外,其结果导致增强的非高斯性在等边以及平坦的限制与独特的签名,表征了这个模型的新颖性。
2021-05-13 astro-ph.CO gr-qc
Non-Gaussianity from violation of slow-roll in multiple inflation
多重暴胀是一个基于N=1超引力的模型,其中暴胀子的质量会突然变化,因为它耦合到“平坦方向”标量场,当宇宙冷却时,标量场会经历对称破缺相变。由此产生的短暂违反慢滚演变产生一个非高斯信号,我们发现是振荡的,并产生f_NL ~ 5-20。这是潜在的检测,例如普朗克,但需要新的双谱估计这样做。我们还得到了一个模型无关的结果有关的周期振荡的相变在通货膨胀期间的原始曲率扰动所产生的暴胀的周期。
2010-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary magnetogenesis, derivative couplings and relativistic Van der Waals interactions
当规范场与标量有导数耦合时,就像范德华(或卡西米尔-波尔德)相互作用的相对论理论,共形不变性被打破,但磁和电的磁化率不一定重合。我们分析了慢卷暴胀中大尺度磁场的形成,发现它们是在百分之几个nG的水平上产生的,并且在几个Mpc和$100$ Mpc之间的典型长度尺度上产生。使用一个新的时间参数化,减少共形时间,但只为重合的非线性,规范作用被量子化,而相应的模式函数的演化方程更容易求解。功率谱取决于两个膨胀率(或相应的规范耦合)的归一化变化率以及它们在膨胀开始时的比值的绝对值。我们钉在参数空间中的所有的物理要求(即反作用的约束,磁边界和自然的初始条件的情况下)共同满足明确的区域。弱耦合的初始数据是有利的,如果规范耦合是在暴胀结束时相同的顺序。对偶性被系统地用于简化模型的宽参数空间的分析。
2015-08-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
Chiral gravitational waves from multi-phase magnetogenesis
Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部);Swansea University(斯旺西大学);Università di Bologna(博洛尼亚大学);Indian Institute of Technology Madras(马德拉斯印度理工学院)
研究暴胀期间非慢滚相通过宇称破缺相互作用放大原初磁场并产生手征引力波,提出新的机制并分析可观测特征。
2026-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Intrinsic non-Gaussianity of ultra slow-roll inflation
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器)
研究超慢-roll膨胀中曲率起伏的内在非高斯性,揭示其源于非线性关系和自相互作用,强调发展非扰动方法的重要性。
2025-12-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Large non-Gaussianity in non-minimal inflation
考虑了一个简单的暴胀模型,其中复标量场与引力非极小耦合。复标量的模和角方向都在缓慢地滚动,导致双场暴胀。由于非最小耦合,模量方向变得平坦,并且角方向由于整体U(1)对称性的小破缺而变成伪Goldstone玻色子。我们表明,大的非高斯性可以产生在慢卷暴胀的角度方向的初始条件下的合理假设。这种情况可以在粒子物理模型中实现,例如具有两个希格斯双重态的标准模型。
2011-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Small non-Gaussianity and dipole asymmetry in the CMB
本文提出了一种在宇宙微波背景辐射中获得小的非高斯性和观测到的偶极不对称性的方法。观测结果不可避免地导致多场暴胀动力学,其中每个场都可以产生正或负的大非高斯性,导致精细的抵消,但在半球不对称性上有可观察到的印记。我们在一个简单的慢滚场景中讨论了这种可能性,发现很难解释所观察到的偶极子不对称性。我们简要地讨论了一些投机的情况下,可以解释偶极子不对称。
2013-06-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial non-Gaussianity from ultra slow-roll Galileon inflation
本文在Galileon暴胀框架内研究了慢滚到超慢滚转变期间原初非高斯性的产生,发现急剧转变可产生量级为O(1)的非高斯性振幅,并在USR和SRII阶段违反Maldacena no-go定理,支持大质量原初黑洞的生成。
2023-12-14 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
Non-Gaussianity in two-field inflation beyond the slow-roll approximation
我们使用长波长方法研究了具有标准动力学项的双场暴胀模型中双谱非高斯性的水平。尽管普朗克卫星到目前为止还没有探测到任何原始的非高斯性,但它已经大大收紧了约束,更好地了解暴胀模型空间的哪些区域已经被排除,以及为下一代可能达到Delta f_NL(local)= 1的重要里程碑的实验做准备是很重要的。我们推导出一个替代配方的先前导出的积分表达式f_NL,这使得它更容易物理解释的结果,看看哪些类型的潜力可以产生大的非高斯性。我们将这一点应用到和势的情形,并指出同时满足大f_NL的条件和谱指数n_s的观测约束是非常困难的。在两个单项潜力和一个常数的总和的情况下,我们明确表明,在参数空间的小区域,这是可能的,我们展示了如何构建这样的模型。最后,新的f_NL的一般表达式还使我们能够证明,对于和势,即使在场轨迹的转弯过程中慢滚近似被打破(只要慢滚参数保持较小),在慢滚近似中导出的显式表达式仍然有效。
2017-05-11 astro-ph.CO
Fluctuations of inflationary magnetogenesis
这种分析的目的是探索可以说的磁化不均匀性的增长率下两个并发的假设:一个阶段的准德西特动力学驱动的一个单一的暴胀子场和观众场耦合到重力和规范部门的同时存在。而不是调用特设的各种组件之间的相关性,系统的标量不均匀性对角化的两个规范不变的准正常模式,其加权和给出的曲率扰动共动正交超曲面。传统的绝热标量模式的优势意味着,如果传统的暴胀阶段要持续约70个Efolds,并且对于0.1和0.001之间的慢滚参数范围,磁化不均匀性的增长率必须不超过2.2哈勃单位。较长和较短的准德西特阶段的持续时间导致,分别更严格或更宽松的界限,无论如何比标准的反作用的要求施加在衡量部门的约束。由于2阶的临界增长率导致准平坦的磁能谱,增长率的上限意味着磁谱指数的下限。均匀曲率计的优点被强调,特别是利用整个治疗的多组分系统表征这类问题。
2013-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Large Local Non-Gaussianity from General Single-field Inflation
我们研究了超慢卷暴胀的非高斯特征。在一般的初始条件下计算了双谱和三谱。三谱是局部形状,在双谱的情况下。我们表明,预测的本地非高斯性是强大的再次推广Bunch-Davies真空。在这种情况下,Suyama-Yamaguchi关系饱和。
2013-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary magnetogenesis with a self-consistent coupling function
本文在微扰FRW度规下推导暴胀磁生成中的麦克斯韦方程,利用作用量自洽性约束耦合函数形式,并在大场暴胀模型中给出电磁场功率谱,同时定性讨论强耦合问题。
2023-07-11 astro-ph.CO gr-qc
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
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
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
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
Revisiting non-Gaussianity from non-attractor inflation models
非吸引子暴胀是唯一能破坏Bunch-Davies真空态的非高斯性相容关系并产生大的局域非高斯性的单场暴胀。然而,也知道非吸引子膨胀本身是不完全的,应该跟随着慢滚吸引子的阶段。此外,这两个阶段之间存在一个过渡过程。在过去的文献中,这种转变被近似为瞬时的,在这个阶段的非高斯性的演变没有得到充分的研究。在本文中,我们遵循的非高斯性的详细演变,通过过渡阶段到慢滚吸引相,考虑不同类型的过渡。我们发现,过渡过程的局部非高斯性的大小有重要的影响。我们首先计算了正则非吸引子模型在暴胀结束时非高斯性的净贡献。如果曲率扰动在过渡过程中不断演化--例如在平滑过渡或某些急剧过渡场景的情况下--则在非吸引子阶段中生成的$\mathcal{O}(1)$局部非高斯性可以被随后的演化完全擦除,尽管一致性关系仍然被违反。在急剧转变的极端情况下,超视界模式在非吸引子阶段结束后立即冻结,可以恢复原始的非吸引子结果。我们还研究了具有非正则动力学项的模型,发现过渡通常可以在压缩双谱中贡献一个抑制因子,但最终的局部非高斯性仍然可以参数化地变大。
2018-01-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New leading contributions to non-gaussianity in single field inflation
Chulalongkorn University(朱拉隆功大学);Sorbonne Université, CNRS(索邦大学,法国国家科学研究中心)
本文计算了单场膨胀中CMB原初密度扰动的双谱,修正了先前结果,发现次主导修正在某些模型中与主导结果同量级。
2026-03-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves in ultra-slow-roll and their anisotropy at two loops
本文通过双圈图解法计算超慢滚暴胀后辐射期引力波能量密度与各向异性的非高斯修正,给出费曼规则,并应用于超慢滚接常滚模型,处理单圈功率谱重整化。
2025-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on Single-Field Inflation
多年来,人们提出了许多替代经典慢卷暴胀的方法,其中一个主要动机是有一个模型,能够产生非高斯的可观测值。在这项工作中,我们(重新)探索了一个单一的,有效场论框架内的绝大多数这样的模型的物理含义(包括新的模型与大的非高斯下面第一次讨论。我们应用的约束-理论和实验-被发现是相当强大的,在很大程度上由三个参数:二次EFT运营商$(δN)^2$和$δN δE$的系数,和慢滚参数$\varepsilon$。这允许显著地限制大多数单场替代品到典型的慢卷暴胀。虽然现有的数据仍然为大多数考虑的模型留下了一些空间,但如果当前张量标量比的上限降低到$r < 10^{-2}$,情况将发生巨大变化。除了由类平台势驱动的暴胀模型外,有可能在这个极限下生存的单场模型是最近提出的具有弱破缺伽利略对称性的慢卷暴胀。与\textit{canonical}慢卷暴胀相反,后一种模型即使由凸势驱动也可以支持$r < 10^{-2}$,并且生成非高斯振幅的可观测值。
2015-11-05 astro-ph.CO 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
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
Testing a Two Field Inflation Beyond the Slow-Roll Approximation
考虑一个包含普通标量场和DBI场的双场暴胀模型。我们的工作超出了慢滚近似,但我们假设一个可分离的哈勃参数。在此基础上,我们导出了势的形式,并详细研究了原始扰动的谱。我们还研究了在这种情况下,在等边和正交组态中的原始扰动的非高斯性的振幅。我们用最近的观测数据对模型进行了测试,并发现了模型参数的一些限制。我们的研究表明,对于DBI参数的某些范围内,该模型是与观察一致的,它也有可能有很大的非高斯性,这将是观察到的未来改进的实验。
2016-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Supersymmetric Dirac-Born-Infeld Axionic Inflation and Non-Gaussianity
分析了基于超对称DBI作用量的公理景观中的暴胀现象。我们讨论的DBI模型涉及一个具有一个$U(1)$位移对称性的手征超场景观,该对称性被超势中的瞬子型非微扰项破缺。移位对称性的破坏导致一个伪Nambu-Goldstone玻色子充当暴胀子,而手征场的其余归一化相位一般标记为轴子在$U(1)$移位对称性下是不变的。分析是在真空中进行的稳定的saxion,这是手征场的幅度。展示了慢卷膨胀发生的参数空间区域,并计算了谱指数以及张量与标量功率谱的比值。超对称DBI模型分析的一个有趣的方面是,在大多数的参数空间张量标量比和标量谱指数是一致的普朗克数据,如果慢滚发生,是不是永恒的。同样有趣的是,张量与标量功率谱的比率可以很大,并且可以接近实验上限,因此可以在改进的实验中进行测试。探讨了这类模型的非高斯性。
2018-07-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Passive Curvaton
我们提出了一类曲率模型,我们称之为被动曲率。本文考虑了两种被动曲率。第一种是耦合到规范场的赝标曲率。与暴胀子情形不同,原初黑洞(PBH)形成的约束要弱得多,可以产生大的非高斯性(平衡型)。第二种模型是耦合到规范场的类标量曲率。我们研究了该模型中非高斯性的尺度依赖性。在这两种模型中,曲率场的慢滚参数增强了光谱和非高斯性。还提到了其他可能的被动曲率模型。
2013-06-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Vanishing of local non-Gaussianity in canonical single field inflation
我们研究了可观测的原始局部非高斯性在两个相反的规范单场暴胀制度:吸引子(标准单场慢卷暴胀)和非吸引子(超慢卷暴胀)的生产。在吸引子区域,使用同动坐标的双谱的压缩极限的标准导数给出了著名的Maldacena的一致性关系$f_{NL} = 5(1-n_{s})/12$。另一方面,在非吸引子区域,压缩极限提供了一个实质性的违反由$f_{NL} = 5/2$给出的这个关系。在这项工作中,我们认为,无论通货膨胀是吸引子或非吸引子,可观察到的原始局部非高斯的大小被预测为$f_{NL}^{obs} = 0$(一个结果,已经被理解为在吸引子模型的情况下举行)。为了证明这一点,我们遵循使用所谓的共形费米坐标(CFC),最近在文献中介绍。这些坐标参数化了扰动FRW时空中惯性观测者的局部环境,允许人们识别和计算规范不变量,如$n$ -点关联函数。具体地说,我们发现,在暴胀期间,所有的模式已经退出视界后,压缩极限的3点关联函数的曲率扰动消失在CFC框架,无论暴胀制度。我们认为,这种取消应该持续通货膨胀结束后。
2018-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity as a signature of thermal initial condition of inflation
本文研究了单场暴胀中原初微扰的非高斯性,其中暴胀之前存在辐射时代。暴胀发生在辐射的能量密度降到相干标量场的势值以下时。我们计算了暴胀子涨落的两点、三点和四点关联函数的热平均值。三点函数与慢滚参数成正比,并且由于热浴的贡献,在$f_{NL}$中存在65至90倍的放大,并且我们得出结论,双谱在21 cm各向异性测量的可检测范围内。另一方面,由于热平均以及四点相关的热平均与两点函数的热平均的平方不同的事实,在这种情况下出现四点函数。由于这个事实,$τ_{NL}$与慢滚参数不成比例,并且可以大到-42。10阶四点相关的非高斯性也可以用21厘米背景观测来检测。我们得出结论,热膨胀的签名是一个大的三谱非高斯相比,双谱非高斯。
2009-12-04 astro-ph.CO hep-ph
Consistency relation for cosmic magnetic fields
如果宇宙磁场确实是在暴胀过程中产生的,它们很可能与造成宇宙微波背景各向异性和大尺度结构的标量度规扰动有关。在暴胀磁生的一个原型模型中,我们证明了在压缩极限下,当度规扰动的动量为零时,标量度规扰动与磁场的两个幂次的非高斯交叉关联函数存在一个新的简单的相容关系.我们强调,这样的一致性关系证明是非常有用的,以测试一些最近的计算文献。除了曲率微扰导致的原初非高斯性外,这种互相关可能提供一种新的暴胀观测探测,并在原则上揭示宇宙磁场的原初性质。
2013-01-08 astro-ph.CO hep-ph 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 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 of a single scalar field in general covariant Hořava-Lifshitz gravity
本文在非相对论性广义协变引力理论的框架下,研究了慢卷暴胀中单个标量场产生的非高斯性,该理论具有可投射性条件和任意耦合常数$λ$,其中$λ$表征了该理论在红外波段偏离广义相对论(GR)的性质.我们发现自相互作用的主导效应一般为$\hatα_{n} ε^{3/2}$阶,与GR的最小情形相反,其中$ε$是慢滚参数,$\hatα_{n} (n = 3, 5)$是Lifshitz标量的六阶算符的无量纲耦合系数,并且对标量和张量的功率谱和指数都没有贡献.与GR中给出的标准双谱相比,双谱得到了增强,非线性参数$f_{\text{NL}}$增大.我们研究了高阶矩项修正色散关系对模函数和双谱的影响,明确地表明了模函数在其演化的不同阶段具有不同的渐近形式.特别是,我们发现,它是在一般的振荡函数的叠加,而不是平面波一样,在最小的情况下GR。这导致在一个大的增强的折叠形状的双谱。
2013-01-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial non-Gaussianity from G-inflation
本文对G-暴胀产生的原初涨落进行了全面的研究,其中暴胀子拉格朗日量的形式为$K(ϕ, X)-G(ϕ, X)\Boxϕ$和$X=-(\partialϕ)^2/2$ .拉格朗日量仍然产生了二阶引力场和标量场方程,因此提供了比以往任何时候都更一般的单场暴胀,具有更丰富的现象学。我们计算的功率谱和双谱,并澄清如何非高斯振幅取决于参数,如声速。在这样做时,我们试图保持尽可能大的一般性,允许非慢滚和偏离精确的标度不变性。
2011-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB dipole asymmetry from a fast roll phase
观测到的宇宙微波背景偶极不对称性不能用单一的暴胀场模型来解释--它不可避免地需要不止一个场,其中一个场负责放大超哈勃涨落,使其超出枢轴尺度。此外,对$f_NL$和$tau_NL$的当前约束要求这种放大不能产生大的非高斯性。在本文中,我们提出了一个模型来解释这种偶极不对称性从观众场,这是负责产生所有的曲率扰动,但有一个临时的快速滚动阶段之前,哈勃退出枢轴尺度。目前的数据更喜欢旁观者的情况下,因为它没有留下等曲率扰动。旁观者模型也将满足由类星体引起的众所周知的约束,以及CMB的四极和八极。
2013-10-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Negative non-Gaussianity as a salvager for PBHs with PTAs in bounce
本文研究反弹宇宙学中负非高斯性对原初黑洞丰度的影响,发现大的负fNL值可缓解PBH过度产生问题,并能使标量诱导引力波解释与最新PTA信号在1σ内一致。
2025-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Conditions for observable bi and tri-spectra in two-field slow-roll inflation
我们发现限制通货膨胀的动力学,产生一个大的本地双谱和/或三谱在两个领域的慢卷通货膨胀。这导致了非高斯参数之间的简单关系,简化了Suyama-Yamaguchi不等式,并产生了三谱参数tNL和gNL之间的新结果。
2013-02-20 astro-ph.CO
B-modes and the Nature of Inflation
对宇宙微波背景的观测还不能确定暴胀是由缓慢滚动的标量场驱动的,还是涉及其他物理机制。本文讨论了利用标量模和张量模的功率谱研究暴胀的前景。我们专注于领先的修改慢滚动态,这需要一个声速$c_s$的标量波动。我们推导出解析的下限$c_s$在一个给定的张量标量比$r$,考虑到不同的冻结时间之间的标量和张量模式。我们发现,任何原始的B-模式与$r > 0.01$检测意味着一个下限$c_s$,是强于来自普朗克数据中的非高斯性的情况下的边界。对于$r \gtrsim 0.1$,界限将是诱人的接近一个临界值的声速,$(c_s)_\star = 0.47$(对应于$(f_{\rm NL}^{\rm equil})_\star = -0.93$),我们表明作为一个阈值的非平凡的动态慢滚以外。我们还讨论了如何一个订单一级的等边非高斯性是一个自然的观察目标,为其他扩展的规范范式。
2015-12-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial Non-Gaussianity in Supersolid Inflation
我们研究超固体暴胀中的原初非高斯性。超固体的动力学是建立在四个标量场的有效场论基础上的。在标量部分,有两个声子类激发与动力学混合源于完全自发破缺的非对称性。在压缩位形中,标量扰动的$f_{\text{NL}}$与角度有关,与慢滚参数不成比例,表现出对Maldacena相容关系的钝违反。与固体暴胀相反,即使在角平均之后,违反仍然存在,并且一般来说,非高斯性的量是显著的。在暴胀期间,TSS和TTS扇区的非高斯性在参数空间的同一区域中增强,其中引力波的二次产生足够大以进入LISA的灵敏度区域,而标量$f_{\text{NL}}$仍在当前的实验极限内。
2021-07-06 astro-ph.CO hep-th
Squeezed tensor non-Gaussianity in non-attractor inflation
我们调查原始张量的非高斯性在单场膨胀,在非吸引子演化的阶段时,原始张量模式的频谱可以增强到可检测的水平在干涉仪尺度。利用我们在arXiv:1808.10475中介绍的张量对偶性,我们解析计算了非吸引子时期原始张量涨落的全双谱。在这个时期,张量双谱的形状在压缩极限中得到增强,其振幅可以相对于慢滚模型被放大,并且张量非高斯性可以表现出与我们的设置不同的尺度依赖性。我们证明了我们的结果不依赖于用于计算的框架。压缩张量的非高斯性在原始张量扰动随机背景的功率谱上引起特征性的四极各向异性。作为联系引力波实验的一个步骤,我们讨论了地面迈克耳孙干涉仪对具有这种特征的引力波背景的响应函数。
2019-02-13 astro-ph.CO hep-th
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
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
Non-Gaussianity Consistency Relations, Initial States and Back-reaction
在一般的初始条件下,研究了单场暴胀中标量和张量扰动在压缩极限下三点函数的相容关系。对于慢卷暴胀,我们发现以相干态为初态的标量和张量扰动的三点函数与以Bunch-Davies初态的三点函数完全相同.另一方面,有一个明显的违反了一些初始状态的一致性关系,这些初始状态与Bunch-Davies状态的Bogoliubov变换,我们确定这种违反的原因。反反应计算表明,这些态的三点函数可以大到足以违反一致性关系,但它们太小,在不久的将来无法观察到。
2013-11-07 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
Primordial perturbations and non-Gaussianities in Hořava-Lifshitz gravity
本文研究了Hoenava-Lifshitz引力理论中的原始扰动和非高斯性。在UV极限下,霍罗拉瓦理论中的标量微扰自然是标度不变的,忽略了宇宙膨胀的细节。因此,人们可以放松暴胀子场的指数暴胀和慢滚条件。因此,在标准场景中被“慢滚抑制”的原始非高斯性可能会变大。我们从微扰的双谱计算了非高斯性,发现与通常的广义相对论单场慢卷暴胀模型一样,等边型非高斯性是单位阶的,而局域型非高斯性保持很小.我们的结果是对Hoenava-Lifshitz引力的一个新的约束。
2019-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th