The reach of next-to-leading-order perturbation theory for the matter bispectrum
我们提供了一个比较不同口味的微扰理论在下一个领先的顺序和测量从一个前所未有的大套件的$N$体模拟之间的物质双谱。我们使用$χ^2$拟合优度检验来确定模型的准确度范围,该范围是模拟子集所覆盖的体积的函数。我们发现,模型的基础上的有效场理论(EFT)的方法有最大的范围,标准微扰理论有最短的,和“经典”的mammed计划之间的谎言。然而,从EFT中获得的收益小于以前的研究。我们发现,估计范围的EFT预测的准确性是严重影响的程序,采用适合的幅度的counterterms。对于星系红移巡天探测的体积,我们的研究结果表明,它是有利的,设置三个反项的EFT双谱为零,并从功率谱测量第四。我们还发现,在不同的实现之间的估计范围发生大的波动。我们的结论是,这是很难明确地定义一个范围内的准确度包含自由参数的模型。最后,我们近似地解释了由$N$ -体技术引入的系统效应,无论是在尺度和形状依赖性偏倚方面,还是通过提高测量的统计误差条(如文献中常规所做的那样)。我们发现,后者的方法人为地膨胀的EFT模型的范围内,由于可调参数的存在。
2021-07-16 astro-ph.CO
Evidence for Quadratic Tidal Tensor Bias from the Halo Bispectrum
星系形式的发光物质的聚集特性与潜在的暗物质分布之间的关系对于解释正在进行和即将进行的星系调查具有根本的重要性。所谓的局部偏置模型,其中星系密度是一个函数的本地物质密度,经常被讨论作为一种手段来推断的物质功率谱或关联函数从测量的星系相关。然而,引力演化在潮汐张量中产生了一个二次项,因此在密度场中是非局部的,即使这个项在初始条件(拉格朗日空间)中不存在。由于该项是二次项,因此它作为功率谱的环路校正做出贡献,因此标准线性偏置图像仍然适用于大尺度,然而,它在双谱的前阶处做出贡献,对于双谱,它在所有尺度上都是重要的。如果晕的形成受潮汐场的影响,那么在拉格朗日空间中也可能存在这样一个项。在数值模拟中,我们从物质-物质-晕双谱中测量了相应的耦合强度,并找到了潮汐张量项的非零系数。我们发现没有尺度依赖的偏置参数k=0.1 h/Mpc和潮汐效应增加晕质量。虽然拉格朗日偏置图片是一个更好的描述我们的结果比欧拉偏置图片,我们的结果表明,可能有一个潮汐张量偏置已经在初始条件。我们还发现,二次密度项的系数偏离相当强烈的理论预测的基础上的球形崩溃模型和一个普遍的质量函数。二次密度和潮汐张量偏置项都必须包括在当前和未来调查的星系聚类建模中,如果要实现这些数据集的高精度宇宙学承诺。
2012-01-23 astro-ph.CO
From matter to galaxies: General relativistic bias for the one-loop bispectrum
我们写下来的拉格朗日偏差展开在广义相对论到第四阶的运营商描述的曲率的早期超曲面的共动观察者。他们可以很容易地扩大在同步或共动的压力表。这是必要的单圈晕双谱的计算,其中相对论效应可以退化与原始的非高斯信号。由于双谱耦合标度,压缩极限行为的准确预测需要是非线性和相对论性的。然后,我们发展的拉格朗日偏置运营商在时间上的共动规范,获得非本地运营商类似于什么是已知的牛顿极限。最后,我们展示了如何在任意时间重新归一化的偏置扩展,并发现这是至关重要的,以取消非物理的$1/k^2$分歧的大规模功率谱和双谱,可能会被误认为是污染的非高斯信号。
2020-07-22 astro-ph.CO gr-qc
Toward Accurate Modeling of the Nonlinear Matter Bispectrum: Standard Perturbation Theory and Transients from Initial Conditions
精确模拟星系双谱中的非线性,即星系三点关联函数的傅里叶变换,对于充分利用它作为宇宙学探测器是必不可少的。在本文中,我们提出了数值模拟和理论上的挑战,非线性双谱。首先,我们测试的N体模拟使用不同的初始条件发生器测量的物质双谱的鲁棒性。我们运行了一套N体模拟使用Zel'dovich近似和二阶拉格朗日微扰理论(2LPT)在不同的起始红移,并发现从初始衰减模式的瞬态系统地减少在物质双谱的非线性。为了在$k<1$ $h$ /Mpc尺度上实现$z\le3$物质双谱的1%精度,需要初始红移为$z\gtrsim100$的2LPT初始条件发生器。然后,我们比较了各种解析公式和经验拟合函数建模的非线性物质双谱,并讨论了每一个是有效的制度。我们发现,从标准微扰理论的下一个到领先的顺序(一个循环)的修正匹配的N体结果准线性尺度的$z\ge1$。我们发现Gil-Mar 'ın等人(2012)的拟合公式在很宽的尺度范围内准确地预测了$z\le1$的物质双谱,但是在更高的红移下,Scoccimarro和Couchman(2001)给出的拟合公式与N体模拟的测量结果最吻合。
2015-08-04 astro-ph.CO
Developing a Theoretical Model for the Resummation of Infrared Effects in the Pre- and Post-Reconstruction Galaxy Bispectra (https://youtu.be/bHdlIi3jQ4A)
本文提出一个统一的双谱理论模型,通过结合SPT单圈修正与非微扰IR效应处理,准确描述重构前后星系双谱中BAO信号的非线性行为,并扩展了适用尺度。
2024-03-27 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
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
Combining perturbation theories with halo models for the matter bispectrum
我们研究如何建立统一的模型,以能够预测的物质密度双谱(和功率谱)从非常大到小的尺度,并在同一时间符合微扰理论在低$k$和晕模型在高$k$。我们使用拉格朗日框架分解的双谱成“3-halo”,“2-halo”,和“1-halo”的贡献,相关的“微扰”和“非微扰”条款。我们描述了一个简单的实现这种方法,并提出了详细的比较数值模拟。我们发现,1-halo和2-halo的贡献包含计数项,以确保其衰减在低$k$,所需的物理约束,并允许更好地匹配模拟。与功率谱相反,标准的1-回路微扰理论可用于微扰3-晕贡献,因为它在高$k$下不会增长太快。而且,它比本文所研究的两种重定格式简单得多,精度也高得多。我们得到了很好的协议,在大尺度和小尺度上的数值模拟,但过渡尺度描述不佳的最简单的实现。这不能通过简单的修改晕参数进行修正,但我们展示了如何通过一个简单的插值方案,这是限制在这个中间政权的功率谱和双谱进行校正。然后,我们在轻度和高度非线性尺度上达到了10%的精度,而在较大的弱非线性尺度上获得了1%的精度。这也适用于实空间两点关联函数。
2011-09-09 astro-ph.CO
A Modal Approach to Constrain Inflation through Numerical Bispectra
University of Cambridge(剑桥大学)
通过数值双谱约束膨胀模型,利用Primodal代码提高计算效率,验证了IR DBI模型的参数约束。
2025-12-24 astro-ph.CO
On the reach of perturbative methods for dark matter density fields
本文在大尺度结构的有效场论(EFT)的背景下研究了从拉格朗日空间到欧拉空间的映射。我们用拉格朗日微扰理论(LPT)计算拉格朗日位移,并执行从位移到密度的完全非微扰变换。当扩展到给定的阶数时,这种变换再现了相同阶数的标准欧拉微扰理论(SPT)。然而,从位移到密度的完全变换还包括高阶项。这些术语明确地恢复长波长运动,从而使所得的密度场更好地与真正的非线性密度场相关。因此,该方法的有效性机制有望扩展欧拉EFT的有效性机制,并与IR-规范化的欧拉EFT的有效性机制相匹配。因此,这种方法有效地实现了在现场水平上对IR-图形化EFT的测试。我们估计的大小随机,非微扰贡献的物质密度功率谱。我们发现在我们的最高阶计算中,在红移z=0时,密度场的功率谱在k=0.25 h/Mpc(k=0.46 h/Mpc)时以1%(10%)的精度再现。我们认为,剩余误差的主要来源是随机贡献。不幸的是,在这些尺度上,随机项还没有像在非常低的k状态下那样缩放为$k^4$。因此,模拟这种贡献可能具有挑战性。
2015-07-08 astro-ph.CO
A Lagrangian effective field theory
我们继续发展了物质密度场低阶微扰子的拉格朗日宇宙学扰动理论。我们提供了一条新的途径来理解如何在拉格朗日框架和新的恢复方案中制定大尺度结构的有效场论(EFT),并将我们的结果与早期工作以及傅立叶和位形空间中的一系列高分辨率N体模拟进行比较。从EFT产生的“新”项有助于驯服小尺度物理学的微扰理论的依赖性,并提高与模拟的一致性(尽管有一个额外的自由参数)。我们发现,我们所有的模型都表现良好的规模大于约两到三倍的非线性规模,但失败的非线性规模接近。这比以前看到的范围稍小。在低红移的拉格朗日模型票价以及EFT在其欧拉公式,但在更高的$z$欧拉EFT适合的数据,以更小的尺度比图解,拉格朗日EFT。所有的微扰模型都比线性理论好。
2015-06-17 astro-ph.CO
Bootstrapping Lagrangian Perturbation Theory for the Large Scale Structure
本文提出一种模型无关的拉格朗日微扰理论方法,基于对称性推导暗物质位移场至六阶,适用于多种宇宙学模型,为宇宙学分析奠定基础。
2024-05-24 astro-ph.CO
Large slow-roll corrections to the bispectrum of noncanonical inflation
非高斯统计是暴胀模型之间的一个强有力的判别,特别是那些具有非正则动力学项的模型。针对拉格朗日量是标量场的任意洛伦兹不变函数及其一阶导数的理论,我们回顾并扩展了可观测三点函数的计算。我们计算的“下一阶”慢滚修正的双谱在封闭的形式,并获得定量估计其大小的DBI和幂律k-膨胀。在DBI的情况下,我们的结果使我们能够根据势的形状和扭曲因子来估计修正:这些可能大约为百分之几十。我们跟踪的可能来源的大扰动,可以破坏普通的微扰理论,并使用它们来获得的双谱的尺度依赖性的一般公式。我们的结果满足下一阶版本的Maldacena的一致性条件和等价的一致性条件的规模依赖。我们确定了一个新的双谱形状,可在下一个订单,这是类似于Galileon模型中遇到的形状。如果fNL足够大,则该形状可以是独立可检测的。
2011-07-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Perturbation Theory for BAO reconstructed fields: one-loop results in real-space matter density field
我们计算的功率谱在一个标准的拉格朗日重子声学振荡(BAO)重建技术应用于物质密度场的标准微扰理论在一个循环的顺序。BAO重建方法使用用于平滑密度场的逆Zel'dovich近似(ZA)来校正与重力演化相关联的体运动。我们发现,在物质功率谱中的单圈贡献的整体振幅大大减少重建后。因此,当平滑的密度场足够接近线性时,即,平滑尺度$R_s$大于大约10 $h^{-1}$ Mpc。然而,在较小的$R_s$上,由于平滑密度场中的非线性,与线性谱的偏差在大尺度($k\lt R_s^{-1}$)上变得显著,并且重建不准确。与N体模拟结果的比较表明,在一个循环阶数下重构的功率谱比未重构的功率谱更符合模拟结果。我们还计算了标准微扰理论中的树级双谱,以研究重建物质密度场的非高斯性。我们发现,重建后的小$k$的双谱的幅度显着降低,并且在弱非线性制度下,树水平的双谱与N体结果一致。
2017-07-22 astro-ph.CO
Cubic Halo Bias in Eulerian and Lagrangian Space
下一个领先的顺序,即一个循环,晕圈功率谱的预测取决于本地和非本地的偏置参数高达三阶。线性偏置参数可由盐晕物质功率谱的大尺度极限估计,二阶偏置参数可由盐晕物质功率谱的大尺度、树级、双谱估计。三次算子自然可以使用树级三谱来量化。由于后者在计算上昂贵,我们将Schmittfull等人2014年提出的二次场方法扩展到三次场,以估计三次偏差参数。我们互相关的一组基本的三次偏置运营商的晕场,并表示这些运营商的交叉频谱的结果,以取消宇宙方差。我们获得了显着的检测本地和非本地的立方偏置参数,这是部分紧张的预测的基础上,当地拉格朗日偏置计划。我们直接测量的拉格朗日偏置参数的原晕与我们的晕样品,并清楚地检测到一个非本地的二次项在拉格朗日空间。我们没有找到一个明确的检测非本地三次拉格朗日项低质量仓,但有一些温和的证据,他们的存在为最高质量仓。虽然这里提出的方法侧重于三次偏置参数,该方法也可以应用于量化的三次原始非高斯。
2018-07-20 astro-ph.CO
Constraints on Primordial Oscillatory Features from the Power Spectrum and Bispectrum of Redshift-Space Galaxy Clustering in DESI DR1
Columbia University(哥伦比亚大学);Université de Genève(日内瓦大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);The NSF AI Institute for Artificial Intelligence and Fundamental Interactions(美国国家科学基金会人工智能与基础相互作用AI研究所);Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology(卡维利粒子天体物理学与宇宙学研究所);INFN, Sezione di Ferrara(意大利国家核物理研究所费拉拉分部);INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天体物理与空间科学天文台);University of the Western Cape(西开普大学)
利用DESI DR1星系和类星体成团数据,结合拉格朗日有效场论,首次一致纳入双谱约束原始功率谱振荡,发现对数特征偏好源于DESI与Planck的距离尺度张力,强调宇宙学边缘化的重要性。
2026-10-08 astro-ph.CO
One-point remapping of Lagrangian perturbation theory in the mildly non-linear regime of cosmic structure formation
在最小尺度上,三维大尺度结构巡天包含了丰富的宇宙学信息,由于密度场的非线性动力学演化,这些信息不能简单地提取。拉格朗日微扰理论(LPT)广泛应用于模拟晕星表的生成和数据分析。在这项工作中,我们比较了宇宙网的拓扑特征,如空洞,片,丝和集群,密度场预测的LPT和引力大尺度结构形成的全数值模拟。我们提出了一种方法,旨在提高这些密度场之间的对应关系,在轻度非线性制度。我们开发了一个计算快速和灵活的工具,用于各种宇宙学应用。我们的方法是基于近似演化的密度场的重新映射,使用从N体模拟中提取的信息。重映射过程包括用一个更好地解释完整引力动力学的密度对比度的一点分布来代替密度对比度的一点分布。因此,我们在逐点的基础上获得了物理上更相关的密度场,同时还改进了LPT预测的高阶统计。我们量化的近似误差的功率谱和双谱的规模和红移的函数。我们的重新映射过程提高了一点,两点和三点的统计,在规模下降到8 Mpc/h。
2015-08-04 astro-ph.CO
Unified Lagrangian Framework for Galaxy Clustering: Consistent Modeling of Bias, Redshift-Space Distortions, and Reconstruction
本研究提出统一拉格朗日微扰理论ULPT,通过单一理论结构整合三类坐标映射,分解密度场实现红外安全重求和,推导统一功率谱表达式,为大尺度结构精确建模提供可扩展基础。
2025-09-05 astro-ph.CO
Improving fast generation of halo catalogs with higher-order Lagrangian perturbation theory
我们提出了最新版本的匹诺曹,代码生成目录DM晕在一个近似的,但快速的方式相对于N体模拟。与使用Zeldovich近似(ZA)的以前版本相比,该代码版本将粒子和晕位移的计算扩展到三阶拉格朗日微扰理论(LPT)。我们在参考N体模拟的相同初始配置上运行Pinocchio,以便比较扩展到对象级别。我们认为晕在红移0和1,使用不同的LPT订单无论是晕建设-位移需要决定粒子吸积到晕或晕合并-或计算晕的最终位置。通过计算实空间和红移空间(四极和四极)中Pinocchio晕的功率谱和2点关联函数(2 PCF),以及晕分布的双谱和相位差,比较了Pinocchio晕与模拟结果的聚类特性.我们发现2LPT和3LPT有明显的改善。3LPT用于置换晕时与N体的一致性最好,而2LPT用于构造晕时则更好。在最高阶,线性偏差通常以百分之几的水平恢复。在傅立叶空间和使用3LPT晕位移,晕功率谱恢复到10%以内的$k_{max}\sim0.5\ h/$ Mpc。本文提出的结果有有趣的影响,大合奏的模拟调查,旨在准确地计算协方差矩阵聚类统计的生成。
2016-05-16 astro-ph.CO
Non-local Lagrangian bias
晕是暗物质分布的有偏示踪物。通常假设形成晕的斑块相对于初始波动场是局部偏置的,这意味着晕斑波动场可以写成暗物质的泰勒级数。如果局部密度以外的量影响晕的形成,那么这种拉格朗日偏差一般是非局部的;泰勒级数也必须对这些其他变量进行。我们用蒙特卡罗模拟的模型,其中晕的形成取决于当地的剪切(四极微扰理论),并提供了一个分析模型,它提供了一个很好的描述我们的结果的效果。我们的模型,它扩展了行程集的方法走在一个以上的维度,工程时,在步行的步骤是不相关的,以及当有步骤之间的相关性。对于具有相关步骤的行走,我们的模型包括两种不同类型的非局部性:一种是由于这样一个事实,即注定要形成晕圈的补丁周围的初始密度分布必须足够陡峭地围绕它-这引入了k依赖性,甚至线性偏置因子,但否则只影响聚类信号的斜率。另一个是由于周围的剪切场,这影响了二次和高阶偏置因子,并引入了角度依赖的聚类信号。在这两种情况下,我们的分析表明,这些非局部拉格朗日偏置项可以是显着的,特别是大规模的晕,他们必须占在高阶聚类分析,如在拉格朗日或欧拉空间的晕双谱。虽然我们用晕来说明这些效应,但我们的分析和结论也适用于宇宙网的其他组成部分--细丝、薄片和空隙。
2013-04-05 astro-ph.CO
Time-Sliced Perturbation Theory II: Baryon Acoustic Oscillations and Infrared Resummation
我们使用时间切片微扰理论(TSPT)来准确描述影响超大尺度物质分布中存在的重子声学振荡(BAO)的红外非线性效应。在TSPT中,这可以通过具有简单的图形表示并且不涉及不可控近似的系统再确认来完成。我们讨论了功率计数规则,并推导出显式表达式的显式物质功率谱下至首阶和双谱在首阶。两点关联函数与BAO尺度下的N体数据吻合较好。系统的方法也允许可靠地评估由于非线性效应的重子声峰的移位。
2016-07-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Exploring redshift-space distortions in large-scale structure
我们探讨和比较不同的方式大尺度结构观测量在红移空间和真实空间可以连接。这些方法包括拉格朗日空间中的直接计算、矩展开和两种流模型公式。我们推导出第一次傅立叶空间版本的流模型,它产生了一个代数关系之间的真实和红移空间的功率谱,可以比较早期,唯象模型。通过在组态和傅立叶空间中考虑红移空间2点函数,我们展示了如何以系统和计算上易于处理的方式将高斯流模型推广到高阶。我们提出了一个封闭形式的解决方案,在红移空间的Zeldovich功率谱,并以此为框架,探索不同的扩展方法的收敛性能。虽然我们使用Zeldovich近似来说明这些结果,但我们推导出的许多形式主义和许多关系都超出了微扰理论,并且可以用于从N体模拟或其他需要分解笛卡尔张量乘以平面波的领域中测量的成分。最后,我们讨论了红移空间的双谱,偏差和随机性和拉格朗日微扰理论中的条款,直到1圈的顺序。
2019-02-26 astro-ph.CO
The Lagrangian-space Effective Field Theory of Large Scale Structures
介绍了一种用于研究宇宙学大尺度结构的拉格朗日空间有效场论(LEFT)形式。与以前的欧拉空间结构不同,它自然地表述为拉格朗日空间中扩展对象的有效场论。在左所产生的有限尺寸的影响,使用多极展开参数化的一组时间相关的系数和组织在权力的比值的波数的关注$k$在非线性尺度$k_{\rm NL}$。多极子编码短距离模式对长波长宇宙的影响,并在存在时吸收紫外线发散。在左侧没有IR发散。一些控制微扰方法的参数并不假设是小的,并且可以自动地进行图解。我们提出了一个说明性的单圈计算的幂律宇宙。我们描述的动态水平的运动方程,并通过行动形式主义。
2014-05-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A note on the role of the boundary terms for the non-Gaussianity in general k-inflation
在这个简短的说明中,我们澄清了边界项的作用,在一个相当普遍的最小耦合单场暴胀模型的首阶树水平双谱的计算,其中暴胀子的拉格朗日是一个一般的函数的标量场和它的一阶导数。这包括k-通货膨胀,DBI-通货膨胀和标准动力学项通货膨胀作为特殊情况。这些边界项是在用分部积分简化三阶作用量时出现的。我们进行计算的共动规范明确获得所有的总时间导数的相互作用,并表明,先验它们不能被忽略。双谱的最终结果等于文献中使用场重定义获得的结果。
2011-06-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Including relativistic and primordial Non-Gaussianity contributions in cosmological simulations by modifying the initial condition
提出了一种通过初始条件对LCDM宇宙的牛顿模拟中的暗物质结构演化进行相对论修正的方法。利用暗物质不均匀性的拉格朗日(牛顿)演化与同步-共动(相对论)物质密度描述之间的非线性对应关系,将相对论约束提升为数值模拟结构形成的初始条件。在这种情况下,将原始非高斯性(PNG)贡献作为初始条件是简单的。我们实现了相对论,fNL和gNL的贡献作为初始条件的L-PICOLA代码,并计算的功率谱和双谱的演化物质场。我们特别关注普朗克观测在1 σ时允许的最大非高斯值的情况(fNL=-4.2和gNL=-7000)。作为一个检查,我们表现出一致性的单圈微扰处方和充分的相对论模拟(GRAMSES)在适当的尺度。我们的研究结果证实,相对论和PNG功能是最突出的在非常大的尺度和挤压三角形。我们讨论了未来的前景,以探测这两个贡献的双谱的物质密度分布
2022-03-04 astro-ph.CO gr-qc
Clustering in Massive Neutrino Cosmologies via Eulerian Perturbation Theory
我们引入了欧拉微扰理论来研究大质量中微子存在下宇宙学中示踪剂的成簇现象。我们的方法是基于最近获得的拉格朗日摄动理论的结果映射到欧拉框架。我们加入了有效场论反项、红外修正和偏置方案来计算单圈红移空间功率谱。为了评估我们的预测,我们比较了功率谱多极子对合成晕目录从Quijote模拟,发现很好的协议规模$k\lesssim 0.25 \,h \text{Mpc}^{-1}$。人们可以使用更高的波数获得相同的拟合精度,但是该理论不能给出线性偏差参数的正确估计。我们进一步讨论了树级双谱的影响。最后,计算循环校正在计算上是昂贵的,因此我们得到一个准确的近似,其中我们只保留内核的主要特征,如由增长率的变化所产生的。因此,我们展示了如何使用FFTLog方法来进一步加速这些减少内核的循环计算。
2021-11-11 astro-ph.CO
Inflation and primordial non-Gaussianities of "generalized Galileons"
我们建立了宇宙学扰动理论,并研究了\cite{Deffayet:2011gz,horndeski}中提出的所谓“广义伽利略”的宇宙学意义。这是最一般的标量场理论,其拉格朗日包含导数高达二阶,同时保持二阶运动方程,并包含作为子情况$k$ -通货膨胀,$G$ -通货膨胀和许多其他模型。我们计算的原始曲率扰动的功率谱,发现通常的一致性关系的张量标量比$k$膨胀或完美流体模型的修改。最后,我们还计算了双谱,其中不包含新的形状以外的$k$ -通货膨胀。
2011-12-22 astro-ph.CO hep-th
Gravity and Large-Scale Non-local Bias
星系和物质的超密度之间的关系,偏差,通常被认为是局部的。然而,这在时间演化下是不稳定的,我们在几组假设下提供了证明。在最简单的模型中,星系是在一个单一的时间产生的局部线性偏置,随后随着物质(没有速度偏置)运动,保持它们的共动数密度(没有合并)。我们表明,在此形成时间后,偏见变得不可否认的非本地和非线性在大尺度上。我们确定的非本地引力诱导的领域,其中星系的超密度可以扩大,表明它们可以构造出的变形张量(Galileons)的不变量。此外,我们表明,这一结果仍然存在,如果我们包括一个任意的演化的示踪剂的共动数密度。然后,我们包括速度偏置,并显示新的贡献出现,偶极场的签名在二阶。我们测试这些预测通过研究固定物质密度的细胞中的晕超密度的依赖性:模拟中的测量表明,偏离平均偏差关系与我们的形式主义确定的非局部引力诱导场密切相关。正如我们的预测所预期的那样,在模拟中看到的对非局部偏差的影响对于最有偏差的晕是最重要的。在模拟中看到的非局部性并没有完全捕捉到拉格朗日空间中的局部偏差。考虑到这些影响时,建模星系的偏见是必不可少的正确描述依赖于三角形形状的星系双谱,从而约束宇宙学参数和原始的非高斯性。我们表明,使用我们的形式主义,我们删除了一个重要的系统在确定的偏置参数的星系双谱,特别是明亮的星系。(节略)
2012-02-21 astro-ph.CO hep-th
CFT Perspective On de-Sitter Cosmological Correlators
SGT University(SGT大学)
本文通过反德西特空间的CFT视角,揭示了非单位性拉格朗日量对晚期时间关联函数的扰动展开及其谱密度的正性单位性特征。
2026-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial non-Gaussianities in general modified gravitational models of inflation
在一般的单场暴胀情形下,计算了原初标量密度扰动的三点关联函数,其中标量场φ与Ricci标量R和Gauss-Bonnet项GB有直接耦合.我们的分析还包括拉格朗日量包含场动能X=-(nabla phi)^2/2的非线性函数和伽利略型场自相互作用G(phi,X)*(Box phi)的模型,其中G是phi和X的函数。我们提供了一个一般的解析公式的等边非高斯参数f_{NL} ^{equil}与曲率扰动的双谱。利用慢变参数的拟de Sitter近似,我们可以导出一个简化形式的f_{NL} ^{equil},便于从观测上约束各种暴胀模型。如果标量扰动的传播速度远小于光速,高斯-邦纳项以及伽利略型场的自相互作用可以产生大的非高斯性,在未来的观测中可以检验。我们还证明,在具有场势(包括f(R)引力)的Brans-Dicke理论中,f_{NL} ^{equil}与由最小耦合标量场驱动的标准暴胀一样,具有慢卷参数的量级.
2011-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological correlation functions in scalar and vector inflationary models
本论文主要研究暴胀理论和宇宙学扰动中的三个主要问题:暴胀过程中曲率涨落功率谱的圈修正;各向异性暴胀前宇宙学中宇宙学涨落的演化;暴胀模型的统计各向异性和非高斯性预测。目前,对宇宙学关联函数的二阶和高阶修正的研究以及对二阶以上修正的计算更有趣的是,几乎前所未有的机会用新的和越来越精确的实验数据来对抗理论,这将在早期宇宙的物理学中揭示更多的光。在循环计算的背景下,我们计算了单场暴胀模型中标量-张量相互作用引起的修正(对于标准慢卷模型和具有非正则动力学项的拉格朗日方程描述的模型)。在各向异性宇宙学的背景下,也是在观测到宇宙微波背景(CMB)涨落“异常”的启发下,我们计算了SU(2)矢量场暴胀模型中曲率涨落的双谱和三谱,分析了暴胀模型中曲率涨落的统计各向异性特征;最后,我们研究了具有Bianchi I型背景度规、能量密度由无压流体控制和存在宇宙学常数的宇宙的宇宙学扰动。
2010-04-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Evolution of cosmological perturbations and the production of non-Gaussianities through a nonsingular bounce: Indications for a no-go theorem in single field matter bounce cosmologies
假设曲率扰动和引力波最初起源于物质主导的收缩相的真空涨落,我们研究了通过非奇异弹跳相演化的宇宙学扰动的动力学,该非奇异弹跳相由与爱因斯坦引力最小耦合的一般单标量场拉格朗日量描述。为了使这样的模型与当前张量-标量比的上限保持一致,必须在反弹阶段增强曲率波动。我们表明,虽然它仍然有可能扩大曲率扰动的振幅,由于非平凡的背景演化,这种增长是非常有限的,因为超级哈勃尺度上的曲率扰动的守恒。我们进一步通过反弹阶段的原始非高斯性的演变进行了一般性的分析。通过研究双谱的一般形式,我们表明,非高斯参数$f_{\mathrm{NL}}$(这是为了团结之前的反弹阶段)是在反弹阶段,如果曲率波动增长增强。因此,在这种由单个标量场给出物质的非奇异反弹模型中,在获得足够小的张量-标量比和不获得超过当前上限的$f_{\mathrm{NL}}$值之间似乎存在张力。这个结论可以被认为是一个“不可行”的定理,它排除了任何以真空初始条件为涨落的单场物质反弹宇宙学。
2015-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Global adiabaticity and non-Gaussianity consistency condition
在单场暴胀的背景下,超视界尺度上随动切片上的曲率扰动($\R_c$)的守恒性是推导双谱压缩极限与原始曲率扰动谱之间一致性条件所需的假设之一。然而,$\R_c$的守恒仅在扰动达到绝热极限后才成立,在绝热极限下,$\R_c$的恒定模式优于其他模式(通常是衰减模式)。在这种情况下,在热力学意义上定义的非绝热压力扰动,$δP_{nad}\equivδP-c_w^2δρ$,其中$c_w^2=\dot P/\dotρ$,在超视界尺度上通常也可以忽略不计。因此,人们可能认为绝热极限与热力学绝热性相同。事实并非如此。换句话说,热力学绝热性不是超视界尺度上$\R_c$守恒的充分条件。在本文中,我们考虑模型,满足$δP_{nad}=0$在所有尺度上,我们称之为全球绝热性(GA),这是保证,如果$c_w^2=c_s^2$,其中$c_s$是相速度的扰动的传播。已知的示例是超慢滚(USR)充气的情况,其中$c_w^2=c_s^2=1$。为了推广USR,我们开发了一种方法来找到GA K-膨胀模型的拉格朗日从行为的背景量的比例因子的函数。应用这种方法,我们表明,确实存在广泛的一类GA模型与$c_w^2=c_s^2$,这使得$\R_c$增长超地平线尺度,因此违反了非高斯一致性条件。
2016-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th