A new mechanism to enhance primordial tensor fluctuations in single field inflation
我们讨论了一种新的机制，以增强频谱的原始张量涨落在单场暴胀的情况。这种增强依赖于一个短暂的非吸引子暴胀阶段，它放大了将要衰减的张量模式，并引起超视界尺度上张量波动的增长。我们表明，在此阶段产生的增强可以通过一个吸引子和非吸引子阶段，我们引入张量对偶整齐地处理。我们说明的机制和对偶性在一个动力学驱动的情况下的通货膨胀，与非最小的耦合之间的标量和度量。
2019-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Probing primordial non-Gaussianity with 21 cm fluctuations from minihalos
我们调查未来的限制，从21厘米角功率谱的minihalos的原始本地型非高斯。我们特别关注原始曲率扰动的三谱，其特征在于非线性参数$τ_{\rm NL}$和$g_{\rm NL}$。我们表明，未来的测量微晕21厘米角功率谱可以探测这些非线性参数与$τ_{\rm NL}\sim30$和$g_{\rm NL}\sim2\times10^3$的平方公里阵列（SKA）和$τ_{\rm NL}\sim0.6$和$g_{\rm NL}\sim8\times10^2$的快速傅里叶变换望远镜（FFTT）的前所未有的精度。这些敏感性水平将对暴胀宇宙的模型和宇宙密度波动的起源产生重大影响。
2018-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Optimal limits on primordial magnetic fields from CMB temperature bispectrum of passive modes
我们调查的原始磁场（PMF）的强度从宇宙微波背景（CMB）的强度（温度）模式的双谱的PMF各向异性应力的标量和张量分量的自相关和交叉相关的双谱的界限。首先，我们构造了由任意微扰组成的保偏光纤的CMB强度和偏振双谱的一般公式。然后，我们推导出一个近似的表达式，跟踪的CMB双谱的确切形状，以减少计算时间相对于大量的多极配置，也表明，来自PMFs的非高斯结构被归类为本地型配置。在此基础上，利用仪器噪声信息和分辨率信息计算信噪比，得到了磁谱近似尺度不变时的磁场强度的期望上界（$n_B = -2.9$），分别以$B_{1 \rm Mpc} < 4.0 - 6.7 {\rm nG}$和$3.8 - 6.5 {\rm nG}$从WMAP和普朗克实验中以95%置信水平在$1 {\rm Mpc}$尺度上平滑，这取决于从$10^{14} {\rm GeV}$到$10^3 {\rm GeV}$的磁场产生的能量尺度。我们的新结果意味着先前粗略讨论的略微高估。
2012-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modifications in the Spectrum of Primordial Gravitational Waves Induced by Instantonic Fluctuations
真空到真空的瞬变改变了原初引力波的功率谱。我们评估的新形式的普通重力的功率谱，以及宇称违反引起的频谱由修改的广义相对论被称为霍尔斯特项，我们概述了可能的实验后果。
2011-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Precision of future experiments measuring primordial tensor fluctuation
最近，宇宙河外偏振背景成像（BICEP 2）的第二阶段声称在$5σ$置信水平上探测到了原始涨落的张量标量比（$r$）。如果这是真的，这个大的和可测量的振幅（$r \simeq 0.2$）的B模式偏振表明，它是可能的，以未来的实验测量CMB B模式偏振的形状。我们预测了$r$和张量谱指数$n_{\rm t}$测量的精度，其中$n_{\rm t}$作为自由参数，来自类似{ \it Planck}的实验，以及Spider和POLARBEAR，考虑到当前对其实验噪音和前景污染的理解。在$r$ - $n_{\rm t}$参数空间中，我们定量地确定了三个实验的测量的信噪比。B模式偏振的预测信噪比在一定程度上取决于$n_{\rm t}$，但强烈地取决于$r$的真实值。
2014-08-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Black hole formation from a general quadratic action for inflationary primordial fluctuations
最新的毫微微和微透镜约束表明，原始黑洞的$\sim 10^{-16} M_\odot$和$\sim 10^{-12} M_\odot$，分别可能构成了大部分的暗物质。我们描述了解析和数值的动态暴胀波动具有随时间变化的传播速度或有效的普朗克质量可以导致丰富的原始黑洞生产。作为一个例子，我们提供了一个特设的DBI类模型。一个非常大的原始频谱起源于一个小的声速通常导致强耦合内的香草有效理论的暴胀微扰。然而，我们指出，幽灵通货膨胀可能能够绕过这个问题。我们还考虑了固体暴胀中黑洞的形成，为此，除了类似的困难之外，我们还强调了再加热过程的重要性。此外，我们审查的基本形式主义的大辐射密度起伏的崩溃，强调适当的选择规范不变变量的相关性。
2019-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-thermal Higgs Spectrum in Reheating Epoch: Primordial Condensate vs. Stochastic Fluctuation
本文研究再加热时期 Higgs 场的非热相空间分布，推导原初凝聚体与随机涨落的解析谱，并分析微扰衰变中的主导贡献及二者近同时衰变的结论。
2023-04-25 astro-ph.CO hep-ph
Primordial Black Holes from Domain Wall Density Fluctuations: Bridging Gravitational Wave Observations Across Two Frequency Bands
提出畴壁网络泊松涨落产生等曲率扰动并延迟形成原初黑洞的新机制，建立畴区数与功率谱统计关系以约束模型对称性，并表明QCD尺度畴壁湮灭结合吸积可共同解释两个频段的引力波观测。
2025-08-06 astro-ph.CO hep-ph
Primordial SdS universe from a 5D vacuum: scalar field fluctuations on Schwarzschild and Hubble horizons
本文研究了在有效的四维Schwarzschild-de Sitter（SdS）度规下早期暴胀宇宙中暴胀子场的标量场涨落。我们得到了一个重要的结果：零级涨落谱在Schwarzschild尺度上与标量场质量$M$无关，而在宇宙学尺度上则与质量有关.然而，在一阶展开中，谱依赖于暴胀子质量，并且振幅与黑洞（BH）质量$m$成线性关系。
2010-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Small-scale structure and 21cm fluctuations by primordial black holes
我们讨论了起源于原始黑洞（PBH）的小尺度早期结构的形成，这些黑洞构成了现在冷暗物质成分的一小部分。我们计算的质量函数和功率谱的晕起源于泊松波动的PBH数，并表明，小晕的数量显着修改的PBH的存在下，即使他们的分数只占$10^{-4}$ - $10^{-3}$的总暗物质丰度。然后，我们从这些晕中计算出随后的21厘米签名。我们发现，PBH可以提供主要的贡献，在未来的实验，如平方公里阵列的可探测性内的高红移，并提供了一个预测的PBH分数的约束。
2017-04-13 astro-ph.CO hep-ph
Non-Gaussianity from primordial black holes
本文研究原初黑洞数量的泊松涨落所诱导的物质密度非高斯性，指出其可在小尺度上主导绝热模式，并产生偏度、峰度和尺度依赖偏差等可观测量。
2024-04-12 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on the neutrino mass and the primordial magnetic field from the matter density fluctuation parameter $σ_8$
本文根据原初磁场存在下大尺度结构的形成，分析了中微子质量的极限。我们发现，一个新的上限中微子质量是可能的基础上适合宇宙微波背景和物质功率谱时，考虑到现有的独立约束的物质密度波动参数$σ_8$和原始磁场。
2010-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Lensing of 21-cm Fluctuations by Primordial Gravitational Waves
来自黑暗时代的21厘米辐射强度模式的弱引力透镜畸变可以几何地分解为旋度和无旋度分量。原始引力波的透镜效应会产生旋度分量，而密度涨落的透镜效应的贡献则被强烈抑制。在21厘米背景下的角涨落延伸到非常小的角尺度，并且在不同频率下的测量探测了红移空间中不同的壳层。因此，有大量的信息可以用来重建透镜场的旋度分量，从而可以探测到小到r ~ 10^{-9}的张量与标量之比--远小于目前可获得的值。
2011-12-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes from sound speed resonance in the inflaton-curvaton mixed scenario
在暴胀子和曲率子混合的早期宇宙模型中，研究了原初黑洞形成的声速共振机制。在这种情况下，总的原始密度扰动可以由暴胀子和曲率场的涨落贡献，其中暴胀子涨落导致标准绝热扰动，而曲率涨落的声速被假设为在暴胀期间振荡。由于SSR机制的窄共振效应，我们获得了在小尺度下增强的原始密度扰动，并且在大尺度下保持了近似的尺度不变，这是PBH形成的必要条件。最后，我们发现，具有特定的质谱PBH可以产生足够的丰度的暗物质的混合方案。
2019-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussian features of primordial fluctuations in single field inflationary models
本文计算了单场暴胀模型中原初标量和张量涨落的三点关联函数。我们得到明确的表达式中的慢滚限制的答案是两个通常的慢滚参数。在特定限制下，三个点函数完全由两个点函数的谱的倾斜度确定。我们还对这种计算与dS/CFT和AdS/CFT的关系作了一些评论。我们强调，（A）dS/CFT可以看作是关于宇宙波函数的陈述。
2005-05-06 astro-ph hep-ph hep-th
Constraints on small-scale primordial density fluctuation from cosmic microwave background through dark matter annihilation
普朗克卫星的宇宙微波背景（CMB）观测精确地确定了比$\mathcal O(1)\,\mathrm{Mpc}$更大尺度的原始曲率波动，而小尺度的曲率波动仍然较少受到限制。如果我们假设标准的热遗迹暗物质的情况下，小尺度波动的约束是大大改善。当小尺度波动足够大时，即使在红移$z\gtrsim10^3$中，致密区域也会坍缩形成小晕，这被称为超压缩迷你晕。这些微晕增强了暗物质的湮灭，并且受到河外伽马射线和CMB等观测的限制。我们重新审视了小尺度密度涨落形成的迷你晕的影响，并计算了被暗物质湮灭修改的电离历史。我们执行马尔可夫链蒙特卡罗方法来约束的CMB功率谱的小尺度曲率波动的大小。结果发现，从CMB功率谱的约束是可比的，从河外伽马射线。我们证实，我们的约束主要来自早期的能量注入（$z\gtrsim 100$），因此它是独立的微晕性质的不确定性在后期的时间。
2021-10-25 astro-ph.CO hep-ph
Extended Slow-Roll Conditions and Primordial Fluctuations: Multiple Scalar Fields and Generalized Gravity
作为我们以前的研究的延伸，我们推导出多个标量场的慢滚条件，这是非最小耦合重力和广义引力理论的形式$f(ϕ,R)$。本文给出了标量/张量扰动谱指数的简单公式。
2008-12-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Induced gravitational waves and baryon asymmetry fluctuations from primordial black hole formation
本文研究刚性状态方程重加热时期原初黑洞形成所诱导的引力波谱和轻子不对称，结合现有引力波能量密度界限约束参数空间，并揭示电弱 sphaleron 过程后小尺度重子不对称涨落出现峰值。
2024-04-30 astro-ph.CO hep-ph
The 21-cm signals from ultracompact minihalos as a probe of primordial small-scale fluctuations
如果暗物质的密度涨落在小尺度上有显著的大振幅，则在物质辐射相等的时期之后，可以形成超致密的微晕~（UCMH）。对UCMH丰度的限制使我们能够获得这样的小尺度波动。在本文中，我们提出，通过测量再电离时代之前的21厘米起伏，我们可以得到一个约束UCMH丰度。我们计算的21厘米信号从UCMHs和UCMHs提供的21厘米波动的增强。我们还研究了UCMH丰度和小尺度曲率扰动的约束。我们的研究结果表明，即将到来的21厘米观测，平方公里阵列（SKA），提供了原始曲率功率谱，${\cal A}_ζ \lesssim 10^{-6}$上$100~{\rm Mpc}^{-1} \lesssim k \lesssim 1000~{\rm Mpc}^{-1}$的振幅的约束。虽然它并不比UCMH中的暗物质湮灭引起的伽马射线的未探测到更强，但SKA的约束将是重要的，因为该约束独立于暗物质粒子模型。
2020-08-02 astro-ph.CO hep-ph
The Nature of Primordial Fluctuations from Anisotropic Inflation
本文研究了各向异性暴胀中原初涨落的统计性质，暴胀是由与暴胀子耦合的矢量场实现的。通过推广各向同性暴胀中的平切片规范，我们找到了一个适合于各向异性暴胀的规范，我们称之为正则规范。利用正则规范，我们揭示了曲率扰动、矢量波和引力波之间的耦合结构。我们确定了两个来源的各向异性，即各向异性由于宇宙的各向异性膨胀和由于各向异性变量之间的耦合。事实证明，后一种效应占主导地位。由于曲率扰动与矢量波的耦合最强，曲率扰动的统计各向异性比引力波的统计各向异性大。我们发现了曲率扰动与引力波之间的互相关，而这种互相关在传统暴胀中是不存在的。我们还发现了引力波的线偏振。最后讨论了所得结果的宇宙学意义。
2010-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Density Fluctuations and Primordial Black Hole Formation in Natural Double Inflation in Supergravity
我们研究了最近提出的超引力自然双暴胀模型。混沌暴胀首先是由于南武-戈德斯通式的移位对称性而发生的。在混沌暴胀过程中，第二次暴胀（新暴胀）的初始值被设定，由于Kähler势中的小线性项，该初始值足够远离势的局部最大值。那么，在这两次暴胀期间，都可能产生当前视界尺度内的原始波动。混沌暴胀产生了导致宇宙微波背景辐射和大尺度结构各向异性的原始涨落，而新暴胀产生了较小尺度的涨落。由于新暴胀的奇特性质，它们可以变得像$10^{-1}$ - $10^{-2}$那么大，这可能导致原生黑洞的形成。
2001-07-13 astro-ph hep-ph
The effect of primordial temperature fluctuations on the QCD transition
我们分析了宇宙学QCD一级相变的一种新机制：非均匀成核。原始温度波动大于均匀成核标准图中气泡形成的微小温度区间。因此，气泡在冷点成核。我们发现气泡中心之间的典型距离为几米。这超过了两个数量级的均匀成核的估计。由此产生的重子不均匀性可能会影响原始核合成。
2000-10-23 astro-ph hep-ph
Measuring primordial anisotropic correlators with CMB spectral distortions
我们发现，膨胀模型与破碎的旋转不变性产生可测试的非对角签名之间的相关性的$μ$型失真和温度波动的宇宙微波背景。更确切地说，通常由原始矢量场的波动产生的具有四极双谱不对称性的场景，当$|\ell_1-\ell_2|=2$时产生非零的$μ$相关。由于光谱畸变对极小尺度的原始波动很敏感，因此宇宙方差限制的光谱畸变实验可以以高的信噪比检测到这种效应。
2015-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On primordial cosmological density fluctuations in the Einstein-Cartan gravity and COBE data
研究了Einstein-Cartan引力场中理想流体的协变和规范不变流体流方法中的宇宙学密度涨落，并导出了相应的Raychaudhuri型二阶非齐次耦合微分演化方程.在弱相互作用尺度下，自旋的量子涨落触发了原初密度的不均匀性。这些不均匀性，然后精确地演变到测量值COBE任务在解耦的规模。
1998-11-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraints on the Primordial Magnetic Field from $σ_8$
原始磁场（PMF）可以影响早期宇宙密度场涨落的演化.本文通过计算密度场涨落与观测数据（星系数密度涨落）的比较，对PMF的振幅$B_λ$和功率谱指数$n_\mathrm{B}$进行了约束.我们表明，用$σ_8$参数化的宇宙学密度涨落的观测约束，导致对保偏光纤的振幅和谱指数的强约束。
2008-11-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Band-power reconstruction of the primordial fluctuation spectrum by the maximum likelihood reconstruction method
利用Wilkinson微波各向异性探测器5年观测的宇宙微波背景温度各向异性数据，采用极大似然重建方法重建了宇宙微波的原始曲率起伏谱。我们应用协方差矩阵分析，并将重建的频谱分解成统计独立的带功率。在我们前面的分析中发现的一个简单的幂律谱的显著峰原来是一个$3.3σ$偏差。从模拟观测重建的原始光谱的统计数据中，估计在幂律模型中实现包含这种过剩的原始光谱的概率约为2%。
2009-02-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Multi-messenger Probes of Inflationary Fluctuations and Primordial Black Holes
本研究表明下一代宇宙微波背景谱畸变与脉冲星计时阵列实验，可在宽质量范围内探测或约束原初黑洞，且结论稳健，其探测或未探测结果均对宇宙学与天体物理研究有重要意义。
2021-03-01 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Stochastic emergence of inflaton fluctuations in a SdS primordial universe with large-scale repulsive gravity from a 5D vacuum
本文发展了一种随机方法来研究含黑洞的早期暴胀宇宙中暴胀子场的标量场涨落。考虑一个5维Ricci平坦的SdS静态度规，通过平面坐标变换，得到一个5维的宇宙学度规，并由此在一个4维超曲面上导出有效的4维SdS度规.我们发现，在暴胀结束时，暴胀子场的平方涨落不是完全与尺度无关的，而是对BH的质量敏感。
2011-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stochastic origin of primordial fluctuations in the Sky
该研究通过有效场论对随机膨胀的泛化，分析了单场模型中原初黑洞的产生机制，并评估了非高斯参数。
2025-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial magnetic fields, anomalous isocurvature fluctuations and Big Bang nucleosynthesis
我们发现，存在的原始随机（超荷）磁场之前的电弱（EW）相变诱导等曲率波动（重子数不均匀性）。根据磁场频谱的细节和粒子物理参数（如EW相变和电子汤川耦合的强度），这些波动可能会持续到大爆炸核合成（BBN）。它们的长度尺度可能会超过当时的中子扩散长度，而它们的大小可以如此之大，以至于存在相当大的反物质域。这为非均匀BBN提供了一种新的初始条件的可能性，或者从更保守的角度来看，原始磁场的严格界限。
1997-08-11 astro-ph hep-ph
Primordial Black Holes as Dark Matter through Higgs Criticality
我们研究了旁观者希格斯场的动力学，它在膨胀过程中随机地演变到失控不稳定边缘的近临界轨道上。我们表明，它的波动不会产生足够丰富的原始黑洞（PBH）的暗物质，也不会产生显着的二阶引力波。首先，我们表明，希格斯粒子产生更大的波动CMB规模比PBH规模，本身是一个不去一个可行的PBH方案。然后，我们跟踪超视界扰动非线性通过再加热使用Δ N形式主义，以表明它们不会被转换为大曲率波动。无论对标准模型的希格斯场进行任何微调，还是为了防止无限逃逸而修改希格斯势，我们的结论都是成立的。
2020-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Study of Nonlinear Evolution of Spacetime Fluctuations in Quantum Gravity Inflation for Deriving Primordial Spectrum
本文研究可重整化量子引力暴胀中时空涨落的非线性演化，推导并数值求解演化方程，发现早期非线性项有助于在超出共动普朗克尺度的范围内维持初始尺度不变性，为推导精确原初谱和解决宇宙学张力提供基础。
2024-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Large Primordial Fluctuations in Gravitational Waves from Phase Transitions
本文证明，在特定类型的早期物质主导时期下，相变引力波的大尺度各向异性可以超过CMB约束，并与未来探测器可观测信号一致，同时满足原初黑洞和次级引力波限制。
2022-11-17 astro-ph.CO hep-ph
The effect of primordial fluctuations on neutrino oscillations
最近的研究表明，如果介质的波动周期等于中微子振荡的长度，那么质量本征态之间的翻转可以大大增强物质中的中微子振荡。在这里，我们研究的原始波动的中微子振荡在早期宇宙的影响。我们计算的振荡概率的情况下，一般的幂律波动谱和一个更现实的频谱预测的通货膨胀。我们还考虑了QCD相变引起的涨落放大效应。我们发现，有一个区域的参数空间，这种机制将是主导机制产生不育中微子。然而，这个结论没有考虑当中微子从等离子体中退耦时，中微子振荡尺度上的涨落的阻尼。我们发现，这降低了质量本征态之间的翻转到一个不可观测的水平的概率。
2008-01-24 hep-ph
Primordial Black Holes from Sound Speed Resonance during Inflation
我们报道了一种新的现象，即由具有振荡行为的声速参数引起的原初密度扰动的共振效应，这种共振效应一般可以导致早期宇宙中原初黑洞的形成.对于一般的暴胀子场，它能产生原初密度涨落，其传播受声速平方参数的控制。一旦这个参数在暴胀过程中达到一段时间的振荡特征，暴胀子场涨落上的显著非微扰共振效应在临界长度尺度附近发生，这导致原始功率谱中的显著峰值。凭借这种强大的机制，具有特定质量函数的原始黑洞可以在相当大的参数范围内产生足够的暗物质丰度。
2018-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes from Spatially Varying Cosmological Constant Induced by Field Fluctuations in Extra Dimensions
本文提出超大质量黑洞可能源于暴胀期间额外维度标量场量子涨落导致的空间不均匀暗能量畴的直接坍缩，并指出该机制与脉冲星计时阵列观测到的随机引力波背景证据相吻合。
2024-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extracting Primordial Density Fluctuations
结合对宇宙微波背景辐射各向异性的探测和对星系大尺度分布的观测，可以探测宇宙在空间尺度上的原始密度波动，其变化幅度为三个数量级。这些数据被发现与几个流行的宇宙学模型的预测不一致。然而，数据与冷+热暗物质模型之间的一致性表明，宇宙中很大一部分物质可能由大质量中微子组成。
1998-06-15 astro-ph hep-ph
Effects of primordial fluctuations on relic neutrino simulations
本研究利用N-1-body模拟框架，发现初始条件中的原初涨落对宇宙中微子背景（C$ν$B）的丰度和各向异性影响显著，其效果与纳入大尺度结构相当，对未来PTOLEMY等观测数据的解释至关重要。
2024-11-13 astro-ph.CO hep-ph
Shear viscous effects on the primordial power spectrum from warm inflation
我们计算了暖膨胀过程中产生的原始曲率谱，包括剪切粘性效应。原始光谱主要是由辐射浴的热涨落，来源于暴胀子场的耗散项。在接近平衡近似下从第一性原理计算的耗散系数ε 1通常取决于温度T，并且这种依赖性使得线性波动系统耦合。当耗散系数大于哈勃膨胀率H时，视界穿越前的涨落存在增长模。然而，耗散本质上意味着偏离平衡，因此在辐射流体中存在剪切粘性压力。这反过来又作为辐射涨落的额外摩擦项，往往会抑制扰动的增长。与耗散和剪切粘性的T函数无关，我们发现当水平交叉处剪切粘性系数ε_s大于3 ρ_r/H（ρ_r为辐射能量密度）时，剪切阻尼效应占优势，谱中没有增长模。
2011-06-03 astro-ph.CO hep-ph
Reconstruction of the primordial fluctuation spectrum from the five-year WMAP data by the cosmic inversion method with band-power decorrelation analysis
利用5年的宇宙微波背景温度各向异性的WMAP数据，用宇宙反演方法重建了宇宙的原始曲率起伏谱。我们应用协方差矩阵分析，并将重建的频谱分解成统计独立的带功率。从一个简单的幂律谱的统计学显着偏差建议的第一年的数据分析中没有发现在五年的数据，除了可能在一个点附近的边界的波数域的准确重建是可能的。
2008-12-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial non-Gaussianities from inflation
这些笔记详细介绍了马尔达西纳对最简单的一类暴胀模型所产生的三点函数的计算：这些模型具有一个单一的暴胀子场，其势满足慢滚条件，其量子涨落开始于渐近的邦奇-戴维斯真空态。在暴胀产生的原始涨落中，三点函数应该是最容易观察到的非高斯性的证据。在这些暴胀理论中，非高斯性被预测为非常小，自然地被小的慢滚参数所抑制。
2014-05-29 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on Primordial Power Spectrum from Galaxy Luminosity Functions
我们得到的原始功率谱的限制，第一次，从星系紫外光度函数（LF）在高红移。由于星系LF反映了一个潜在的晕质量函数，这取决于原始波动，可以限制原始功率谱，特别是在小尺度上。我们进行马尔可夫链蒙特卡罗分析，通过改变原始功率谱的参数，以及那些描述天体物理。我们采用$z = 6 -10$的哈勃前沿场数据导出的紫外低频，这使我们能够探测$k \sim 10 - 10^3~{\rm Mpc}^{-1}$尺度上的原始波动。我们的分析还阐明了宇宙学假设如原初功率谱对天体物理参数测定的影响。
2020-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial fluctuations in bulk inflaton model
提出了一个由指数势体暴胀子驱动的暴胀膜模型。我们找到了一个家庭的确切的解决方案，描述幂律膨胀的膜。这些解使我们能够解析地导出度量扰动的精确解。通过计算标量和张量扰动，我们得到了暴胀结束时的原初涨落谱。如果暴胀的能量尺度足够高于膜的张力，标量和张量扰动的振幅也会以同样的方式增强。那么，即使对于高能暴胀，标量和张量扰动的相对振幅也不会被抑制。这是与膜上的暴胀子驱动的暴胀模型不同的特征，其中张量扰动在高能暴胀中被抑制。我们还指出，大量的卡鲁扎-克莱因模式是不可忽略的，在我们的膜的3-空间的高频。
2003-01-29 astro-ph gr-qc hep-ph
From Primordial Quantum Fluctuations to the Anisotropies of the Cosmic Microwave Background Radiation
这些课堂讲稿主要包括三个相关的主题。第一部分详细介绍了宇宙学扰动理论。第二部分是专门讨论宇宙膨胀和原始波动的产生。第三部分将说明这些初始扰动是如何演化和产生宇宙微波背景辐射的温度各向异性的。将角功率谱的理论预测与日益精确的观测结果进行比较，提供了重要的宇宙学信息（宇宙学参数、初始条件）。
2006-04-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Gauge-Invariant Temperature Anisotropies and Primordial Non-Gaussianity
本文给出了大尺度宇宙微波背景温度涨落的规范不变微扰论表达式。它使得能够明确地定义非线性参数f_NL，该参数被实验合作用来确定温度波动中的非高斯性水平。此外，它还包含一个原始项，编码了关于原始时代产生的非高斯性和关于引起宇宙学扰动的机制的所有信息，从而巧妙地将原始对非高斯性的贡献与后暴胀演化造成的贡献分开。
2004-11-03 astro-ph hep-ph hep-th
Single-field inflation, anomalous enhancement of superhorizon fluctuations, and non-Gaussianity in primordial black hole formation
我们证明了单场暴胀的教科书势，即Coleman-Weinberg模型可以诱导双暴胀和原初黑洞（PBH）的形成，因为在第一次暴胀结束时离开视界的涨落在第二次暴胀开始时被强烈地增强，此时依赖时间的模式转变为增长模式而不是衰减模式.在此机制中产生的PBH的质量取决于模型参数位于几个离散的范围内。我们还计算了由于高阶相互作用对PBH丰度的非高斯统计的影响，结果表明这种影响很小。
2008-04-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Exploring the Primordial Power Spectrum with Dark-Age 21 cm fluctuations
Nihon University（日本大学）；Saga University（佐贺大学）；Nagoya University（名古屋大学）；The University of Tokyo（东京大学）
本文研究暗时代21厘米功率谱作为探针，以探测原初功率谱的尺度依赖性并区分暴胀模型，发现其能探测CMB之外的尺度，且与CMB数据结合可显著改善约束。
2026-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spatial correlations of primordial density fluctuations in the standard cosmological model
我们重新审视了标准Friedmann-Robertson-Walker宇宙学的{\it结构起源问题}，指出了流行分析中的一个不合理的近似。我们遵循统计力学的一般程序来修正这个问题，而不使用有争议的近似值。我们的结论与当前的智慧相矛盾，并揭示了原始宇宙结构起源的意想不到的情景。我们表明，在宇宙等离子体辐射主导的宇宙膨胀过程中的标准物理运行在解耦尺度不变的密度各向异性的时间在宇宙学大的共动体积。标度不变性被证明是一个直接的后果的因果关系约束所施加的短FRW同动视界在去耦，强烈抑制宇宙学大的同动波长的密度波动的功率谱。这些宇宙学密度各向异性的整体振幅是固定的功率谱在共动模式的波长短于因果视界的时间，可以媲美的振幅的原始宇宙学不均匀性的印记在宇宙微波背景辐射。
2006-07-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Probing Small Scale Primordial Power Spectrum with 21cm Line Global Signal
我们认为，中性氢21厘米谱线的全局信号可以作为小尺度上原初功率谱的有力探测器。由于小尺度原始涨落的幅度对于确定早期结构的形成和莱曼$α$光子源产生的时间是重要的，因此它们反过来影响中性氢21厘米线信号。我们发现，一旦与21厘米线信号相关的天体物理参数固定，吸收槽的位置信息可以严重限制原始波动的小尺度振幅。我们还讨论了天体物理参数的不确定性如何影响的约束。
2020-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Adiabatic Fluctuations from Cosmic Defects
我们指出，在引力的“两度量”理论的背景下，宇宙缺陷将产生原始绝热密度扰动谱的可能性。当表征产生缺陷的标量场的速度远大于表征重力和所有标准模型粒子的速度时，就会发生这种情况。这个模型将精确地模拟暴胀模型的标准预测，除了一个小的非高斯信号，可以通过未来的实验检测到。我们简要讨论了这些情况下的缺陷演化，并分析了它们的宇宙学后果。
2000-06-30 astro-ph gr-qc hep-ph
The quantum inflaton, primordial perturbations and CMB fluctuations
我们计算了由量子场暴胀引起的原初标量、矢量和张量度规微扰。量子场暴胀考虑了暴胀子的非微扰量子动力学与（经典）宇宙学度规动力学的一致耦合。对于混沌暴胀，量子处理避免了所有能量处于零模式的初始状态的不自然要求。对于新的通货膨胀，它允许一个一致的治疗的爆炸性粒子的生产，由于亚稳不稳定性。量子场暴胀（在量子模拟慢滚的条件下）在演化时导致凝聚态的形成，开始了有效的经典暴胀状态。我们计算的原始微扰考虑占主导地位的量子效应。标量、矢量和张量原始微扰的结果用经典暴胀结果表示。对于O（N）对称模型中的N分量场，绝热涨落占主导地位，而等曲率或熵涨落可以忽略不计。计算结果与当前WMAP的观测结果一致，并预测了经典暴胀对功率谱的修正，修正量约为m^2/[NH^2]，其中m为暴胀子质量，H为视界交叉处的哈勃常数.在与宇宙学相关的尺度上，这一比例约为4%。这种对暴胀的量子场处理为经典暴胀提供了基础，并允许计算对它的量子修正。
2004-09-02 astro-ph gr-qc hep-ph
CMB and 21cm bounds on early structure formation boosted by primordial black hole entropy fluctuations
除了传统的弱相互作用大质量粒子（WIMPs）之外，暗物质（DM）还可以由原始黑洞（PBH）组成。PBH数密度的泊松涨落产生的等曲率扰动可以在小尺度下支配物质功率谱，促进早期结构的形成。我们研究了这些早期形成的结构的WIMP湮灭如何影响CMB（特别是E模偏振各向异性和$y$型光谱失真）和全球21厘米信号。我们的研究将是特别感兴趣的轻（亚GeV）弱相互作用的情况下，已较少探索相比，混合DM方案组成的PBH和重（$\gtrsim 1$ GeV）弱相互作用。例如，对于自湮灭DM质量$m_χ=1$ MeV和热平均湮灭截面$\langle σv \rangle \sim 10^{-30} \rm cm^3/s$，最新的普朗克CMB数据要求PBH相对于整个DM的分数对于亚太阳质量的PBH最多为${\cal O}(10^{-3})$，并且可以从全球21 cm测量中获得更紧密的边界（通过因子$\sim 5$）。
2021-08-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs vacuum metastability in primordial inflation, preheating, and reheating
目前对希格斯玻色子玻色子质量和汤川耦合的测量表明，有效希格斯势在普朗克尺度以下发展出不稳定性。如果暴胀的能量标度与大统一尺度一样高，希格斯场的暴胀量子涨落很容易破坏标准电弱真空的稳定性，产生大量的AdS畴。如果引入相对较大的非最小希格斯引力耦合或暴胀子-希格斯耦合，则可以避免暴胀过程中的这种不稳定。这种耦合产生了一个大的有效质量项，可以提高有效希格斯势，抑制希格斯场的真空涨落。然而，在原始暴胀之后，这种有效质量迅速下降，并且非最小的希格斯引力或暴胀-希格斯耦合可以通过参数共振引起希格斯场的大波动，从而在预热阶段产生AdS畴。此外，热涨落的希格斯场不能忽略在进行再加热时期。我们讨论了在膨胀，预热和再加热过程中的希格斯真空波动，并表明，希格斯亚稳性问题是严重的，除非暴胀子势的能量尺度远低于大统一体尺度。
2016-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
