Measuring CMB non-Gaussianity as a probe of Inflation and Cosmic Strings
极早期宇宙的主要候选者被描述为一段快速膨胀的时期,称为暴胀。虽然标准范式调用一个单一的慢滚动场,但可以构建许多不同的模型,以适应当前的观测证据。在这项工作中,我们概述了理论和观测研究的非高斯波动模型的通货膨胀和宇宙弦-拓扑缺陷,可能会产生在非常早期的宇宙在相变。特别是,我们认为宇宙弦上的宇宙微波背景(CMB)的印记,并描述了一种形式主义的测量一般四点关联函数,或三谱,使用CMB。此外,我们描述了我们的方法的应用程序,非高斯信号中的大尺度结构的宇宙印记。这种偏离高斯性的情况通常用所谓的双谱和三谱来表示。
2011-12-26 astro-ph.CO
Non-Gaussianity and statistical anisotropy from vector field populated inflationary models
本文综述了暴胀的矢量场模型,特别是SU(2)矢量多重态模型的统计各向异性和非高斯性预测。与阿贝尔规范群相比,非阿贝尔规范群引入了更丰富的预测,主要是因为向量场自相互作用的存在。原始向量场可以违反各向同性,在后期的共动曲率波动zeta中留下它们的印记。我们提供的关联函数的解析表达式zeta到四阶和分析其振幅和形状。在这些模型中预期的统计各向异性签名是重要的,并且潜在地,对双谱和三谱的各向异性贡献可以克服各向同性部分。
2010-01-22 astro-ph.CO
Ringing Non-Gaussianity from inflation with a step in the second derivative of the potential
本文研究了势能二阶导数存在阶跃的暴胀模型,计算并分析了3点函数与非高斯性,发现其$f_{NL}$具有持续更长k值范围的特有振铃行为,从而可与其他特征模型相区分。
2021-06-01 astro-ph.CO
Violation of non-Gaussianity consistency relation in a single field inflationary model
在本文中,我们提出了一个简单的,玩具模型的单场暴胀,其中的标准非高斯一致性条件是违反的。在该模型中,超视界尺度上的曲率扰动不守恒,扰动的衰减模在非扰动相中不可忽略。结果,在压缩极限下会产生较大的局部非高斯性,这违反了单场模型的标准非高斯性相容性条件。
2013-03-18 astro-ph.CO hep-th
Non-Gaussianity beyond slow roll in multi-field inflation
我们研究了多场暴胀过程中产生的非高斯性。我们提供了一个精确的表达式的双谱参数f_NL,这是有效的慢滚制度以外,适用于某些类的暴胀模型。然后,我们研究了一个新的,精确的多场暴胀模型考虑的情况下,双谱增长到可观察的值在年底的通货膨胀。我们表明,在这种情况下,三谱也很大,甚至可以提供非高斯的主导信号。
2011-11-03 astro-ph.CO hep-th
Non-gaussianity in the strong regime of warm inflation
本文分析了暖暴胀模型强区标量模密度扰动的双谱。该分析通过允许依赖于温度的膨胀运动方程中的阻尼项来概括先前的结果。除了具有非常数$f_{NL}$的项(其是热膨胀的特征)之外,大量的非高斯性出现在常数(或局部)非线性参数$f_{NL}\sim 20$中。
2011-07-25 astro-ph.CO gr-qc
Natural Hybrid Inflation Model with Large Non-Gaussianity
我们提出了一个暴胀模型(“自然混合模型”),它结合了超对称混合模型和自然暴胀模型,使谱指数达到0.96,轴子衰变常数小于普朗克尺度f<< M_P.通过引入U(1)_R和一个移位对称性,并采用最小Kahler势,仍然可以避免η问题.该模型中的两个暴胀子场可以容许较大的非高斯性。
2011-11-28 astro-ph.CO hep-ph
Non-Gaussianity in a general kind noncanonical warm inflation
引入了一般类型的非正则温膨胀,研究了它在均匀能量密度超曲面上扰动的全非高斯性。总的非高斯性包含两个互补的部分:三点相关和四点相关。三点关联部分记为$f^{int}_{NL}$,来自于暴胀子场的三点关联,四点关联部分记为$f_{NL}^{δN}$,是暴胀子场的四点关联函数的贡献。对一般非正则暖膨胀中的上述两部分非高斯性分别进行了计算和分析,并对这两部分进行了比较和讨论。
2019-10-06 astro-ph.CO gr-qc
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
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
Testing Inflation with Dark Matter Halos
宇宙暴胀提供了一种机制来产生早期的密度扰动,而这些扰动孕育了我们今天看到的大尺度结构。原始非高斯性是这个时代为数不多的物理学观测测试中最有希望的一个。目前,非高斯性最好地受到宇宙微波背景的约束,但在短期内,大尺度结构数据可能是有竞争力的,只要原始非高斯性的影响可以通过结构形成的非线性过程来模拟。我们讨论了最近的工作模拟的几种类型的原始非高斯性的大规模晕集群和晕质量函数的影响。更具体地说,我们比较分析和N-体结果的两个变种的曲率模型的通货膨胀:(i)一个“tauNL”的情况下,曲率和通货膨胀同样有助于原始曲率扰动和(ii)一个“gNL”模型,通常的二次fNL项的潜力取消,但一个大的立方项仍然存在。
2011-10-07 astro-ph.CO
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
A Single Field Inflation Model with Large Local Non-Gaussianity
大的局部形式的非高斯性的检测被认为是能够排除所有的单场膨胀模型。此语句基于单个字段一致性条件。尽管在推导这一条件时意识到了一些隐含的假设,并展示了相应的例子来说明这些警告,但迄今为止,仍然没有明确的和自洽的模型可以作为这一陈述的反例。我们在这封信中提出了这样一种模式。
2013-09-23 astro-ph.CO hep-th
Inflationary study of non-Gaussianity using two-dimensional geometrical measures of CMB temperature maps
在这项工作中,我们有效地计算了二维Minkowski泛函的宇宙微波背景(CMB)的温度图所产生的单场模型的暴胀与一个标准的动力学项。首先计算了初始扰动的双谱,然后计算了温度涨落的二维位形空间立方矩。这些三次矩产生一阶非高斯修正项的闵可夫斯基泛函。因此,我们开发了一个强大的机制来预测的非高斯性产生的膨胀的CMB温度图使用闵可夫斯基泛函的量。
2018-07-18 astro-ph.CO hep-th
Second-order cosmological perturbations in two-field inflation and predictions for non-Gaussianity
暴胀预测的曲率扰动的功率谱已被验证到一个很好的程度,留下许多模型与观测兼容。在这篇论文中,我们研究了三阶相关性,这可能使人们能够进一步区分暴胀模型。从标准暴胀模型的所有可能的扩展中,我们选择研究具有正则动力学项和平坦场空间的双场模型。新的特征是存在所谓的等曲率扰动。它与视界外的绝热扰动的相互作用产生了多场模型的非线性特征。在这种情况下,我们建立了二阶规范不变形式的绝热和等曲率微扰,并找到了三阶作用,描述他们的相互作用。此外,我们建立和阐述了长波长的形式主义,以获得一个表达式的参数的非高斯fNL作为潜在的领域。接下来,我们用这个公式来研究分析,在慢滚假设,一般类的潜力和验证我们的结果数值的精确理论。从这项研究中,我们推导出一般的结论fNL的属性,其大小取决于字段的轨迹和isocurvature组件的特性,以及其依赖于三个动量的大小和相对大小的三点相关器是一个功能。
2013-11-30 astro-ph.CO
More on the Non-Gaussianity of Perturbations in a Non-Minimal Inflationary Model
研究了引力与标量场及其导数非极小耦合的扩展非极小暴胀中的非线性宇宙学扰动及其可能的非高斯性质.通过扩展到三阶的行动,我们专注于与最近的观测数据相比,扰动的非线性和非高斯性。通过采用形式为V(phi)=(1/n)(lambda)(phi)^n的暴胀势,我们证明了,例如,对于n = 4,如果0.013 <lambda< 0.095,在适当的单位下,这个扩展的模型与观测是一致的。通过将非高斯性的等边振幅限制为观测上可行的值,耦合参数λ被约束为λ < 0.1的值。
2018-08-13 astro-ph.CO gr-qc
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
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
Primordial Non-Gaussianity from G-inflation
关于相互作用的大量信息包含在原始曲率扰动的非高斯性中,这对于打破暴胀模型的简并性是必不可少的。我们研究了G-暴胀模型的原始双谱,预测原始标量功率谱中的尖峰和宽峰。数值计算了等边极限和压缩极限下的非高斯性参数$f_{\mathrm{NL}}$,证实了这两种模型的相容关系成立。即使$f_{\mathrm{NL}}$在功率谱到达峰值之前的尺度和功率谱中存在摆动的尺度处变大,它在峰值尺度处仍然是小的。因此,非高斯性对标量诱导次级引力波和原初黑洞丰度的贡献可以忽略不计。
2021-04-20 astro-ph.CO gr-qc
Generic inference of inflation models by local non-Gaussianity
在暴胀过程中多个场的存在可能会在曲率扰动中产生可检测的非高斯性,这反过来又可以在目前的数据集中观察到,如宇宙微波背景(CMB)或大尺度结构(LSS)。在这个过程中,我们提出了一个充分的分析方法来推断暴胀参数的观测,利用高阶统计的曲率扰动。为了保持这种解析性,从而免除数值昂贵的采样技术,鞍点近似的精度已被验证的数字玩具的例子。应用于真实数据,这种方法可能能够区分仍然可行的通货膨胀模型。
2014-07-03 astro-ph.CO astro-ph.IM
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
Density Fluctuations in Thermal Inflation and Non-Gaussianity
我们考虑了热膨胀情形下的原初涨落。由于热膨胀在标准膨胀之后驱动大约10个$e$ -倍,因此在膨胀期间对应于当前观测尺度的视界退出时间向膨胀结束移动。它通常使原始功率谱更加偏离标度不变的功率谱,从而使一些模型与观测不一致。我们提出了一种利用平子场与热浴中场的涨落耦合在热膨胀结束时产生原始曲率扰动的机制。我们表明,通过采用该机制,一些通货膨胀模型可以解放,即使在存在的热膨胀。我们还讨论了机制中的非高斯性,并表明在这种情况下可以产生大的非高斯性。
2009-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial non-Gaussianity in warm inflation using $δN$ formalism
利用$δN$方法首次研究了均匀密度超曲面上由暖暴胀产生的原始曲率扰动的非高斯性.在介绍了暖暴胀理论框架和$δN$形式之后,我们得到了描述慢滚近似下非高斯性的非线性参数$f_{NL}$的解析表达式,并发现$δN$形式给出了一个很好的结果.我们分析了$f_{NL}$的大小,并将我们的结果与标准通货膨胀的结果进行了比较。然后我们讨论了两个具体的例子:四次混沌模型和山顶模型。四次势模型在暖暴胀情形下也能与Planck结果很好地一致,并且给出了非线性参数如何依赖于暖暴胀耗散强度和膨胀量的具体结果.我们发现,在这两种情况下的非线性参数的范围内的允许区域的普朗克。
2015-11-23 astro-ph.CO gr-qc
Imprint of inflation on galaxy shape correlations
我们发现,星系形状之间的内在(而不是透镜诱导)相关性提供了一个新的探测原始非高斯性和暴胀物理,这是星系数计数的补充。具体来说,内在的对齐相关性是敏感的各向异性压缩极限双谱的原始扰动。这样的特征出现在固体暴胀中,以及更广泛地出现在暴胀期间存在轻的更高自旋场的情况下(正如Arkani-Hamed和Maldacena最近指出的那样)。我们提出了一个推导的全天空两点相关的内在形状和数量计数的存在下,非高斯一般的角度依赖性,并表明,四极(自旋-2)各向异性导致模拟星系形状的众所周知的尺度依赖性的偏见诱导各向同性(自旋-0)非高斯计数。此外,在非零各向异性非高斯性的存在下,星系形状的四极变得对远超视界模式敏感。这些效应是因为长波长模式在初始功率谱中引起局部各向异性,星系将与之相关。我们预测,未来的成像调查可以提供各向异性的非高斯性的振幅的限制,从宇宙微波背景(CMB)。它们是互补的,因为它们探测不同的物理尺度。然而,这些限制取决于星系形状对初始条件的敏感性,我们只能从观测到的潮汐排列中粗略估计。
2016-03-24 astro-ph.CO
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
A Study of Gaussianity in CMB band maps
在CMB数据中检测到非高斯性将排除一些暴胀模型。相反,对非高斯性的零检测将排除早期宇宙的替代模型。因此,在CMB数据中检测或未检测到原始非高斯性对于区分暴胀模型和测试替代方案至关重要。然而,有各种非高斯性的非宇宙学来源。这使得重要的是,采用不同的指标,以检测不同形式的非高斯CMB数据。最近,我们提出了两个新的指标来衡量偏离高斯在大角度尺度上,并使用它们来研究的原始波段WMAP地图的高斯性与KQ75掩模。在这里,我们扩展这项工作,使用这些指标进行类似的分析,从高斯的前景减少Q,V和W波段地图的偏差。我们发现,有一个显着的偏离高斯在所考虑的全天空地图,这是减少到一个符合高斯的水平时,采用KQ75掩模。
2010-04-01 astro-ph.CO
Gauge invariance and non-Gaussianity in Inflation
我们阐明了规范不变性在计算暴胀中量子非高斯算符中的作用。给出了n点函数的规范不变生成泛函,指出了空间平直规范的特殊地位。我们还评论规范变换,字段重新定义,选择的$t={\rm const}$超曲面和使用的边界项在计算中的非高斯之间的关系。
2011-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Folded Resonant Non-Gaussianity in General Single Field Inflation
我们计算了一种新型的大的非高斯性,由于一般的单场暴胀模型的小周期功能。我们发现,非Bunch-Davies真空分量产生的功能,虽然有一个非常小的幅度,可以有显着的影响,非高斯。三种机制同时打开,在这样的模型中,即共振效应,非Bunch-Davies真空和更高的导数动力学项,导致具有独特的形状和运行的双谱。该大小可以等于或大于先前在每个单个机制中找到的大小。我们的全部结果,包括共振和折叠共振非高斯性,给出了由于一般单场暴胀的一般周期性特征而导致的首阶双谱。
2010-11-24 astro-ph.CO hep-ph 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
Non-Gaussianity in the warm k-inflation
本文研究了由纯动能驱动的暖k-暴胀模型的非高斯扰动,分别计算了源于三点相关的内禀非线性参数f_{NL}^{int}和源于四点相关的δN部分非高斯性f_{NL}^{δN},并通过与实验观测对比确定了模型参数的允许范围。
2023-03-26 astro-ph.CO gr-qc
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
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
Spectral Index and Non-Gaussianity in Supersymmetric Hybrid Inflation
考虑了具有两个暴胀子场的超对称混合暴胀模型。暴胀过程中的超势由W=(κS+κ' S')M^2支配,其中S,S'是携带相同U(1)_R电荷的暴胀子,κ,κ'是无量纲耦合,M(\sim 10^{15-16} GeV)是与对称性破缺标度相关的量纲参数。一个质量轻的本征态驱动暴胀,而另一个质量较重的本征态则粘在原点上。对于标量谱指数n_s \approx 0.96(WMAP 7的中心值),较轻的暴胀子质量的微小性可以通过超重力修正的比值κ '/κ来控制。我们还讨论了在这种情况下出现双场暴胀和大非高斯性的可能性。
2012-02-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Theory of non-Gaussianity in warm inflation
理论和方法的发展,计算双谱在温膨胀,导致的非线性参数和形状的双谱的结果。特别注意的双谱的弱耗散制度的研究和随机波动如何影响的双谱。结果表明,在强耗散制度,非高斯的振幅是强烈依赖于参数的微观物理在中等和弱耗散温膨胀制度。最重要的结果关注的形状的双谱,这有两个不同的,但不同的,在弱和强耗散制度的形式。形状函数的比较可以允许从未来原始非高斯性的精确数据中区分膨胀的温暖和寒冷范例。
2014-12-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Consistency Relation and Non-Gaussianity in a Galileon Inflation
我们根据普朗克2015年的观测数据研究了一个特殊的伽利略暴胀,以约束模型参数空间。我们研究了密度微扰的原始模式的频谱,通过扩展的作用到第二阶微扰。然后我们将作用量展开到三阶,求出三点关联函数,从而求出这种情况下原始扰动的非高斯性的振幅。我们研究了在等边和正交配置的非高斯性的振幅和测试模型与最近的观测数据。我们的分析表明,对于某些范围内的非最小耦合参数,该模型是与观察一致的,它也有可能有很大的非高斯性,这将是可观察到的未来的改进实验。此外,我们获得了张量功率谱的倾斜,并测试了标准的暴胀一致性关系($r=-8n_T$)对普朗克2015数据集的最新边界。我们发现,在这个设置的标准一致性关系略有偏差。然而,这种偏差似乎还不够显著,无法有把握地检测到。
2016-11-27 astro-ph.CO gr-qc
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
Hemispherical Asymmetry and Local non-Gaussianity: a Consistency Condition
本文给出了半球双极不对称性的振幅$A$与压缩极限中原始非高斯性的振幅$f_{NL}$之间的一致性关系式$|A| \lesssim 10^{-1} f_{NL}$。我们证明,这种一致性条件是在工作中的任何模型的通货膨胀,其中曲率扰动是由一个单一的光场与束戴维斯初始条件的来源,无论有多少的通货膨胀领域,有助于背景通货膨胀。作为一个非平凡的例子,我们证明了在单场非吸引子暴胀模型中可以产生可观测的半球不对称性。我们还研究了多场暴胀模型中产生的半球不对称性。我们表明,$A$是由每个字段的非高斯贡献的加权和控制。特别是,我们表明,可观察到的半球形的不对称性,可以产生的模型中产生的不均匀性,从光标量场调制的膨胀结束的表面。
2013-05-16 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
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
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
Non-Gaussianity from Axion-Gauge Fields Interactions during Inflation
本文研究了一个包含与SU(2)规范场耦合的轴子的暴胀模型中的标量-张量-张量非高斯信号。在这种设置中,度规涨落的来源是已经在线性水平上的规范场,提供了增强的手征引力波谱。同样的机制在产生三点函数的振幅时起作用,它在参数上大于标准的单场暴胀。
2018-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity in multi-sound-speed disformally coupled inflation
大多数(如果不是全部的话)标量张量理论都等价于具有非形式耦合物质扇区的广义相对论。在额外维度理论中,这样的耦合可以理解为物质被限制在膜上的度规的归纳结果。本文首先介绍了非正式耦合暴胀中的非高斯性,这是一个简单的双场模型,具有新的动力学相互作用。与典型的和狄拉克-玻恩-因菲尔德(DBI)的动力学条款的情况下考虑,后者的动机可能额外的维起源的非正式。在慢滚状态下对等边构形进行了计算,发现非高斯性通常很小且为负值。尽管新的动力学相互作用导致扰动模式以不同的声速传播,但这两者在膨胀期间都可能显著偏离1。
2017-02-10 astro-ph.CO gr-qc
Non-Gaussianity after BICEP2
当张量/标量比很大时,我们分析了单场暴胀模型中的原生非高斯性。我们的研究结果表明,在最简单的一类模型描述的有效通货膨胀理论,非高斯$f_{NL} \sim 50$的检测水平仍然是可能的。然而,形状受到非常严格的限制,做出了一个尖锐的预测,可以通过未来对非高斯性的检测来证实或证伪。
2014-09-18 astro-ph.CO hep-th
Generic inference of inflation models by non-Gaussianity and primordial power spectrum reconstruction
利用均匀密度超曲面上曲率扰动的高阶统计量,给出了一种由观测数据推断暴胀模型的通用方法。该方法基于原始非高斯参数$f_\text{NL}$和$g_\text{NL}$的后验计算,其通常取决于通货膨胀和再加热模型的特定参数,并且能够区分仍然可行的通货膨胀模型。为了尽可能地保持解析性,以免除数值昂贵的采样技术的鞍点近似,其精度进行了验证的数值玩具的例子。数学公式是在一个通用的方式,使该方法仍然适用于宇宙微波背景数据以及大尺度结构数据。此外,我们回顾了一些目前有趣的通货膨胀模型,并在二维和三维的数字玩具的例子,以证明高阶统计方法的效率。第二个感兴趣的量是原始功率谱。在这里,我们提出了两种贝叶斯方法来推断它从观测数据,所谓的临界过滤器和平滑之前,其扩展,都允许非参数频谱重建。这些方法即使在非高斯和部分天空覆盖的情况下,也能够重建观测到的扰动谱和曲率扰动的原始谱。我们认为,像$T-$和$B-$模式允许测量这两个光谱的观测。这也允许推断自暴胀以来产生的非高斯性水平。
2014-06-24 astro-ph.CO astro-ph.IM
Phase transitions during Cyclic-Inflation and Non-gaussianity
典型的具有正真空能量密度的冷膨胀会稀释所有的物质,除了在膨胀过程中被拉伸到哈勃补丁之外的量子波动。然而,循环膨胀的情况下,宇宙经历了许多许多不对称的周期,导致整体指数增长,在热物质的存在下运作。因此,虽然冷暴胀的一些好的特性被保留,在循环暴胀模型中,热激发是不断产生的,并且存在一个独特的机会,在CMBR中留下有趣的热历史。特别地,我们将看到,当接近临界温度时,相变可以导致明显大的高阶非高斯性,并且这些非高斯性随着关联的阶数而越来越发散。
2013-02-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity in DHOST inflation
本研究探究DHOST暴胀模型的非高斯性特征,发现其与三类常用模板的重叠可任意缩小但仍能通过约化双谱体现大非高斯性,可通过未来实验及更深入的Planck数据分析进行探测。
2021-10-12 astro-ph.CO gr-qc
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
Non-Gaussianity from false vacuum inflation: Old curvaton scenario
本文计算了由假真空能量驱动的暴胀时期产生的同动曲率微扰的三点关联函数。我们得到了一个新的假真空形状双谱,它的峰值在等边极限。利用这一结果,我们提出了一个方案,我们称之为“老曲率”。所得到的双谱的形状位于局部真空形状和假真空形状之间。此外,我们有一个大的运行的光谱指数。
2010-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generation of large-scale magnetic fields, non-Gaussianity, and primordial gravitational waves in inflationary cosmology
在IIB型弦论的背景下,探讨了暴胀宇宙学中大尺度磁场的产生,特别是在一种由跑道暴胀激发的模暴胀中。在该模型中,超荷电磁场的共形不变性被打破,这是由于标量场和赝标量场耦合到超荷电磁场。首先评估了以下三个宇宙学可观测量:哈勃视界尺度上的当前磁场强度,它远小于反反应问题的上限,由于大质量规范场的存在而导致的曲率扰动的局部非高斯性,以及张量与标量比。结果表明,得到的局域非高斯性和张量标量比与普朗克数据是一致的。
2014-12-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Double-peaked inflation model: Scalar induced gravitational waves and primordial-black-hole suppression from primordial non-Gaussianity
在小尺度下,利用功率谱$Δ_ζ^2(k_{\mathrm{peak}})\sim \mathcal{O}(10^{-2})$进行曲率扰动,可以产生大量的原始黑洞暗物质,并伴随产生可观测的标量诱导引力波(SIGW).然而,原始的非高斯性可能起着不可忽视的作用,这是通常不考虑的。我们提出了两个暴胀模型,预测双峰的顺序$\mathcal{O}(10^{-2})$的功率谱和研究的影响,原始的非高斯PBH和SIGW。该模型由幂律势驱动,具有非正则动力学项,其耦合函数允许两个峰。通过场的重新定义,它可以被重铸为一个在势中具有两个准拐点的正则暴胀模型。我们发现当非高斯性参数满足$|f_{\mathrm{NL}}(k_{\text{peak}},k_{\text{peak}},k_{\text{peak}})|\gtrsim Δ^2_ζ(k_{\mathrm{peak}})/(23δ^3_c) \sim \mathcal{O}(10^{-2})$时,PBH的丰度会发生显著的变化。PBH丰度是否被抑制或增强分别取决于$f_{\mathrm{NL}}$是阳性还是阴性。在我们的模型中,非高斯参数$f_{\mathrm{NL}}(k_{\mathrm{peak}},k_{\mathrm{peak}},k_{\mathrm{peak}})\sim \mathcal{O}(1)$取正,因此PBH丰度被显著抑制…
2021-09-08 astro-ph.CO gr-qc
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
Primordial Black Holes from Inflation and non-Gaussianity
原始黑洞的起源可能是由于在暴胀过程中产生的同动曲率扰动的小尺度增强。它们在形成时的质量分数对如此大但罕见的波动中可能的非高斯性非常敏感。我们讨论了一个路径积分公式,它提供了确切的质量分数的原始黑洞在形成中存在的非高斯性。通过几类模型,一个基于单场膨胀和其他观众领域,我们表明,限制到高斯统计可能会导致严重的不准确估计的质量分数,以及原始黑洞的聚类特性。
2018-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph