Imprint of anisotropic primordial non-Gaussianity on halo intrinsic alignments in simulations
利用宇宙学大尺度结构形成的$N$ -体模拟,我们首次证明了各向异性的原始非高斯性(PNG)对晕形状的三维功率谱(内禀排列)产生了尺度依赖的修正,在小的$k$极限下由$1/k^2$给出,而传统的晕数密度场功率谱不受影响.我们讨论了广域成像和光谱调查观察天空的同一区域,使我们能够约束四极PNG系数$f_{\rm NL}^{s=2}$的精度可比或优于宇宙微波背景。
2021-03-22 astro-ph.CO
Large Scale Anisotropic Bias from Primordial non-Gaussianity
本文研究了各向异性暴胀模型中的大尺度结构偏差。我们使用漂移集理论中的峰背景分裂方法来寻找尺度依赖的偏差。我们表明,偏置的幅度是由一个方向相关的因素修改。在我们研究的特定各向异性暴胀模型中,当压缩极限下的长波模与天空中的各向异性方向一致时,标度依赖的偏差在首阶处消失。我们还扩展了尺度相关的偏见制定的一般情况下,原始各向异性。我们发现一些选择规则表明,一些特定的部分,一个通用的各向异性双谱拿起偏置参数。我们认为,各向异性的偏见主要来源于各向异性方向和压缩极限的长波长模式之间的角度。
2013-11-11 astro-ph.CO
Statistically-Anisotropic Tensor Bispectrum from Inflation
我们提出了在一种各向异性暴胀中产生张量非高斯性的可能性,其中$U(1)$规范场与旁观者标量场动力学耦合。由于这种耦合,电场的相干模式出现,并轻轻地打破了宇宙的各向同性。我们计算了由规范场引起的线偏振张量扰动的双谱,发现它是强红倾的,并且具有明显的统计各向异性,包括高阶多极矩。有趣的是,张量双谱与线性偏振模式的特定组合是占主导地位的,其振幅取决于不同的多极矩集。这种新型的各向异性张量非高斯性可以用即将到来的宇宙微波背景B模偏振实验来检验。
2020-08-07 astro-ph.CO hep-ph
Tide-and-Seek: Anisotropic scale-dependent bias in the Lyman-alpha forest and designer samples
University of Cambridge(剑桥大学);Kavli Institute for Cosmology Cambridge(卡弗里宇宙学剑桥研究所);University of Oxford(牛津大学);University of Hertfordshire(赫特福德大学)
本文证明各向异性原初非高斯性引起的尺度依赖偏置可出现在更广泛的示踪体中,并通过莱曼-α森林和形状选择暗物质晕的模拟验证,应用于BOSS DR12数据未发现该信号。
2026-09-29 astro-ph.CO
Galaxy Bias and Primordial Non-Gaussianity
我们提出了一个系统的研究星系偏置在存在的原始非高斯性。对于一个大类的非高斯初始条件,我们定义了一个一般的偏置展开,并证明了它是封闭的重整化,从而表明在扩展操作的基础是完整的。然后,我们研究了原始非高斯性对星系统计的影响。我们表明,等效原理强制执行的星系功率谱的偶极部分的双谱的尺度依赖的偏见之间的关系。这提供了一个强大的一致性检查,以确认任何观察到的尺度依赖性偏差的原始起源。最后,我们还讨论了各向异性的非高斯性的印记,最近的研究更高的自旋领域在通货膨胀的动机。
2015-11-25 astro-ph.CO hep-th
Leverage on small-scale primordial non-Gaussianity through cross-correlations between CMB $E$-mode and $μ$-distortion anisotropies
多场暴胀模型和非Bunch-Davies真空初始条件都预测了宇宙微波背景(CMB)黑体的相当大的非高斯原始扰动和各向异性$μ$型光谱畸变。虽然CMB各向异性允许我们探测波数$k\simeq 0.05\,{\rm Mpc^{-1}}$处的非高斯性,但$μ$失真各向异性与具有大得多的波数$k\simeq 740\,{\rm Mpc^{-1}}$的原始扰动模式的非高斯性有关。通过CMB和$μ$ -失真各向异性之间的互相关,人们因此可以阐明上述通货膨胀模型。我们调查的能力,未来的CMB卫星成像仪,如LiteBIRD测量$μT$和$μE$交叉功率谱之间的各向异性$μ$ -失真和CMB温度和$E$模式的偏振各向异性的前景的存在下,并获得LiteBIRD预测${f_{\rm NL}^μ(k\simeq 740\,{\rm Mpc^{-1}})}$。我们发现,在前景的存在下,与CMB偏振的$μE$互相关对$f_{\rm NL}^μ$提供了比$μT$互相关更多的约束力,并且$μT$和$μE$观测量的联合组合进一步增加了对小尺度原始非高斯性检测的杠杆作用。我们发现LiteBIRD在去除前景后能在$5σ$显著性上检测${f_{\rm NL}^μ}=4500$,并通过结合CMB温度和偏振在68% CL下实现最小误差${σ(f_{\rm NL}^μ=0) \simeq 800}$。由于CMB和$μ$失真各向…
2022-02-22 astro-ph.CO
Scale-dependent bias due to primordial vector fields
由原始高斯向量场引起的各向异性应力扰动在曲率扰动中产生非高斯性。我们发现这种非高斯性与$f_{\rm NL}$参数化的局域型非高斯性非常相似,并在大尺度结构中产生尺度依赖的偏置。我们还发现了一个简单的关系尺度依赖的偏见和功率谱的向量场。当矢量场被解释为原始磁场时,有效的$f_{\rm NL}$总是负的。尺度相关偏置为研究原始矢量场提供了一种新的途径。
2013-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
On the linear term correction for needlets/wavelets non-Gaussianity estimators
推导了宇宙微波背景辐射数据双谱和非线性参数fNL的针状和小波估计的线性校正项。我们表明,在具有各向异性噪声的掩蔽WMAP类数据上,误差条提高了10-20%,几乎达到了KSW估计器获得的最佳误差条(Komatsu et al 2005)。在全天空和各向同性噪声的限制下,该项消失。我们应用针状和小波估计的WMAP 7年的数据,并获得我们的最佳估计fNL=37.5 \pm 21.8。
2012-02-07 astro-ph.CO
Scale dependences of local form non-Gaussianity parameters from a DBI isocurvature field
我们从DBI等曲率场导出了局部形式$f_{NL}$和$g_{NL}$的谱指数和它们的运行,并发现这些指数被声速$c_s$抑制。这种效应可以从膜运动的坐标系的角度用洛伦兹推进来解释。
2011-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modification of the halo mass function by kurtosis associated with primordial non-Gaussianity
研究了峰度型原始非高斯性条件下的晕质量函数。峰度对应于傅立叶空间中定义的三谱。原始三谱通常由两个参数$τ_{\rm NL}$和$g_{\rm NL}$表征。作为导出的非高斯质量函数的应用,我们考虑了它对空洞结构丰度的影响、对早期恒星形成的影响以及对高红移最大质量天体形成的影响。通过比较原始非高斯性对团簇丰度和空洞丰度的影响,我们可以区分原始非高斯性的偏态和峰度类型。至于早期的恒星形成,我们表明,峰度类型的原始非高斯性似乎不影响平均宇宙的再电离历史。然而,在高红移(高达$z\simeq 20$),这种非高斯性确实对再电离的早期阶段有一定的影响。
2011-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
Warm inflation with bulk viscous pressure for different solutions of an anisotropic universe
我们研究了一个由Bianchi I度规描述的各向异性宇宙的不同膨胀的暖暴胀模型。宇宙充满了标量场或暴胀子、辐射和体粘滞压力。在体粘滞系数$ξ$和耗散系数$Γ$分别为常参数和变参数的两种不同情况下,对该宇宙的不同解进行了暴胀分析.我们将所得结果与最近的观测结果进行了比较,以发现观测对模型参数空间的约束。此外,我们试图提出一个更好的判断所考虑的模型通过计算的非线性参数$f_{NL}$描述的非高斯属性的模型。此外,我们还从弱引力猜想出发,考虑沼泽地准则,研究了具有粘性压力的暖暴胀模型。
2022-02-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
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
Viable Anisotropic Inflation and Reheating in the Tachyon Model
该研究针对各向异性背景下的中间快子暴胀展开,推导慢滚参数并结合多组观测数据验证其观测可行性,同时分析了非高斯性振幅与再加热过程的相关特性。
2024-02-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The effect of the linear term on the wavelet estimator of primordial non-Gaussianity
在这项工作中,我们提出了约束不同形状的原始非高斯性使用威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)7年的数据和球形墨西哥帽小波fnl估计,包括线性项校正。特别是,我们专注于本地,等边和正交形状。我们首先分析了小波估计的主要统计性质,并给出了达到最优的条件。我们在估计量中包括线性项校正,并将估计值与仅使用立方项的已公布值进行比较。估计器进行了测试与现实的WMAP模拟与各向异性噪声和WMAP KQ 75天空切割。包括线性项校正表明,对于所考虑的任何形状,误差条的改善可以忽略不计(<1%)。这种分析的结果表明,在小波估计的特定情况下,WMAP各向异性水平的最优性基本上是实现与平均减法,并在实际中,没有必要包括一个线性项,一旦平均值已被减去。我们现在最好的估计是:局部fnl = 39.0 +/ 21.4,等边fnl = -62.8 +/- 154.0,正交fnl = -159.8 +/- 115.1(所有病例的CL均为68%)。我们还计算了预期的线性项校正模拟普朗克地图与各向异性噪声在143 GHz以下的普朗克天空模型,包括一个面具。在这种情况下,地方民族解放力量误差线的改善也微不足道(0.4%)。
2012-07-29 astro-ph.CO
Constraints on anisotropic primordial non-Gaussianity from intrinsic alignments of SDSS-III BOSS galaxies
本文利用SDSS-III BOSS星系数据,首次测量星系密度与内禀取向场的三维交叉功率谱,联合约束各向同性和各向异性原初非高斯性参数,未发现显著信号,但提高了形状偏差参数精度。
2023-02-06 astro-ph.CO
Halo/Galaxy Bispectrum with Primordial non-Gaussianity from integrated Perturbation Theory (iPT)
本文基于积分微扰理论(iPT)导出了晕/星系双谱的计算公式。除了引力引起的非高斯性外,我们还考虑了原初曲率扰动的非高斯性,并详细研究了这种原初非高斯性对大尺度晕/星系双谱的影响.在iPT中,原始非高斯性的影响完全封装在线性(原始)多谱,我们系统地计算了三种类型的原始双谱(本地,等边,和正交型),和本地型非高斯性的原始三谱所产生的大尺度行为的贡献。我们发现,等边型和正交型非高斯性表现出明显的尺度依赖行为,在非常大的尺度下,这种行为可以主导引力诱导的非高斯性。对于本地型非高斯性,高阶环路校正被发现给一个显着的大贡献的压缩形状的晕/星系双谱,并最终在大尺度上的其他贡献占主导地位。一个图解的方法的基础上的iPT帮助我们系统地调查的影响,这种高阶的贡献,大规模的晕/星系双谱。
2014-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial non-Gaussianity from the large scale structure
原始非高斯性是一个潜在的强大的判别的物理机制,产生了宇宙学波动今天观察到的。任何对非高斯性的发现都将对我们理解宇宙结构的形成产生深远的影响。在本文中,我们回顾了过去和目前的努力,在寻找原始的非高斯性的大尺度结构的宇宙。
2010-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Future Constraints on Angle-Dependent Non-Gaussianity from Large Radio Surveys
我们调查如何以及未来的大规模无线电调查可以测量不同形状的原始非高斯性,特别是我们专注于角度依赖的非高斯性所产生的原始各向异性源,其双谱具有角度依赖性的三个波矢量之间的勒让德多项式$\mathcal{P}_L$和膨胀系数$c_L$的特点。我们提供预测的星系功率谱的测量,发现大尺度结构(LSS)的数据可以允许测量原始的非高斯竞争力或改善当前的约束条件下设置CMB实验,所有的形状考虑。我们认为,最好的限制将来自分配红移信息的无线电星系调查的可能性,并调查了一些可能的情况下,为EMU和SKA调查。一个现实的(未来的)建模可以提供$f_{\rm NL}^{\rm loc} \approx 1 (0.5)$的局部形状的约束,$f_{\rm NL}$的$\mathcal{O}(10) (\mathcal{O}(1))$的正交,等边和折叠形状,和$c_{L=1} \approx 80 (2)$,$c_{L=2} \approx 400 (10)$的角度相关的非高斯。更未来的预测显示了LSS分析的潜力,可以大大改善目前对非高斯性的限制,以及原始宇宙模型。最后,我们找到了达到$σ(c_{L=1})=10$所需的最低要求,这可以被认为是一些(通货膨胀)模型预测的典型(较低)值。
2015-07-21 astro-ph.CO
Consistency relation and inflaton field redefinition in the delta N formalism
我们计算了一般单场暴胀的内在非高斯性,由于自相互作用的暴胀场在压缩极限。我们恢复的一致性关系的背景下的三角洲N形式主义,并认为,有一个特定的字段重新定义,使内在的非高斯消失,从而提高估计的局部非高斯使用的三角洲N形式主义。
2017-04-12 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 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
Large Nonlocal Non-Gaussianity from a Curvaton Brane
我们使用一个广义的Δ N的形式主义研究的曲率膜的情况下,激发弦紧化的原始曲率微扰的产生。我们注意到,非高斯的功能,特别是三谱,关键取决于一般曲率的情况下的衰变机制。具体地说,我们详细研究了曲率膜模型的双谱和三谱,以说明曲率衰变在产生非线性涨落中的重要性。当曲率膜在暴胀过程中作非相对论性运动时,非高斯性的形状是局部的,但相应的大小与标准曲率情形不同。当曲率膜在暴胀阶段作相对论运动时,非高斯性的形状是等边型的。
2010-12-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
On Classification of Models of Large Local-Type Non-Gaussianity
利用非线性参数f_{NL} ^{local}、τ_{NL}^{local}和g_{NL} ^{local}之间的“一致性关系”,将产生大的局部型非高斯性的模型分为几类。然后,我们讨论了如何可以区分大的局部型非高斯模型与这样的关系。我们首先用τ_{NL}^{local}/(6 f_{NL} ^{local}/5)^2的比值对模型进行分类,对于“单源”模型,这个比值是1,而对于“多源”模型,这个比值偏离1。利用f_{NL} ^{local}和g_{NL} ^{local}之间的关系,我们可以对每一类中的模型进行进一步的分类。我们的分类表明,三谱的观测将是非常有帮助的区分大的非高斯模型,并可能揭示原始波动的产生机制。
2010-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Equilateral non-Gaussianity from heavy fields
研究了暴胀过程中重标量场的自相互作用对原初非高斯性的影响。我们以一个具体的常匝准单场暴胀为例。我们推导了一个有效的理论,重点是重场的非线性自相互作用,并计算了相应的非高斯性,该非高斯性是等边型的,并且可以与文献中之前计算的那些相关。我们还直接使用in-in形式主义导出了非高斯性,并验证了这两种方法的等价性。
2013-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Sign of non-Gaussianity and the Primordial Black Holes Abundance
本文证明在非吸引子单场暴胀模型中,曲率功率谱峰值处的非高斯性参数 $f_{NL}$ 恒为正,从而表明该机制难以解释脉冲星计时阵列观测到的标量诱导引力波信号。
2023-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Redshift-weighted constraints on primordial non-Gaussianity from the clustering of the eBOSS DR14 quasars in Fourier space
我们提出了本地原始非高斯性(PNG)的约束,通过$f^{\rm loc}_{\rm NL}$参数化,使用斯隆数字巡天IV扩展重子振荡光谱巡天数据发布14类星体样本。我们测量和分析类星体在傅立叶空间中的各向异性聚集,测试原始非高斯性在大尺度上引入的尺度依赖性偏差。我们推导并采用功率谱估计器,使用最佳权重,占的红移演变的PNG信号。我们发现$-51<f^{\rm loc}_{\rm NL}<21$在95%的置信水平的约束。这些是来自大尺度结构(LSS)数据的最严格的约束。与未加权的情况相比,我们的红移加权将误差条提高了15%。如果类星体对PNG的响应较低,则约束退化为$-81<f^{\rm loc}_{\rm NL}<26$,比标准方法提高了40%。我们预测,完整的eBOSS数据集可以达到$σ_{f^{\rm loc}_{\rm NL}}\simeq 5\text{-}8$使用最佳的方法和全范围的规模。
2019-04-18 astro-ph.CO
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
Measures of non-Gaussianity in axion-string-induced CMB birefringence
本文研究了轴子弦诱导的宇宙微波背景双折射的非高斯性,利用峰度和双谱技术量化了 4 点和 3 点关联函数,指出非高斯性测量有助于区分新物理源并打破轴子-光子耦合与弦网络性质间的简并性。
2023-09-18 astro-ph.CO
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
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
Isocurvature Perturbations and Non-Gaussianity of Gravitationally Produced Nonthermal Dark Matter
引力粒子的产生自然发生在从暴胀阶段到非暴胀阶段的过渡期间。如果粒子是稳定的并且相互作用非常弱,那么它们就是天然的非热暗物质候选者。我们发现,这种非热暗物质粒子可以产生足够大的局部非高斯性,可以通过正在进行的和不久的将来的实验观察到,而不会与现有的等曲率边界相冲突。特别令人感兴趣的是,这些粒子可以通过局部非高斯性来观察,即使它们只占总暗物质含量的很小一部分。
2013-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Holographic Non-Gaussianity
我们在最近提出的暴胀宇宙的全息描述中研究了原始宇宙学扰动的非高斯性。利用全息对偶三维非引力量子场论的关联函数,导出了确定宇宙学曲率扰动双谱的全息公式。这使我们能够计算的原始双谱的宇宙开始在一个非几何全息相位,使用微扰QFT计算。引人注目的是,对于一类由三维超可重正化QFT指定的模型,原始双谱完全具有f_nl^eq=5/36的可因子分解等边形式,而与对偶QFT的细节无关。这项调查的副产品是一个全息公式的应力-能量张量沿一般全息RG流的轨迹的三点函数,这应该有本工作的职权范围之外的应用。
2011-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scale-dependent bias with higher order primordial non-Gaussianity: Use of the Integrated Perturbation Theory
我们解析地推导出了一个更精确的公式,用于有偏物体的功率谱,其原始非高斯性不仅由非线性参数fNL参数化,而且还由gNL和tauNL参数化,它们表征了原始曲率扰动的三谱。我们采用Matsubara(2011)构造的积分微扰理论。我们讨论了fNL和tauNL之间的不平等的背景下,规模依赖的偏见,通过引入一个随机参数。我们还提到高阶环路校正到偏置参数的尺度依赖性。
2012-10-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Gaussianity Consistency Relation for Multi-field Inflation
虽然原始扰动的“局部形式”双谱的检测将排除所有单场暴胀模型,但多场模型仍然是允许的。我们表明,多场模型所描述的$δN$形式主义遵守$f_{\rm NL}$和本地形式的{ \it三谱}振幅,$τ_{\rm NL}$,使$τ_{\rm NL}>\frac12(\frac65f_{\rm NL})^2$与可能的对数尺度的依赖性之间的不等式,提供2-循环项是小的。检测到违反这个不等式将排除大多数多场模型,挑战暴胀作为一种机制,产生原形扰动。
2011-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scale-dependent bias from the primordial non-Gaussianity with a Gaussian-squared field
我们研究了原始曲率起伏$Φ$来源于高斯随机场和高斯平方场的情况下的晕偏置,即所谓的“非高斯模型”$Φ({\bf x}) = ϕ({\bf x}) + ψ({\bf x})^2 - <ψ({\bf x})^2>$。我们采用峰值-背景分裂公式,并发现一个新的尺度依赖性的晕偏置诱导高斯平方场。
2011-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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
Mapping possible non-Gaussianity in the Planck maps
(节录)可以想象的是,没有一个单一的统计估计可以敏感的所有形式和水平的非高斯性,可能存在于所观察到的CMB数据。在最近的工作中,一个统计程序的基础上计算的偏度和峰度的补丁的CMB天球已被提出,并用于找出显着的大角度偏离高斯前景减少WMAP地图。在这里,我们解决的问题,如何分析的高斯WMAP地图被修改,如果使用前景清洁普朗克地图,因此扩展和补充以前的分析在几个方面。我们进行了一个新的分析高斯与可用的几乎全天空前景清洁普朗克地图。随着前景通过不同的组件分离程序进行清理,然后对每个生成的普朗克地图进行高斯性测试。我们定量地确定高斯性的影响,掩蔽前景清洁普朗克地图与INPMASK,VALMASK,和U73普朗克面具。我们表明,虽然前景清洁普朗克地图呈现出不同程度的高斯性的显着偏差时,不太严重的INPMASK和VALMASK使用,他们成为一致的高斯性检测到我们的指标$S$时,与联盟U73掩模。当使用$K$指标时,发现与高斯性的一致性稍小,这似乎与普朗克小组报告的大角度异常有关。最后,我们研究的鲁棒性的高斯分析相对于噪声像素的普朗克团队,并表明,没有明显的变化时,被纳入地图。我们的分析结果提供了重要的信息前景清洁普朗克地图的适用性高斯重建的CMB天空。
2014-11-07 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
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
Two statistical procedures for mapping large-angle non-Gaussianity
在宇宙背景辐射(CMB)中发现原初非高斯性是探索早期宇宙物理的关键。由于单一的统计估计很难适用于检测各种可能的非高斯性形式,因此使用不同的统计指标来研究CMB的非高斯性是很重要的。这促使人们提出了一些统计工具,包括两个基于CMB天球球冠偏度和峰度的大角度指标。虽然适合于检测相当大的非高斯性,但它们无法检测普朗克边界内的非高斯性,并且表现出具有不期望的振荡模式的功率谱。在这里,我们使用了数千个模拟CMB地图来研究这些球形补丁程序的进展相关的问题。我们研究是否在补丁的选择的变化可以提高程序的灵敏度以及足够检测大角度的非高斯普朗克范围内。为此,提出了一种新的非重叠小区的统计过程,并建立了它的能力。我们还研究了这种新方法是否能够消除球冠方法的偏斜度和峰度功率谱中不期望的振荡模式。我们表明,新的程序解决了这个问题,明确这个意想不到的功率谱模式没有一个物理起源,而是可能产生的重叠与球冠的方法。最后,将该统计方法与传统的球冠统计方法进行了比较分析,确定了球冠统计方法的非高斯检测下限,并说明了球冠统计方法的相对强度和灵敏度。
2013-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Angular bispectrum and trispectrum of scalar-induced gravitational waves: all contributions from primordial non-Gaussianity $f_\mathrm{NL}$ and $g_\mathrm{NL}$
本文首次推导了局域型原初非高斯性参数 $f_\mathrm{NL}$ 和 $g_\mathrm{NL}$ 对标量诱导引力波角双谱与三谱的贡献,发现其可作为原初非高斯性的探针,且对谱振幅影响显著。
2024-05-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic Microwave Background Trispectrum and Primordial Magnetic Field Limits
原始磁场在宇宙微波背景辐射(CMB)中会产生非高斯信号,这是因为磁场应力和它们引起的温度各向异性与磁场成二次关系。我们计算一个新的措施,磁非高斯,CMB三谱,在大角度尺度上,通过萨克斯-沃尔夫效应的来源。由磁能密度和磁标量各向异性应力引起的三谱的典型幅值分别约为10^{-29}和10^{-19}的几倍。从WMAP数据的CMB非高斯性的观测限制,使我们能够保守地设置上限的nG,并可能sub-nG,对原始宇宙磁场的现值。这代表了迄今为止对原始磁场强度的最严格限制,在Mpc尺度上,并且优于CMB双谱和CMB功率谱中所有模式的限制。因此,CMB三谱是一种新的、更灵敏的大尺度原始磁场探测器。
2012-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining Scale-Dependent Non-Gaussianity with Future Large-Scale Structure and the CMB
我们预测了宇宙微波背景辐射和大尺度结构对原初非高斯模型的联合约束。本文研究了广义非高斯局部模型,其中参数f_NL被提升为尺度函数,并给出了适用于任意形式f_NL(k)的主成分分析。以Planck、DES和BigBOSS观测为例,强调CMB和LSS的互补性,预测幂律f_NL(k)模型的约束条件,并引入尺度依赖非高斯性度量的优值.
2012-07-10 astro-ph.CO 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
Scale-dependent non-Gaussianity probes inflationary physics
我们计算的双谱和三谱的非高斯原始密度扰动的(准)本地模型的尺度依赖性,并描述这种尺度依赖性的新的可观测参数。它们可以帮助区分暴胀模型,因为它们对标准观测量无法探测到的暴胀物理性质很敏感。我们发现这些参数之间的一致性关系,在某些类别的模型。我们将我们的研究结果应用到调制再加热的情况下,表明非高斯性的尺度依赖性可以是显着的。我们还讨论了双谱和三谱的尺度依赖性,在这种情况下,一个不同的形状,以及考虑中的数字的整体规模。最后给出了实空间中曲率扰动的一个公式,它通过放弃f_NL和g_NL是常数的假设而推广了标准的局部形式.
2010-10-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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