Primordial tensor bispectra in $μ$-CMB cross-correlations
宇宙微波背景温度和偏振各向异性与$μ$ -谱畸变之间的互相关被认为是测量(压缩)原始标量双谱的尺度范围内的主要CMB双谱。在这项工作中,我们解决是否有可能约束张量非高斯与这些互相关。我们发现,只有原始张量双谱与统计各向异性离开不同的签名,而各向同性张量双谱离开消失或高度抑制签名。我们讨论了压缩双谱的角度依赖性的长短动量决定的非零互相关。我们还讨论了这些非零配置的方式,其中原始的双谱变换下奇偶校验的影响。通过采用所谓的BipoSH形式主义来捕获统计各向异性的观测效果,我们进行Fisher预测,以评估从$μT$,$μE$和$μB$互相关的检测前景。在压缩的$\langle γγγ\rangle$和$\langle γγζ\rangle$双谱中观察统计各向异性将是具有挑战性的,因为张量扰动对$μ$ -畸变的影响小于标量扰动,因此需要对$μ$ -历元中张量扰动的影响进行大的独立放大。在没有这种机制的情况下,压缩$\langle ζζγ\rangle$双谱中的统计各向异性是$μT$、$μE$和$μB$互相关的最相关来源。特别是,我们指出,在各向异性暴胀模型中,$\langle ζζζ\rangle$在$μT$和$μE$中留下了潜在的可观察签名,从$μB$检测$\langle ζζγ\rangle$的前景增强。
2022-02-03 astro-ph.CO
Imprints of Oscillatory Bispectra on Galaxy Clustering
在膨胀过程中的长短模耦合,编码在压缩双谱的曲率扰动,诱导依赖的本地,小规模的功率谱上的长波长扰动,导致规模依赖的晕偏置。虽然这种尺度依赖性在满足一致性关系的单场暴胀模型的大尺度极限中不存在,但某些模型,如共振非高斯性,在中间尺度上表现出特殊的行为。我们重新考虑在这个模型中的晕偏置的预测工作在共形费米坐标,隔离的物理效应的长波长扰动的短尺度物理。我们发现,偏置振荡规模与包络类似的等边非高斯。此外,偏置显示出一种特殊的调制晕质量。不幸的是,我们发现即将到来的调查将无法检测到信号,因为它的幅度非常小。我们还讨论了由于暴胀子和大质量场之间的相互作用的非高斯性:我们的结果与文献中的偏差同意。
2018-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Imprints of primordial gravitational waves with non-Bunch-Davies initial states on CMB bispectra
本文研究非Bunch–Davies初态张量模对原初及CMB双谱的增强,指出在与广义相对论具有相同张量二次、三次算符的理论中该效应不可观测,并给出可被CMB实验探测的替代引力理论。
2023-07-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing Graviton Parity and Gaussianity with Planck T-, E- and B-mode Bispectra
本文首次将CMB B模纳入原初引力波非高斯性分析,利用普朗克PR4数据约束张量扰动的非高斯性与宇称性质,使宇称偶约束增强约30%并主导宇称奇界限,未探测到非高斯信号。
2024-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
CMB power spectra induced by primordial cross-bispectra between metric perturbations and vector fields
本文研究了由暴胀模型中暴胀子和矢量场耦合产生的度规微扰和矢量场的互双谱所产生的宇宙微波背景辐射的温度和偏振各向异性。如果再加热后矢量场仍然存在,则辐射占优时期由矢量场组成的各向异性应力会增强原初标量和张量涨落。我们表明,通过这种增强的原始交叉双谱产生不仅CMB双谱,但CMB功率谱。一般来说,我们可以预期这种交叉双谱产生标量和张量涨落之间的非平凡模式耦合信号。然而,我们明确表明,这种模式耦合信号不出现在CMB功率谱。通过对CMB标量模功率谱的数值分析,我们发现,虽然这些交叉双谱的信号小于初级非电磁信号,但它们具有一些特征,例如温度和偏振模式的负自相关。另一方面,信号从张量模式几乎是可比的主要非电磁的,因此观察到的$B$模式频谱的形状可能偏离预测在非电磁的情况下。这些印记可能有助于我们判断早期宇宙中标量场和矢量场之间是否存在耦合。
2012-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial full bispectra from the general bounce cosmology
本文计算一般反弹宇宙学收缩阶段标量与张量扰动的完整自双谱及交叉双谱,比较两类分支的非高斯振幅和形状,并给出满足理论与观测约束的可行参数空间。
2025-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity Beyond the Scalar Sector: A Search for Tensor and Mixed Tensor-Scalar Bispectra with Planck Data
该研究利用Planck PR4双谱和准最优分箱估计器,约束11个张量及张量-标量混合非高斯性模板,未发现显著信号,但显著收紧f_NL界限。
2025-05-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Constraining graviton non-Gaussianity through the CMB bispectra
张量非高斯性是检验对称性和暴胀时期是否存在更高自旋场的关键因素。事实上,引力子的三点相关器的形状完全由de Sitter阶段的对称性所固定,并且在宇称守恒的情况下,仅从普通引力作用量加上称为(Weyl)$^3$作用量的高阶导数项中得到贡献。利用宇宙微波背景(CMB)双谱,讨论了(Weyl)$^3$项对三点张量贡献的当前和未来界.我们的结果表明,即将到来的实验,如LiteBIRD,CMB-S4和CORE,将检测到(Weyl)$^3$项的存在,如果$M_p^4 L^4 \sim 10^{17} r^{-4}$,其中$L$参数化的(Weyl)$^3$项的强度和$r$是张量标量比,对应于$L\gtrsim 3.2 \times 10^5 M_p^{-1}$,而目前的上限是$M_p^4 L^4 = (1.1 \pm 4.0) \times 10^{19} r^{-4}$(68%CL)。
2019-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Constraining higher-order parameters for primordial non-Gaussianities from power spectra and bispectra of imaging survey
我们研究了高阶统计量和互相关统计量的统计能力,以约束原始的非高斯性从成像调查。特别是,我们认为本地型原始非高斯性,并讨论如何可以严格约束高阶非高斯参数($g_{\rm NL}$和$τ_{\rm NL}$)以及领先的序参量$f_{\rm NL}$从晕/星系集群和弱引力透镜测量。Fisher矩阵分析表明,双谱可以打破非高斯参数($f_{\rm NL}$、$g_{\rm NL}$和$τ_{\rm NL}$)之间的简并性,从而同时约束这三个参数。互相关统计的组合进一步将约束改进了2倍。因此,即将到来的成像调查,如大型综合巡天望远镜,有可能改善对原始非高斯性的约束,比普朗克从CMB测量中获得的约束更严格,使我们有机会测试单源一致性关系,$τ_{\rm NL} \ge (36/25) f_{\rm NL}^2$。
2016-05-15 astro-ph.CO
Why Must Primordial Non-Gaussianity Be Very Small?
利用标准微扰理论计算了一般单场暴胀中功率谱的单圈修正。由于增强成反比的曲率扰动的光谱指数的观察到的红色倾斜,校正原来是远远大于先前的预期。因此,为了保证宇宙学扰动理论的有效性,原初非高斯性必须远小于当前的观测界。
2022-02-10 astro-ph.CO hep-th
Influence of large local and non-local bispectra on primordial black hole abundance
原生黑洞代表了一种独特的探测器,可以在小尺度上约束早期宇宙--在大多数尺度上提供对原生功率谱的唯一约束。然而,这些约束强烈地依赖于即使是少量的非高斯性,这是不受约束的尺度显着小于那些可见的CMB。本文超越以往的考虑,考虑任意大小的等边、正交和局域形状的双谱对原初黑洞丰度的影响。从一个给定的双谱生成的早期宇宙的非高斯密度图,并用于放置在小尺度功率谱的约束。当小,我们表明,偏度提供了一个准确的估计约束如何依赖于非高斯,独立的形状的双谱。我们表明,非高斯正交模板的约束比本地和等边模板的一个数量级弱的影响。
2016-02-12 astro-ph.CO
Intrinsic Bispectra of Cosmic Magnetic Fields
来自普朗克实验和其他实验的即将到来的数据集能够以比目前更高的精度探测CMB非高斯性,并有可能打开一扇了解早期宇宙物理学的新窗口。然而,信号不一定是暴胀源,可能的污染物应详细检查。早期宇宙磁场就是其中之一,它可以由各种模型产生,包括在暴胀阶段、相变或由宇宙缺陷产生。如果这样的场在早期宇宙中已经扩展,它们就提供了CMB非高斯性的自然来源。CMB角双谱的知识需要完整的傅里叶空间(或“本征”)双谱。在本文中,我详细考虑了内禀双谱的早期宇宙磁场的幂律磁功率谱的范围。
2011-03-25 astro-ph.CO
Estimation of imprints of the bounce in loop quantum cosmology on the bispectra of cosmic microwave background
本文提出LQC原初双谱的解析模板,计算CMB温度与极化约化双谱,发现反弹振荡项贡献可忽略,故LQC的CMB双谱近似同于慢滚暴胀。
2023-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The binned bispectrum estimator: template-based and non-parametric CMB non-Gaussianity searches
我们描述了用于2013年和2015年欧空局普朗克卫星温度和偏振CMB图的官方分析的分箱双谱估计器的细节。该估计器的定义方面是确定已在谐波空间中合并的映射双谱(3点相关器)。对于映射中的非高斯性的参数确定(所谓的fNL参数),采用该分箱双谱与理论激励模板的内积。然而,作为补充方法,也可以使用可变平滑尺度来平滑分箱的双谱,以便抑制噪声并使相干特征在噪声之上突出。这允许人们以模型独立的方式寻找任何统计上显著的双谱信号。这种方法是有用的特征的双谱形状的银河前景发射,其中的双谱各向异性的理论预测是缺乏的,并检测一个偶然的原始信号,其中的理论模板尚未提出。本文介绍了基于模板和非参数的方法。
2016-06-01 astro-ph.CO
Polarization bispectrum for measuring primordial magnetic fields
本文研究了宇宙微波背景辐射(CMB)的极化双谱对原初磁场(PMF)的约束作用。我们计算所有可能的双谱之间的温度和偏振各向异性来源的PMFs,并表明,它们是弱相关的著名的本地型和二级ISW透镜双谱。从Fisher分析中发现,由于E模式双谱,在宇宙方差有限的实验中,磁化双谱的振幅的预期不确定性与单独的温度自双谱的分析相比提高了80%。在$\mathit{Planck}$或提出的PRISM实验情况下,我们将能够测量强度为2.6或2.2 nG的PMF。由于张量模式依赖性,PMF还产生涉及B模式偏振的双谱。我们还发现,B模式双谱可以更大幅度地降低不确定性,因此可以在类似PRISM的实验中测量到相当于或小于1 nG的PMF。
2013-11-06 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
Separating the Inseparable: Constraining Arbitrary Primordial Bispectra with Cosmic Microwave Background Data
通过机器学习方法,利用神经网络基函数和CMB余弦相似度损失函数,实现对任意原始双谱的高保真近似,从而对宇宙微波背景数据进行高精度约束。
2025-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB Scale Dependent Non-Gaussianity from Massive Gravity during Inflation
考虑了在暴胀过程中张量模变质量的宇宙学模型,研究了暴胀过程中标量模和质量张量模混合产生的宇宙微波背景(CMB)温度和偏振双谱.该模型假设在通货膨胀期间存在一个优选的空间框架。在宇宙学中,局部洛伦兹不变性已经被打破,因为存在一个优选的静止框架。优选空间框架的存在进一步打破了剩余的局部SO(3)不变性,特别是在张量模式中产生了质量。在线性微扰水平,我们最小化我们的模型,使矢量模式保持非动力学,而标量模式是相同的单场慢卷暴胀。在非线性微扰水平,这种暴胀的大质量引力子相位导致相当大的标量-标量-张量耦合,远大于标量-标量-标量耦合,与传统的情况相反。这种标量-标量-张量相互作用在CMB温度和偏振双谱中留下了尺度依赖的特征。非常有趣的是,我们发现预测的尺度依赖性和尺度依赖的非高斯性之间的相似性暗示在低多极WMAP和普朗克的结果。
2017-02-03 astro-ph.CO hep-th
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
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
Scale dependent bias from primordial non-Gaussianity with trispectrum
我们研究了由原始非高斯性引起的晕功率谱的尺度依赖性偏差。我们提出了一个分析结果的晕偏差,包括高达三谱的贡献。我们发现尺度依赖性偏差为探索非线性参数$\fnl$和$\tnl$之间的关系提供了新的可能性。
2011-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fast Estimation of Gravitational and Primordial Bispectra in Large Scale Structures
我们提出了一个快速估计的全暗物质的三维粒子分布的双谱依赖于一个可分离的模态展开的双谱的实现。精确双谱估计的计算成本相对于仿真演化是可以忽略的,因此各向同性双谱可以在评估功率谱时用作标准诊断。作为一个应用程序,我们测量的引力和原始暗物质双谱的演化$N$体模拟高斯和非高斯初始条件的本地,等边,正交和扁平的形状。将结果与使用3D可视化,3D形状相关性和累积双谱信噪比的理论模型进行比较,所有这些都可以非常快速地进行评估。我们测量的双谱由$\mathcal{O}(50)$系数确定,它可以用作非线性区域和非高斯初始条件下的拟合公式。在非线性制度与$k<2h\,\mathrm{Mpc}^{-1}$,我们发现一个很好的相关性之间的测量暗物质双谱和一个简单的模型的基础上的“恒定”双谱加上(非线性)树级引力双谱。在相同的范围内的非高斯模拟,我们发现一个很好的相关性之间的测量额外的双谱和一个恒定的模型加上(非线性)树级原始双谱。我们证明了非高斯双谱的常数贡献可以理解为引力双谱中常数模的时移,这是由单晕模型激发的。该额外的非高斯常数贡献的最终振幅与原始双谱中的常数模式的初始振幅直接相关。我们还评论了规则网格和玻璃初始条件对双谱的影响。
2012-07-24 astro-ph.CO
Relativistic effects and primordial non-Gaussianity in the galaxy bias
在处理观测量时,需要以规范不变的方式将观测到的星系涨落场与底层物质分布之间的偏差关系进行推广。我们从观测激发的均匀红移规范出发,采用定域欧拉偏置模型,在微扰理论中给出了这种关系。我们的计算包括原始非高斯性的存在。我们表明,大规模依赖的相对论效应在欧拉偏置独立出现的一些原始的非高斯性的存在。此外,欧拉偏差不仅继承了原始非高斯性的尺度依赖性,而且当具有不同偏差的源相关时,还具有与观察角度的调制。
2011-04-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Loop corrections to primordial non-Gaussianity
讨论了量子引力环效应对宇宙微波背景辐射的曲率功率谱和原初非高斯性等可观测量的影响。我们首先回顾前面所示的情况下,得到一个时间依赖性的zeta-zeta相关器由于环路校正。然后,我们研究了环路修正对CMB原始非高斯性的影响。我们的结论是,即使有一个单一的标量暴胀子,人们可能会得到一个巨大的非高斯值,这将超过观测值至少30个数量级。最后,我们讨论了标量驱动的暴胀模型的结果。
2018-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A New Approach to Probing Primordial Non-Gaussianity
我们解决了估计早期宇宙模型中高斯性偏差的双重挑战,同时保留必要的信息来评估非高斯性的检测是否是原始的。我们这样做,通过构建一个新的统计,双谱相关的功率谱,这是从宇宙微波背景的地图构建。该估计器被优化用于原始非高斯检测,但也可以用于区分原始非高斯性与次级非高斯性,例如可能来自未减去的点源或来自分量分离的残差。扩展早期的研究,我们提出了无偏非高斯估计优化部分天空覆盖和不均匀噪声与现实的扫描策略,但保留评估前景污染的能力。
2009-04-28 astro-ph.CO
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 as a Particle Detector
我们研究了具有自旋的大质量粒子在宇宙粒子上的印记。利用暴胀的有效场论的框架,我们将这些粒子的耦合分类为时间平移破缺的Goldstone玻色子和引力子。我们表明,它是可能的,以产生可观察的非高斯有效理论的有效性范围内,只要粒子的质量接近哈勃尺度和它们的相互作用打破了近似共形对称的通货膨胀背景。我们推导出明确的形状函数的标量和张量双谱,可以作为未来的观测搜索的模板。
2016-07-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Signatures of Primordial non-Gaussianities in the Matter Power-Spectrum and Bispectrum: the Time-RG Approach
利用时间重整化群方法研究了宇宙学暗物质密度扰动非线性演化中的原初非高斯性效应。该方法通过求解控制引力不稳定性动力学的类重整化群方程,改进了标准微扰法。从暗物质密度对比度和速度场构造的原始双谱表示重整化群流的初始条件。我们考虑局部,等边和折叠形状的初始非高斯性和分析,以及在其中的非线性参数f_{NL}参数化的强度的非高斯性取决于在傅立叶空间中的动量通过幂律关系,所谓的运行非高斯性的情况下。对于本地模型的非高斯性,我们比较我们的研究结果与最近的N体模拟的功率谱,发现他们准确地拟合N体数据波数k \sim 0.25 h/Mpc在z=0。我们还提出了预测的(减少)物质双谱的各种形状的非高斯。
2010-03-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial non-Gaussianity as a signature of pre-inflationary radiation era
讨论了在暴胀模型中产生的原初非高斯性,其中暴胀之前是辐射时代。结果表明,双谱和三谱的非高斯性由于前暴胀辐射时代的存在而增强。这种情况的一个显著特征是三谱非高斯性大于双谱非高斯性。
2013-02-01 astro-ph.CO
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
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
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
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
Self-Calibrated Cluster Counts as a Probe of Primordial Non-Gaussianity
我们发现,探测原始的非高斯与集群计数的能力大大提高,通过添加额外的方差计数,其中包含的信息的聚类。改变质量阈值和包含原始非高斯性对质量函数和偏置的冲突依赖性表明,自校准的团簇计数很好地打破了原始非高斯性和可观测质量关系之间的简并性。基于Fisher矩阵分析,我们表明,计数方差改善约束f_NL超过一个数量级。在暗能量状态方程下,它几乎没有简并性。我们预测,即将到来的超级超级凸轮星系团调查和暗能量调查将限制在水平σ(f_NL)\sim 8,这是竞争的预测约束下一代宇宙微波背景实验的原始非高斯性。
2009-05-06 astro-ph.CO
On the space of non-Gaussian fields with single-clock bispectra
我们发展了一个非高斯场的数学结构,其双谱满足单时钟膨胀一致性关系。在相同的顺序,我们的双谱的基础上恢复两个最简单的单时钟模板,我们也发现了第三个正交模板,它具有单时钟压缩极限,峰折叠配置,并具有非常小的耦合在等边极限。我们探讨了模板和运营商之间的映射在一个非常一般的拉格朗日单时钟波动,并没有发现新的模板和模型在文献中的显着重叠。我们对这一结论的物理含义进行了评论。我们的研究结果增加了支持的想法,理论和数据驱动的考虑将最好的服务,如果下一代非高斯约束的基础上,使用长短波长模式之间的耦合程度作为一个组织原则。
2016-07-20 astro-ph.CO
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
Oscillating Bispectra and Galaxy Clustering: A Novel Probe of Inflationary Physics with Large-Scale Structure
许多暴胀模型都预测了原始涨落双谱的振荡特征。由于它已被证明,原始的非高斯性,可以导致一个规模依赖的晕偏置,我们调查的影响,在三点函数的振荡上的暗物质晕的集群。有趣的是,我们发现,在暴胀子潜在的功能,如振荡或尖锐的步骤得到烙印在非高斯晕偏置的质量依赖性。在本文中,我们专注于模型显示的暴胀子潜力以及共振非高斯尖锐的功能。在这两种情况下,我们发现一个强大的非高斯晕偏置的斜率类似的本地模型的规模依赖。在共振的情况下,我们发现,非高斯偏置振荡晕质量,一个新的功能,是独特的这种类型的模型。在暴胀子潜在的一个尖锐的功能的情况下,我们发现,在质量尺度对应的傅立叶模式,退出地平线时,暴胀子是交叉的潜在功能的晕的聚类增强。这两种新效应都开启了用大尺度结构调查来表征通货膨胀潜力的可能性。我们简要地讨论了检测这些非高斯效应的前景。
2011-10-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Biasing and the search for primordial non-Gaussianity beyond the local type
原始非高斯性编码了关于暴胀物理学的有价值的信息,包括粒子和相互作用的光谱。我们对普朗克以外的非高斯性的理解的重大改进需要来自大尺度结构的信息。利用这些信息的最有前途的方法来自晕的尺度依赖性偏差。对于局部非高斯性,现有的改进已经得到了很好的研究,但是对于局部类型之外的非高斯性的潜力,包括等边和准单场暴胀,还没有得到很好的理解。在本文中,我们预测的能力,大尺度结构调查,以检测一般的非高斯星系/晕功率谱。我们研究了如何从一般的偏置模型中区分非高斯性,以及信息的编码方式。对于准单场暴胀,在参数空间的某些区域,可能有超过普朗克的显著改进。我们还表明,多示踪剂技术可以显着提高所有非高斯类型的灵敏度,提供了一个数量级的改善等边非高斯单示踪剂测量。
2017-03-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cluster Counts Tension : a Sign of Primordial Non-Gaussianity ?
我们今天观察到的大尺度结构的演化和丰度,如星系团,对暗物质原始密度波动的统计特性很敏感,假设它遵循高斯概率分布函数。在这个假设下,发现普朗克的团簇计数与用CMB角功率谱校准的预测值之间存在着很大的分歧。本工作的目的是放松高斯性假设,并检验暗物质原始密度涨落中的非高斯性是否可以缓解这种紧张。
2018-05-28 astro-ph.CO
Primordial non-Gaussianity in the large scale structure of the Universe
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。因此,任何重要的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。宇宙中的大尺度质量分布是对初始条件性质的敏感探测。最近的理论进展加上观测技术的迅速发展,将使我们能够批判性地面对暴胀情景的预测,并设置与宇宙微波背景一样具有竞争力的约束。在本文中,我们回顾了过去和当前在宇宙大尺度结构中寻找原始非高斯性的努力。
2010-06-24 astro-ph.CO
The 21cm radiation from minihalos as a probe of small primordial non-Gaussianity
我们提出了一个新的探测原始非高斯性的21厘米的高红移的小晕辐射。我们计算了红移为\sim 6-20的HI小晕的21 cm背景亮温的起伏(在宇宙微波背景下测量),发现由于振幅f_NL \leq 1的小非高斯性,亮温有显著的增强。这种增强可以归因于在非高斯性的存在下强烈增加的非线性偏置。我们表明,我们的研究结果是强大的对假设的质量函数和一些物理方面的minihalo形成的变化,但仍然是敏感的minihalos内或周围的强辐射源的存在。我们的研究结果是相关的约束和寻找小的原始非高斯与即将到来的射电望远镜,如LOFAR和SKA。
2012-07-17 astro-ph.CO
Imprint of primordial non-Gaussianity on dark matter halo profiles
利用Dalal { \it et al.}最近提出的半解析模型,研究了原始非高斯性对暗物质晕密度分布的影响.其将初始线性密度场的峰值与暗物质晕的最终密度分布相关联。具有原始非高斯性的模型通常会产生与高斯模型不同的初始密度场。我们利用偏移集理论的路径积分公式计算了非高斯密度场对峰形的修正,导出了非高斯密度场峰的统计特性。在晕轮廓的半解析模型的背景下,目前允许的原始非高斯性值将增加内部暗物质轮廓的形状,但只有在亚百分比水平,除了在最里面的区域。
2013-09-16 astro-ph.CO
Degeneracy between primordial non-Gaussianity and interaction in the dark sector
如果暗能量和暗物质通过能量和动量的交换相互作用,那么这可能会在大尺度上影响星系的功率谱。当这种情况发生时,它可能会通过尺度依赖的偏置与原始非高斯性的信号退化。我们考虑了一类相互作用的暗能量模型,并证明了在大尺度下,物质的过密度与尺度有关。我们估计的有效非高斯性所产生的大规模的影响,在黑暗的部门的相互作用。通过测量两个红移处的功率,可以从原始非高斯信号中分离出暗扇区相互作用信号。
2014-10-24 astro-ph.CO
Accurate Predictions for the Scale-Dependent Galaxy Bias from Primordial Non-Gaussianity
大尺度星系团可以作为宇宙中原始非高斯性的探测器,与CMB的各向异性相竞争。在这里,我们提出了改进的理论预测,其中包括一个重要的,以前被忽视的偏差校正。我们证明,新的预测是能够重现N体模拟的结果,解释了从以前的理论结果中看到的显着偏离。这些精确的预测为通过大尺度结构调查对原始物理学进行精确的约束开辟了道路。
2011-11-14 astro-ph.CO
Effective Theory of Large-Scale Structure with Primordial Non-Gaussianity
我们发展了非高斯初始条件下的有效大尺度结构理论。暗物质运动方程中的有效应力张量包含了新的算符,这些算符来源于原初双谱的压缩极限。通过缩放和角度依赖性参数化压缩极限,可以捕获大量原始非高斯性。在这个参数化,我们分类的有效理论的可能贡献。我们明确地表明,所有的条款一致的对称性产生粗粒化的暗物质运动方程及其初始条件。我们还证明了系统在重整化下是封闭的,因此修正项的基础是完整的。数值计算了物质功率谱和双谱的相关修正,并讨论了它们的相对重要性。
2015-05-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Multitracer technique for galaxy bispectrum - An application to constraints on non-local primordial non-Gaussianities -
我们探讨了使用星系双谱与多示踪技术作为一个可能的探头的原始非高斯性。我们预测了未来的约束的非线性参数,$f_{\rm NL}^{\rm eq}$和$f_{\rm NL}^{\rm orth}$,分别表征等边型和正交型原始双谱,并表明,多示踪剂分析将是有效的,减少宇宙方差噪声,如果星系的数量密度足够高。我们发现,未来星系巡天对星系双谱的测量可以达到比目前宇宙微波背景观测更高水平的对非局域型原初非高斯性的约束。
2017-09-11 astro-ph.CO
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
Signature of primordial non-Gaussianity on 21-cm power spectrum from dark ages
我们研究了原始的非高斯印记在黑暗时代的21厘米线差分亮度温度的功率谱的签名。利用引力团簇的微扰处理,我们定量地估计了非高斯和单圈修正对21厘米功率谱的影响。基于Fisher矩阵分析,研究了使用21-cm功率谱对局部型原始非高斯性的约束的潜在影响。结果表明,对于基线为几十公里的阵列,21 cm功率谱对原始非高斯性的抑制作用比宇宙微波背景测量的更强,且其抑制作用强于21 cm双谱,但在极限情况下,21 cm双谱的抑制作用最终会变得更强.
2022-06-23 astro-ph.CO
Scale-dependent bias from primordial non-Gaussianity in general relativity
在这篇文章中,我们研究了在广义相对论的背景下,由于局域型的原始非高斯性而导致的尺度依赖偏差的推导。我们证明使用的泊松方程在广义相对论微扰理论,从而推导出的尺度依赖的偏见作为一个测试的原始非高斯性,使用球形塌陷模型。由此推论,尺度依赖性偏差的形式在大于哈勃半径的尺度上不会得到广义相对论修正。这导致了一个正式的分歧关联函数偏示踪剂的质量分布,我们讨论。
2009-06-11 astro-ph.CO
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
Oscillations in the Primordial Bispectrum: Mode Expansion
我们认为存在的振荡的原始双谱,灵感来自三种不同的宇宙学模型,功能在原始的潜力,共振型非高斯性和偏离标准束戴维斯真空。为了把它们的双谱的约束,逻辑上的第一步是把这些到因式分解的形式,可以通过最近提出的方法的多项式基础上的四面体域扩展。我们调查的可行性,这样的扩展的振荡bispectra,并发现,一个需要越来越多的正交模式函数,以实现显着的相关性之间的扩展和原始频谱作为其频率的函数。为了减少所需的模式的数量,我们提出了一个基础上的傅立叶函数正交化的四面体域。我们表明,使用傅里叶模函数而不是多项式模函数可以产生必要的可因子分解性,只需使用使用多项式模函数重建双谱所需模式总数的1/5。此外,从观测的角度来看,由于模式函数和原始光谱之间的共振效应,扩展具有取决于振荡方向的独特签名。这种效果打开的可能性,以提取有关的双谱的频率以及它的形状,同时考虑只有有限数量的模式的信息。共振效应与重构双谱的相位无关,这表明傅立叶模式提取可能是检测数据中的振荡双谱的有效方法。
2016-06-02 astro-ph.CO
Primordial non-Gaussianity from the 21 cm Power Spectrum during the Epoch of Reionization
原初非高斯性是暴胀宇宙学的一个关键检验。我们认为,在再电离的时代,从21厘米发射的电离功率谱的非高斯性的影响。我们专注于大尺度上的功率谱在7到8的红移,并探讨当前和下一代21厘米实验的局部非高斯参数f_NL的预期约束。我们表明,如SKA和MWA实验可以测量10阶的f_NL值。这可以通过一个数量级的快速傅里叶变换望远镜,如Omniscope。
2011-09-04 astro-ph.CO
CMB B-mode non-Gaussianity: optimal bispectrum estimator and Fisher forecasts
即将到来的宇宙微波背景(CMB)数据可以用来探索谐波3点函数,涉及的CMB偏振信号的B模式分量。我们专注于描述B模场与CMB温度各向异性(T)和/或E模偏振(即,和)的非高斯相关的双谱<TTB><EEB><TEB>。这种双谱探测违反张量一致性关系:宇宙学关联函数的模型独立行为,涉及一个大波长张量模式(引力波)。观测到的张量一致性关系的破坏将排除大量的暴胀模型。我们描述了一个泛化的小松-Spergel-Wandelt(KSW)的双谱估计,允许统计推断这种类型的原始非高斯与CMB温度和偏振各向异性的数据。广义估计与现有的KSW估计共享其统计特性,并保留了有利的数值尺度与角分辨率。在本文中,我们推导出估计量,并提出了一组Fisher预测。我们展示了预测如何与各种实验参数(例如,下限和上限角带限制)进行缩放,例如,即将到来的地面西蒙斯天文台实验和拟议的LiteBIRD卫星实验。我们评论可能的污染物,由于次级宇宙学和天体物理学的来源。
2019-11-26 astro-ph.CO