Equal-time Consistency Relations in the Large-Scale Structure of the Universe
讨论了等时暗物质的(n + 1)-相关函数软极限的相容性关系及其对晕模型的影响。
2013-11-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Symmetries and Consistency Relations in the Large Scale Structure of the Universe
本文研究了非相对论性暗物质流体与引力耦合的牛顿运动方程所具有的对称性,这种对称性引起了引力不稳定现象。我们还讨论了一些一致性关系,涉及软极限的(n + 1)-相关函数的物质和星系的超密度。
2014-03-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Examining the consistency relations describing the three-point functions involving tensors
众所周知,表征标量双谱的非高斯参数$f_{_{\rm NL}}$可以用压缩极限下的标量谱指数来表示,这一性质被称为相容关系。本文研究了由单个正则标量场驱动的暴胀模型中标量和张量的三点互相关以及张量双谱的相容关系。用我们前面介绍过的无量纲非高斯参数$C_{_{\rm NL}}^{\mathcal R}$和$C_{_{\rm NL}}^{\mathcal γ}$来表征互相关,我们以类似于纯标量情况的方式,将控制互相关的一致性关系表示为这些非高斯参数与标量或张量谱指数之间的关系。讨论了描述张量双谱的非高斯参数$h_{_{\rm NL}}$的对应关系。我们分析建立这些一致性关系明确在以下两种情况下:一个简单的例子,涉及一个特定的情况下,幂律膨胀和一个非平凡的情况下,在所谓的Starobinsky模型,是由一个线性的潜力,其斜率急剧变化。我们还在数值上验证了三种类型的通货膨胀模型,允许从慢卷的偏差,并导致标量功率谱的功能,通常会导致一个更好的适合的数据比更传统的,几乎规模不变的,光谱的一致性关系。最后,我们总结了我们所取得的成果。(节录)
2014-09-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Single-Field Consistency Relations of Large Scale Structure. Part III: Test of the Equivalence Principle
如果违反等价原则,最近导出的大尺度结构的一致性关系就不成立。我们在一个有两种流体的玩具模型中明确地展示了这一点,其中一种流体与第五种力耦合。我们探讨的限制,星系调查可以设置EP违反看压缩极限的3点函数涉及两个人口的对象。我们发现在宇宙学尺度上可以探测到10^{-3} - 10^{-4}阶的EP破坏。变色龙模型已经受到太阳系内筛选要求的限制,并且只能用这种方法探索参数空间的非常小的区域。我们表明,没有违反的一致性关系,预计在Galileon模型。
2014-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Consistency relation in power law G-inflation
在基于最小耦合标量场(正则或非正则)的标准暴胀方案中,标量扰动速度的亚光速传播确保了以下一致性关系:$r \leq - 8n_{_T}$,其中$r$是张量与标量之比,$n_{_T}$是张量扰动的谱指数。然而,最近,它已被证明,这种一致性关系可以违反伽利略暴胀模型,即使在超光速传播的标量扰动。因此,研究标量场扰动的亚光速传播是否对G-暴胀模型中的比率$r/|n_{_T}|$施加任何限制是有趣的。本文给出了一类导致幂律暴胀的G-暴胀模型的相容关系。在这类模型中,可以根据模型参数使用$r > - 8n_{_T}$或$r \leq - 8n_{_T}$。然而,标量场扰动速度的亚光速传播,正如因果关系所要求的那样,限制了$r \leq -(32/3)\,n_{_T}$。
2014-07-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Consistency Relation for multifield inflation scenario with all loop contributions
在暴胀期间产生的表征非高斯性的非线性参数$f_{NL}$和$τ_{NL}$之间的一致性关系已经成为一个有用的工具,它有可能一次性排除一大类暴胀模型。在我们以前的工作中,我们将Suyama-Yamaguchi不等式扩展到1-loop校正。本文导出了一个推广到{ \it all}环校正的不等式,它与原Suyama-Yamaguchi不等式$τ_{NL} \geq (6/5f_{NL})^2$具有相同的表达式,但在单场模型的情况下,该不等式不再满足.
2012-05-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Conformal consistency relations for single-field inflation
我们推广了单场一致性关系,不仅捕捉到了压缩极限中的首项--1/q^3,其中q是小波矢--而且捕捉到了次首项,1/q^2。对于(n+1)点函数,这一项在特殊的保角变换下是固定不变的;这与1/q^3项与n点函数的标度依赖性有关的事实是一致的。对于三点函数的压缩极限,这个共形一致性关系意味着不存在1/q^2的项。我们验证了4点函数的压缩极限与3点函数的共形变分有关,无论是在正则慢卷膨胀的情况下,还是在具有降低的声速的模型中。在第二种情况下的共形一致性条件捕获,在可观的水平,在拉格朗日的洛伦兹不变性的非线性实现引起的运营商之间的关系。这些结果意味着,在任何单场模型中,原始的关联函数被赋予SO(4,1)对称性,与膨胀和特殊的保角变换非线性实现的?我们还验证了共形一致性关系的任何n点函数的模型与调制的暴胀子潜力,其中的规模依赖是不可忽略的。最后,我们推广了张量和软内动量的相容关系。
2012-07-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Kurtosis consistency relation in large-scale structure as a probe of gravity theories
本文基于物质密度涨落构建峰度一致性关系,推导出DHOST理论框架下两个独立的一致性关系,为约束和检验修正引力理论提供了新探针。
2024-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Trivial Checks of Novel Consistency Relations
单场微扰满足无穷多个一致性关系,这些关系限制了软动量中各阶关联函数的压缩极限。这些可以被理解为剩余整体对称的无限集合的沃德恒等式,或者等价地被理解为空间单同态的斯拉夫诺夫-泰勒恒等式。在本文中,我们进行了一些新的,非平凡的检查的背景下,任意声速的慢滚单场暴胀模型的身份。我们专注于具体的身份涉及3点功能与软外部模式,并考虑所有可能的标量和张量的组合的硬动量模式。在所有这些情况下,我们检查的一致性关系,并包括立方阶的软动量。为此,我们首次计算了3点函数,涉及2个标量和1张量,以及2张量和1个标量,任意声速。
2014-01-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Consistency relations and conservation of $ζ$ in holographic inflation
众所周知,在单钟暴胀中,曲率扰动$ζ$在超视界尺度上是时间常数。在标准的体描述中,这可以很简单地从体中能量动量张量的局部守恒得出。另一方面,在全息描述中,曲率扰动的恒定性必须与边界理论中RG流的性质有关。在这里,我们表明,在单时钟全息暴胀,$ζ$的时间无关性的的截断独立性的能量动量张量的边界理论,并从所谓的一致性关系的顶点功能与软腿。
2016-06-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing the Origin of Cosmological Magnetic Fields through the Large-Scale Structure Consistency Relations
研究了描述暗物质、重子和磁场演化的后复合宇宙磁流体动力学方程组的对称性。这是在流体方程和相空间中的Vlasov-Poisson-麦克斯韦方程组的水平上完成的。本文讨论了在磁场和物质超密度情况下,(n + 1)-相关函数软极限的相容性关系。特别是,我们强调,任何违反这种一致性关系在相同的时间将指向一个膨胀的起源磁场。
2014-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistency relation for $R^p$ inflation
我们考虑用$p \approx 2$进行$R^p$膨胀,允许与$R^2$膨胀有小的偏差。利用Einstein框架下的暴胀子势,我们构造了标量谱指数、张量-标量比以及标量谱指数的运行之间的一致性关系,这将有助于在未来的观测中约束对$R^2$暴胀的偏离.
2015-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dominance of gauge artifact in the consistency relation for the primordial bispectrum
传统的宇宙学扰动理论是在假定宇宙的整个空间区域是无限大的前提下进行的。然而,在实际观测中并非如此,因为宇宙的可观测部分是有限的。为了对可观测的涨落给出理论预言,规范不变的可观测量应该由我们的有限体积的局域可观测宇宙中的信息组成。从这个角度出发,我们重新考察了单场模型中的原初非高斯性,重点研究了压缩极限下的双谱。传统的预测指出,在这个极限的双谱是有关的功率谱通过所谓的一致性关系。然而,事实证明,如果我们采用一个真正的规范不变变量,这是自然组成的纯粹的信息,在我们的本地宇宙,双谱的领先项在压缩极限预测的一致性关系消失。
2011-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On testing and extending the inflationary consistency relation for tensor modes
如果观测证实了BICEP 2关于CMB尺度上张量-标量比$r\approx 0.2$的说法,那么暴胀相容性关系$n_{t}=-r/8$预测张量谱指数$n_t$为一个小的负值。我们表明,未来的CMB极化实验应该能够证实这一预测在几个西格玛。我们还展示了如何适当地扩展太阳系尺度的一致性关系,其中原始引力波密度$Ω_{gw}$可以测量拟议的实验,如大爆炸观测。这将为一致性关系提供更严格的测试,并获得有关早期宇宙的更详细的信息。
2015-08-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistently violating the non-Gaussian consistency relation
暴胀的非吸引子模型的特征在于曲率扰动的超视界演化,引入了双谱的压缩极限和功率谱的谱指数之间的非高斯一致性关系的破坏。在这项工作中,我们表明,双谱的压缩极限的非吸引子模型继续尊重的背景演变所决定的关系。我们将展示如何推导出这种关系,只使用对称参数,而不需要解决运动方程的扰动。
2015-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Improving the Single Scalar Consistency Relation
我们提出了一个测试的基础上使用测量良好的标量功率谱重建张量功率谱的单标量暴胀,到一个单一的积分常数。我们的测试是一种集成版本的单标量一致性关系。这种测试可以有效地使用,即使当张量功率谱测量太差,无法解决张量谱指数。我们给出了一个例子,使用模拟数据的基础上的一个假设的检测与张量标量比$r = 0.01$。我们的测试也可以用于相关的标量和张量的功能,在遥远的未来,当数据是好的。
2017-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ultra Slow-Roll Inflation and the non-Gaussianity Consistency Relation
超慢卷暴胀最近被用来挑战非高斯一致性关系。我们表明,这种通货膨胀的情况属于一个参数类的模型,我们研究它的属性和观测预测。我们证明了功率谱保持尺度不变,双谱是局部类型的fnl=5(3-ns)/4,这确实是一个修改的一致性关系。然而,我们也表明,该系统是不稳定的,并遭受许多物理问题,其中之一是很难正确WMAP规范化的模型。我们的结论是,超慢卷通货膨胀仍然是一个非常特殊的情况下,其物理相关性可能不足以质疑的一致性关系的有效性。
2012-11-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A non-perturbative test of consistency relations and their violation
在本文中,我们验证了大尺度结构的一致性关系,使用N体模拟,包括在高度非线性政权的模式。这些关系(由Kehagias & Riotto和Peloso & Pietroni指出)遵循牛顿势平移常数和线性梯度下的动力学对称性,并预测(等时间)压缩双谱与功率谱之间的比值中不存在某些极点。的一致性关系,对称性声明,是准确的,但没有事先检查超出微扰制度。我们的测试使用N体模拟不仅提供了一个非微扰检查,但也作为一个热身练习的应用程序的观测数据。一些微妙之处出现时,采取挤压限制的双谱-我们展示如何规避或解决这些问题。一个有趣的副产品,我们的调查是一个明确的证明,线性梯度对称性是不受周期性边界条件的模拟。最后,我们使用模拟验证的一致性关系被违反时,初始条件是非高斯(本地fNL型)。这里开发的方法铺平了道路,约束原始非高斯使用大尺度结构数据,包括(许多)高度非线性模式,否则难以解释和利用。
2019-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Consequences of Symmetries and Consistency Relations in the Large-Scale Structure of the Universe for Non-local bias and Modified Gravity
由于描述暗物质和星系流体通过引力耦合的牛顿运动方程的对称性,在实空间和红移空间中,可以得到包含暗物质和星系超密度的(n + 1)-相关函数软极限的一致性关系。我们研究的影响,这种对称性的理论的星系偏置和修改后的引力理论。我们发现,不变性的流体方程下的坐标变换,诱导一个长波长的速度约束的偏差只依赖于一组不变量,而这种方程的对称性下的Lifshitz标度的情况下,物质占主导地位,可以计算的偏置膨胀的系数的时间依赖性。我们还发现,在修正引力理论中,违反等效原理会导致对相容性关系的违反,这可能是它们观测的一个标志。因此,在给定绝热高斯初始条件下,观测到星系偏离相容性关系将意味着所谓的非定域欧拉偏置模型的崩溃,或者违反了基本引力理论中的等效原理。
2013-11-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Consistency Relations for Non-Gaussianity
我们研究非高斯性的一致性关系。我们从哈密顿量和场的重定义出发,对三点关联函数的相容关系给出了一个与模型无关的动力学证明。这种关系可以应用于单场暴胀、多场暴胀和曲率情况。这种关系也可以推广到任意阶微扰理论中的$n$ -点关联函数和任意数目的环。
2008-09-12 astro-ph gr-qc hep-th
Consistency relation for the Lorentz invariant single-field inflation
本文计算了一般洛伦兹不变单场暴胀的等边形和正交形双谱的大小。场论的稳定性意味着声速的平方为非负,这导致正交形和等边形双谱的大小之间存在一致性关系,即$f_{NL}^{orth.}\lesssim -0.054 f_{NL}^{equil.}$。特别地,对于单场Dirac Born Infeld(DBI)暴胀,一致性关系变为$f_{NL}^{orth.}\simeq 0.070 f_{NL}^{equil.}\lesssim 0$。这些一致性关系在混合情形下也是成立的,在这种情形下,其他光标量场的量子涨落对超视界尺度上的总曲率扰动也有贡献,并可能产生局部形式的双谱.混合情景的一个显著预测是$τ_{NL}^{loc.}>({6\over 5}f_{NL}^{loc.})^2$。将这些一致性关系与WMAP 7年数据进行比较,发现洛伦兹不变暴胀仍有很大的发展空间,而DBI暴胀在CL超过68%时已不受欢迎。
2010-05-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effective Field Theory Approach to Cosmological Initial Conditions: Self-Consistency Bounds and Non-Gaussianities
有效场论(EFT)是一种有效的方法,用于参数化未知的高能物理效应对低能数据的影响。当应用于时间相关背景时,EFT必须补充初始条件。在这些程序中,我简要地描述了这种方法,特别是在通货膨胀的情况下,几乎德西特背景。我提出了一定的自洽约束,约束的初始状态从标准的热真空的可能偏差的大小。我还估计了由于非热初始状态,这是兼容的所有边界的非高斯性的最大尺寸。这些非高斯性可以比描述单标量慢卷暴胀的作用中的非线性大得多
2004-10-19 astro-ph gr-qc hep-th
A generalized non-Gaussian consistency relation for single field inflation
我们证明了受正则单标量场驱动的微扰暴胀时空在一类特殊的坐标变换下是不变的,同时还证明了在共动规范中曲率微扰的场重参数化.这种变换可用于导出在视界穿越后不冻结的情况下有效的同动曲率扰动的3点关联函数的压缩极限。这导致了一个广义版本的马尔达西纳的非高斯一致性关系的意义上,双谱压缩极限是完全由时空同构。正如在标准一致性关系的情况下,这个结果可以理解为长波长模式如何调制较短波长模式的结果。这种关系允许人们推导出众所周知的违反超慢滚中遇到的一致性关系,其中曲率扰动在地平线交叉后呈指数增长。
2018-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
One-particle-irreducible consistency relations for cosmological perturbations
我们推导出了标量宇宙学扰动的相容性关系,它在一个或多个外部动量变软的“压缩极限”中成立。我们的结果被制定为适当定义的一个粒子的不可约N点和(N-1)点的功能,从剩余的空间共形同胚的酉规范拉格朗日之间的关系。因此,这些关系中的一些对于微扰理论中的所有阶都是精确的,并且不依赖于近似的deSitter不变性或其他动力学假设(例如,算子乘积展开的性质或模式在水平交叉处的行为)。的一致性关系适用于模型独立的宇宙学的情况下,时间演化是由一个单一的标量场。除了再现已知的结果,单场膨胀的慢滚极限,我们验证了我们的一致性关系持有更普遍的,例如在幽灵凝聚模型在平坦的空间。我们评论我们的结果可能扩展到多场模型。
2013-03-05 astro-ph.CO hep-th
Single-Field Consistency Relations of Large Scale Structure
我们推导出晚期宇宙的一致性关系(CDM和ΛCDM):密度对比度δ的n点函数与极限中(n +1)个动量之一变得比其他动量小得多的(n +1)点函数之间的关系。这些都是基于这样的观察,即在暴胀的单场模型中,长模由于在暴胀过程中一直冻结到宇宙晚期,即使长模在视界之内(但在声音视界之外),也会减少到一个单态性。这些结果是在牛顿规范中,在长模的小动量q下,在一阶和二阶下导出的,在短尺度δ下,它们是非微扰有效的。在非相对论极限下,我们的结果与(Kehagias和Riotto '13)和(Peloso和Pietroni '13)相匹配。这些关系是自同构不变性的结果;它们在宇宙晚期的暴胀或违反等价原理(额外的力)时不满足额外的自由度。
2014-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Violation of consistency relations and the protoinflationary transition
如果我们验证了一致性关系的有效性,则标量和张量功率谱的张量谱指数和相对振幅都由单个慢滚参数固定。原暴胀跃迁的物理学可以明确地打破一致性关系,导致暴胀曲率尺度与传统知识相比减小。经过严格的审查,我们认为,暴胀曲率规模,暴胀的总次数,并最终,在其普朗克边界的暴胀的偏移都具有可计算的理论误差。虽然这些考虑缓解了Bicep2数据和其他卫星观测之间的一些紧张关系,但它们也需要更好地理解原暴胀过渡,其物理特征可以在未来通过对B模式自相关的光谱特性的完整分析进行评估。
2014-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistency Relations for the Conformal Mechanism
我们系统地推导出与非线性实现的对称性理论的一致性关系与自发破缺的共形对称性,但与线性实现的de Sitter子代数。这些恒等式将具有软外部Goldstone的(N+1)点关联函数与N点函数联系起来。这些关系对最近提出的在早期宇宙中产生密度扰动的共形机制有直接的影响。我们研究的观测结果,特别是一个新的单循环贡献的四点函数,相关的随机尺度依赖的偏见和CMB μ失真。
2013-04-11 astro-ph.CO hep-th
Lagrangian space consistency relation for large scale structure
一致性关系将(N+1)点关联函数的压缩极限与N点函数联系起来,这是一种非微扰对称性陈述,即使相关的高动量模式处于非线性区域和天体物理复杂性中,它也成立。最近,Kehagias & Riotto和Peloso & Pietroni发现了一个适用于大尺度结构的相容关系。我们表明,这可以改写成一个简单的物理声明在拉格朗日空间:压缩关联函数(适当规范化)消失。无论相关观测值是否同时存在,也无论是否存在多流,这都是成立的。这一陈述的简单性表明,在拉格朗日空间中,对非线性区域中的大尺度结构的分析理解可能特别有希望。
2015-02-24 astro-ph.CO 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
Multimessenger consistency relations bridging gravitational wave and large scale structure observations
ICRANet(国际相对论天体物理中心)
本研究针对Horndeski理论推导了多信使一致性关系,建立引力波与大尺度结构可观测量的无参数化关联,可用于修改引力的模型无关检验及有效引力常数的独立探测。
2025-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the scalar consistency relation away from slow roll
众所周知,非高斯参数$f_{_{\rm NL}}$,它经常被用来表征标量双谱的振幅,可以完全表示为压缩极限下的标量谱指数$n_{\rm s}$,一个关系,被称为一致性条件。这种关系,虽然它主要是在缓慢滚动通货膨胀的背景下讨论,实际上是预计将举行任何单场模型的通货膨胀,无论动力学的基础模型,提供通货膨胀发生在吸引子在晚些时候。在这项工作中,我们明确检查的一致性关系的有效性,分析以及数值,远离慢滚。从分析上讲,我们首先得出幂律暴胀的简单情况下的关系。我们还考虑了非平凡的例子Starobinsky模型涉及一个线性势的斜率突然变化(这导致了一个短暂的快速滚动),并建立完全解析的条件。然后,我们在数值上检查的一致性关系的有效性,在三个暴胀模型,导致以下功能的标量功率谱由于偏离慢滚:(i)在大尺度上的急剧切断,(ii)在一个中等范围的尺度振荡的爆发,和(iii)小,但重复,调制扩展到广泛的尺度。值得注意的是,普朗克小组发现,与更标准的幂律原始光谱相比,正是这样的光谱导致了对CMB数据的更好拟合。我们评估的标量双谱任意三角形配置的波数在这些膨胀模型,并明确说明,在压缩极限,一致性条件确实是满足的情况下,即使从慢卷的强烈偏差。
2015-02-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Galilean invariance and the consistency relation for the nonlinear squeezed bispectrum of large scale structure
我们讨论了伽利略不变性对宇宙大尺度结构非线性演化的约束,即与视界下尺度相关的对称性。利用与不变性相联系的沃德恒等式,我们导出了密度和速度扰动的统计量(如功率谱和双谱)之间的完全非线性一致性关系。这些关系式直到O(f_{NL} ^2)修正都是有效的。然后,我们表明,迄今为止提出的大多数半解析方法恢复微扰扩展的LSS动力学不满足伽利略不变性的约束,因此容易受到非物理红外效应。最后,我们确定并讨论了一个非微扰的半解析格式,它在任何阶的展开下都是明显的伽利略不变量。
2013-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
An Infinite Set of Ward Identities for Adiabatic Modes in Cosmology
我们证明了任何具有常数增长模的单场宇宙学模型的关联函数都受到无限多个新的相容性关系的约束,这些相容性关系将具有软动量标量或张量模的(N+1)点关联函数与硬动量模的N点关联函数的对称变换联系起来.我们推导出这些一致性关系沃德恒等式的一个无限的塔的非线性实现的全球对称性管理标量和张量扰动。这些对称性可以用整数n来表示。在每一阶n,一致性关系完全约束(对于n= 0,1),部分约束(对于n>= 2)软极限的q^n行为。n=0时的恒等式恢复了Maldacena关于软标量和张量模的原始相容关系,n=1时的恒等式给出了最近发现的共形相容关系,n>= 2时的恒等式是新的.作为检验,我们直接验证了在慢卷暴胀中已知的关联函数满足n=2恒等式。
2014-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Consistency relations for large-scale structure in modified gravity and the matter bispectrum
我们研究了传播单个标量自由度的最一般标量-张量理论中的大尺度结构的微扰理论,其中包括Horndeski理论和超越。我们利用暗能量的有效场论对参数空间进行建模。对于Horndeski理论,引力场和流体方程在坐标和场的时间相关变换的组合下是不变的。这种对称性使得我们可以构建一种物理绝热模式,将微扰理论的内核固定在压缩极限,并确保最初在广义相对论中推导出的大尺度结构的著名相容性关系在修正引力中也成立。相反,对于Horndeski以外的理论,人们通常不能构造这样的绝热模式。这使得微扰理论的核在压缩极限下发生了修正,从而使得对大尺度结构的相容关系不再成立。然而,我们表明,压缩极限的修改只依赖于线性理论。我们通过计算物质双谱来研究这种违反的观测后果。在压缩极限下,当考虑不同示踪剂之间的互相关时,预期效果最大。此外,个别贡献的1-loop物质功率谱不取消在红外限制的动量积分,修改非线性尺度上的功率谱。
2020-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
One consistency relation for all single-field inflationary models
本文提出一种适用于所有单场暴胀模型的非高斯性一致性关系,通过考察背景演化与线性扰动理论计算曲率扰动挤压极限双谱,无需特定对称性等假设即可重现已知结果。
2023-11-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Testing inflationary consistency relations by the potential CMB observations
检验所谓的一致性关系对于区分不同类型的通货膨胀模型起着重要的作用。在本文中,我们研究了可能的测试的基础上的潜在观测的宇宙微波背景(CMB)辐射,包括计划中的CMBPol任务和理想的CMB实验中,只考虑减少宇宙弱透镜污染的B模式偏振。我们发现,对于正则单场暴胀和幻影暴胀,一致性关系很难检验:对于CMBPol任务,一致性关系的检验只有当满足$r>0.14$,而对于理想实验,一致性关系的检验只有当满足$r>0.06$.然而,对于具有大非高斯信号的一般洛伦兹不变单场暴胀和绝热扰动与等曲率扰动之间具有强相关性的双场暴胀,情况可能会变得更好。我们发现,对于这两类通货膨胀的测试是可能的,如果$r\gtrsim 10^{-2}$或甚至更小的两个CMB实验。
2011-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Consistency Relation for Single-Field Inflation with Power Spectrum Oscillations
我们导出了单场暴胀标量微扰功率谱振荡频率的理论上界。振荡最自然地由具有变化相位的修改的真空产生。当这个相位快速变化时,它在标量涨落之间引起强相互作用。如果相互作用足够强,理论就不能用微扰理论来评估,因此对振荡频率施加了限制。这补充了温伯格发现的控制有效场论有效性的界限。广义的一致性关系也允许人们使用压缩配置的高点相关的功率谱振荡的约束。
2013-03-20 astro-ph.CO hep-th
Squeezing $f_{\rm NL}$ out of the matter bispectrum with consistency relations
我们展示了如何使用一致性关系来鲁棒地从物质双谱的压缩极限中提取局部原始非高斯性($f_{\rm NL}$)的振幅,以及进入非线性区域。首先,我们导出了压缩双谱中的主导项与原初非高斯性之间的非微扰关系,修正了文献中的一些结果。这个关系,然后使用成功地测量$f_{\rm NL}$从$N$体模拟。我们讨论了我们的结果对不同尺度削减和红移的依赖性。具体而言,分析是强烈依赖于最小的软动量,$q_{\rm min}$,这是最敏感的原始双谱的贡献,但在很大程度上是独立的最大的硬动量,$k_{\rm max}$的选择,由于非高斯性质的协方差。我们还展示了如何在更高的红移,由于减少了非对角协方差的约束$f_{\rm NL}$改善。特别地,对于使用$f_{\rm NL} = 100$和一定体积的$(2.4 \text{ Gpc}/h)^3$的模拟,我们测量了红移$z=0$处的$f_{\rm NL} = 98 \pm 12$和$z=0.97$处的$f_{\rm NL} = 97 \pm 8$。最后,我们将我们的结果与Fisher预测进行了比较,结果表明,当前版本的分析令人满意地接近Fisher误差。我们认为这是第一步,现实应用的一致性关系,约束原始的非高斯使用的意见。
2023-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Soft-Pion Theorems for Large Scale Structure
一致性关系--将N点函数与压缩的(N+1)点函数联系起来--在大尺度结构(LSS)中很有用,因为它们具有非微扰的性质:即使N点函数处于非线性状态,即使它们涉及天体物理学上混乱的星系观测值,它们也是成立的。一致性关系的非微扰性质是由它们是对称性陈述这一事实保证的,在对称性陈述中,速度起着软π介子的作用。本文讨论了两个问题:(1)如何利用牛顿规范中的剩余坐标自由度系统地导出这些关系,并将它们与$ζ$ -规范(常用于暴胀研究)中的已知结果联系起来;(2)在什么条件下不符合相容关系.在非相对论极限下,我们的推导再现了Kehagias \& Riotto和Peloso & Pietroni发现的牛顿相容关系.更一般地说,存在一组无限的一致性关系,如在$ζ$ -规范中已知的。在这两种规范中的对称性之间存在一一对应的关系;特别地,牛顿相容性关系是由$ζ$ -规范中的膨胀和特殊的共形对称性得出的。我们通过研究星系动力学和偏置模型来探讨一致性关系的鲁棒性。我们给出了一个系统的列表的条件下,一致性关系被违反;违反发生,如果星系的偏见是非本地的红外发散的方式。我们强调绝热模式条件的相关性,不同于对称性的考虑。作为我们调查的副产品,我们讨论了一个简单的流体拉格朗日LSS。
2014-06-03 astro-ph.CO hep-th
Consistency relations between the source terms in the second-order Einstein equations for cosmological perturbations
除了在四维均匀各向同性背景宇宙中得到的二阶Einstein方程外,我们还在不忽略任何扰动模式的情况下,导出了规范不变的理想流体的连续性方程和Euler方程的二阶扰动。证明了二阶爱因斯坦方程的所有方程与物质场运动方程的一致性。由于这种一致性检查,我们可以说所有二阶方程的集合都是自洽的,并且在这个意义上它们是正确的。
2009-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tensor Adiabatic Modes and Consistency Relations with Primordial Axion-Gauge Fields
研究了SU(2)规范场下轴子暴胀模型中的张量相容关系。在张量扇区中,我们有两个自旋为2的模,标准重力波和SU(2)规范场的张量扰动,后者在线性水平上产生重力波。有趣的是,我们发现,重力波是绝热的和Maldacena的一致性关系,包括一个长波长的重力波在这个设置。然而,由于它是部分极化的,在具有不同螺旋度态的(n+1)点函数之间存在与规范场密度与总密度之比成比例的差异。这些手征n点函数是SU(2)规范场在原初宇宙学扰动上的印记,也是它们对暴胀物理学贡献的一个强观测特征。
2016-12-17 gr-qc hep-ph hep-th
Synchronizing the Consistency Relation
The University of Chicago(芝加哥大学);Kavli Institute for Cosmological Physics and Enrico Fermi Institute, The University of Chicago(卡弗里宇宙物理学研究所和恩里科·费米研究所,芝加哥大学)
该研究在同步规范下,推导物质与辐射主导时期密度反差N点函数压缩极限的一致性关系,结合分离宇宙方法与二阶微扰理论,阐明其对宇宙学预测的重要作用。
2026-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistency relation for cosmic magnetic fields
如果宇宙磁场确实是在暴胀过程中产生的,它们很可能与造成宇宙微波背景各向异性和大尺度结构的标量度规扰动有关。在暴胀磁生的一个原型模型中,我们证明了在压缩极限下,当度规扰动的动量为零时,标量度规扰动与磁场的两个幂次的非高斯交叉关联函数存在一个新的简单的相容关系.我们强调,这样的一致性关系证明是非常有用的,以测试一些最近的计算文献。除了曲率微扰导致的原初非高斯性外,这种互相关可能提供一种新的暴胀观测探测,并在原则上揭示宇宙磁场的原初性质。
2013-01-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Running of the Spectral Index and Violation of the Consistency Relation Between Tensor and Scalar Spectra from trans-Planckian Physics
暴胀宇宙学的一个可靠预言是标量谱和张量谱之间的一致性关系。有人认为,这种关系--如果得到实验证实--将为暴胀的观点提供强有力的支持。我们研究的可能性,trans-Planckian物理学违反了一致性关系的框架内的通货膨胀与天文ph/0009209中提出的截止。我们发现,尽管在选择的行动存在的歧义,普朗克尺度物理修改的一致性关系相当大。这也导致了光谱指数的运行。对于大于我们当前视界的模,张量谱指数是正的。对于一个窗口的k值的振幅相同的顺序的模式,这是结构形成的前兆,张量谱指数的行为是振荡的标准量子场论的结果,采取正值和负值。希望在未来的实验中,人们可以验证这种短距离物理学的场景。
2005-10-03 astro-ph gr-qc hep-th
Ward identities and consistency relations for the large scale structure with multiple species
给出了大尺度结构压缩双谱的完全非线性一致性关系。当宇宙的物质成分是由一个或多个物种组成时,这些关系成立,并且在单物种情况下推广了Peloso,Pietroni '13和Kehagias,Riotto '13中获得的关系。多种类的关系适用于标准的暗物质+重子的情况下,以及在其中的一些领域是辅助量描述一个特定的人口,如暗物质晕或特定的星系类的情况下。如果不同种群之间存在大尺度的速度偏差,则相对于单种群情况,一致性关系中会出现新的项。作为说明,我们讨论了两种物理情况下,这样的速度偏差可以存在:(1)一个新的长程标量力的暗物质部门(导致违反等效原则的暗物质重子系统),和(2)分布的暗物质晕相对于底层的暗物质场。
2014-04-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A Consistency Relation for Power Law Inflation in DBI models
弦论中的膜暴胀导致了幂律暴胀的新实现,它可以产生显著的非高斯性。如果标量势是合适的,这可以发生在任何喉道几何形状。本文提出了一个一致性关系连接的运行的非线性参数表征的非高斯性和标量和张量指标。该关系是有效的假设喉几何和标量势支持幂律暴胀,无论非高斯的水平。
2007-06-15 hep-th
Consistency relation for single scalar inflation
考虑了具有一般的非二次导数的单标量场暴胀。结果表明,曲率扰动的非高斯性是由两个无量纲振幅来表征的。其中一个振幅可以用通常的暴胀观测量--标量幂、张量幂和张量指数--来表示。这种一致性关系为单标量暴胀提供了一个观测检验。
2004-06-04 astro-ph hep-th
The different varieties of the Suyama-Yamaguchi consistency relation and its violation as a signal of statistical inhomogeneity
We present the different consistency relations that can be seen as variations of the well known Suyama-Yamaguchi (SY) consistency relation τ_{NL} \geqslant ((6/5) f_{NL} )^2. It has been claimed that the following variation: τ_{NL} ({ \bf k}_1, { \bf k_3}) \geqslant (6/5)^2 f_{NL} ({ \bf k}_1) f_{NL} ({ \bf k}_3), which we call "the fourth variety", in the collapsed (for τ_{NL}) and squeezed (for f_{NL} ) limits is always satisfied independently of any physics; however, the proof depends sensitively on the assumption of scale-invariance which only applies for cosmological models involving Lore…
2013-04-15 astro-ph.CO hep-th
Consistency relations for sharp features in the primordial spectra
我们研究的原始光谱的有效场论的框架内的尖锐功能的产生的通货膨胀,其中曲率扰动是一个单一的标量自由度的动力学的后果。我们确定了两个来源的功能的产生:快速变化的声速c_s(曲率波动传播)和膨胀过程中的膨胀率H的快速变化。考虑到这一点,我们提出了一个非平凡的关系,连接这两个数量,使我们能够研究在现实的情况下,功能是这两个来源的同时发生的结果尖锐的功能的生成。这种关系取决于一个单一的参数,其值由负责快速变化的背景的特定模型(及其数值输入)确定。因此,我们找到了一个单参数的一致性关系的形状和大小的功能的双谱和功能的功率谱。为了证实这一结果,我们讨论了几个例子的模型,这一单参数关系(c_s和H之间)举行,包括模型中的光谱中的功能都是突然和共振。
2016-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Operator Product Expansions and Consistency Relations in a O(N) Invariant Fermionic CFT for 2<d<4
利用算子乘积展开和基于阴影奇点消去的相容关系,研究了2<d<4具有O(N)对称性的Majorana费米子的共形不变理论.理论的临界耦合G_{*}被计算到1/N的首阶。这个值然后被用来再现O(1/N)的费米子场的反常尺寸的校正作为证据的有效性,我们的方法共形场论在d>2。
1996-02-12 hep-th
The Physical Squeezed Limit: Consistency Relations at Order q^2
在暴胀的单场模型中,动量为q的长模的效应在q的零阶和一阶处简化为一个单态同构。这给出了n点函数的著名相容性关系。在q^2阶时,长模对短模有物理效应,因为它会引起曲率,我们预计这种效应与弯曲的FRW宇宙中的效应相同。在本文中,我们用三点函数的各种例子来验证这一直觉,三点函数在q^2阶的行为可以用弯曲宇宙中的功率谱来表示。这给出了对单场模型中非高斯性水平的一种简单的替代理解。当模式冻结在比H短的物理尺度k_{ph, f}时,非高斯性总是参数增强:f_{NL} \sim(k_{ph, f} /H)^2。
2013-11-27 astro-ph.CO hep-th
Consistency relations and degeneracies in (non)commutative patch inflation
补丁膨胀的一致性方程被认为是在下一个领先阶慢滚(SR)展开。指出了膜世界简并性的一些一般方面,无论是普通的标量场还是博恩-因菲尔德快子。然后讨论扩展到最大对称非交换的情况。
2004-12-15 astro-ph hep-ph hep-th