Inflationary perturbations in bimetric gravity
在本文中,我们研究了宇宙学背景下的膨胀过程中的原始微扰的产生。我们考虑了一个能再现$Λ$ CDM背景和大尺度结构的双引力模型和一个简单的具有单一标量场和二次势的暴胀模型。再加热是用一个玩具模型来实现的,在这个模型中,暴胀子的能量密度完全耗散成辐射。我们提出了在这个宇宙学背景下的原始扰动的演化的解析和数值结果。我们发现暴胀过程中产生的张量扰动的幅度被充分抑制,以避免在参考文献中发现的张量不稳定性的影响。[1,2]它是在物理领域的宇宙演化过程中发展起来的。我们认为,从一个纯粹的分析的张量扰动,这个双引力模型是与目前的观测兼容。然而,我们从矢量和标量部门得到了相当严格的通货膨胀限制。
2015-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Doubly coupled matter fields in massive bigravity
在大质量(双)引力的背景下,已经提出了非最小物质耦合。这些耦合是特殊的,因为它们在强耦合标度以下没有Boulware-Deser鬼,并且可以一致地用作有效场论。此外,它们丰富了大质量引力的现象学。我们考虑这些耦合的框架内的双度量引力和研究背景和线性张量,矢量和标量扰动的宇宙学意义。以前的工作研究了特殊分支的解决方案。在这里,我们执行一个完整的扰动分析的一般背景运动方程完成前面的分析。
2016-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stable and unstable cosmological models in bimetric massive gravity
非线性的、没有虚影的大质量引力有两个张量场;当两者都是动力学的时候,引力子的质量可以导致宇宙加速,这与背景数据一致,即使在没有宇宙学常数的情况下。在这里的问题的稳定性的线性扰动在这个双度量理论进行审查。不稳定性提出了几类模型,并推导出简单的标准大规模双引力的宇宙学稳定性。通过这种方式,我们确定了一个特殊的自加速双引力模型,无限分支双引力(IBB),它具有可行的背景演化和稳定的线性扰动。我们讨论了IBB的修改后的重力参数,它不减少到标准的$Λ$ CDM结果在早期的时间,并计算组合的可能性从测量的增长数据和Ia型超新星。IBB预言了一个目前的物质密度$Ω_{m0}=0.18$和一个状态方程$w(z)=-0.79+0.21z/(1+z)$。结构的生长速率在后期由$f(z)\approxΩ_{m}^{0.47}[1+0.21z/(1+z)]$很好地近似。其他双引力模型的线性不稳定性的影响进行了讨论:不稳定性并不一定排除这些模型,而是提出了有趣的问题,如何提取观测量时,线性微扰理论不成立。
2014-12-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Minimal Theory of Bigravity: construction and cosmology
遵循引力理论中的极简主义路径,我们构建了“最小双引力理论”(MTBG),这是一种两个相互作用的自旋2场的理论,它只传播四个局部自由度,而不是通常的七个,并且允许与哈桑-罗森双引力(HRBG)中相同的均匀和各向同性宇宙学解。从传播六个局部自由度的先驱理论开始,我们仔细选择额外的约束来消除其中两个约束来构建理论。调查宇宙学的MTBG,我们发现,它可以容纳两个不同的分支均匀和各向同性的背景解决方案,相当于壳的两个分支,是目前在HRBG。然而,MTBG中的这些分支在微扰水平上不同于HRBG中的分支,它们都是完全健康的,并且不表现出强耦合问题,也没有鬼不稳定性。在所谓的自加速分支中,其特征是存在一个有效的宇宙学常数,标量和矢量扇区与广义相对论(GR)中的相同。在所谓的正常分支中,标量扇区表现出非平凡的现象,而其矢量扇区保持与GR相同。在这两个分支中,张量扇区表现出通常的HRBG特征:有效质量项和引力子的振荡。因此,MTBG提供了一个稳定的非线性宇宙学在HRBG完成。
2020-12-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Linear growth of structure in massive bigravity
具有两个动力学度规的大质量引力的无鬼理论已经被证明可以产生可行的宇宙膨胀,其中宇宙的后期加速度是由于引力相互作用的有限范围而不是非零的宇宙学常数。本文在这个理论中研究了宇宙学扰动。完整的微扰方程在一个一般的规范和分析,侧重于在准静态极限在物质主导的时代的亚视界尺度。描述物质不均匀性的演化方程和量化偏离广义相对论结构形成的参数用五个函数表示,其形式直接由理论中的耦合参数决定。演化方程具有类似于Horndeski型标量张量理论的结构,在中间波数处表现出修改后的增长率和尺度依赖性。该理论的预测面临着背景膨胀和大尺度结构的观测数据,尽管必须注意确保模型稳定。研究发现,虽然稳定的模型很好地拟合了数据,但它们与标准宇宙学的偏差可以通过不久的将来的实验检测或排除。
2014-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
First observational constraints on tensor non-Gaussianity sourced by primordial magnetic fields from cosmic microwave background
原始磁场在张量扰动中产生了大的压缩型非高斯性,从而在宇宙微波背景中产生了非高斯的温度起伏。我们第一次得到这样一个张量的非高斯观测约束从观测到的CMB地图。分析WMAP 7年资料的温度图,我们发现这种张量非高斯性与零是一致的。这给出了在$1 ~ {\rm Mpc}$上平滑的PMF强度的上限,即在$95%$ C. L.处的$B_{1 ~ \rm Mpc} < 3.1 ~{\rm nG}$。
2014-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianities of primordial perturbations and tensor sound speed
研究了原始扰动的非高斯性与张量扰动的声速即引力波传播速度之间的关系。我们发现,张量扰动的声速与张量扰动的自双谱无关,而与原始扰动的互双谱,特别是标量-张量-张量双谱有关.这一结果与标量(曲率)扰动的情况形成鲜明对比,在标量(曲率)扰动的情况下,它们降低的声速增强了它们的自双谱。我们的研究结果表明标量-张量-张量双谱可以作为探测张量扰动声速的有力工具。
2014-03-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Tensor Non-Gaussianity from Massive Gravity
我们在大质量张量引力子理论中计算了张量双谱,该理论预测了蓝倾斜且大幅放大的原始引力波。我们发现,一个新的三点相互作用可以产生一个更大的张量双谱比传统的广义相对论。双谱在压缩位形处达到峰值,其向压缩极限的斜率由引力子质量决定。这种压缩张量双谱可以用干涉仪作为张量功率谱的四极调制来观察。
2019-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scale invariance of the primordial tensor power spectrum
未来的宇宙微波背景极化实验将在多极范围$4 \leq \ell \leq 50.$内寻找大角度尺度下原始张量模的证据。因为在该范围内,原始曲率扰动的功率谱中存在一些偏离尺度不变性的温和证据,人们可能会怀疑在张量模的原始功率谱中出现类似偏离的可能性。在这里,我们解决这个问题,并分析可能存在的张量谱中的功能,从膨胀过程中的原始波动的动力学。我们推导出一个一般的,模型独立的,关系连接的曲率和张量扰动的频谱中的功能。我们的结论是,即使在曲率功率谱的尺度不变性大的偏差,张量谱保持尺度不变的所有观测目的。
2017-03-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Blue running of the primordial tensor spectrum
我们研究的可能性,积极的频谱指数的原始张量扰动的功率谱在暴胀过程中产生的光的检测的B模式偏振的BICEP 2合作。我们发现,蓝倾斜一般是可能的慢滚参数衰减迅速。我们提出了两个已知的例子,其中可以得到一个积极的张量功率谱谱的谱指数。我们还简要讨论了其他一致性检验,以进一步研究通货膨胀动态。
2014-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves from primordial scalar and tensor perturbations
本文研究辐射主导时期原初标量和张量扰动诱导的二阶引力波,给出功率谱显式表达式,并发现当张标比为0.2时,原初张量扰动可使LISA观测信噪比提高约50%。
2023-04-18 astro-ph.CO gr-qc
Full bispectra from primordial scalar and tensor perturbations in the most general single-field inflation model
在最一般的单场暴胀模型中,我们计算了原始曲率和张量扰动的全双谱,即自双谱和互双谱。给出了k-暴胀和势驱动暴胀的极限公式。这些表达式对于估计宇宙微波背景辐射的温度和偏振各向异性的全双谱是有用的。
2013-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Chiral primordial blue tensor spectra from the axion-gauge couplings
我们提出了起源于轴子-规范耦合的原初引力波的新特征,其形式是由弦论中形场的降维所激发的。在我们的暴胀模型中,作为暴胀子,我们采用了两种类型的轴子,称为模型无关轴子和模型相关轴子,它们与两个符号组合不同的规范群相互耦合。由于这些形式,规范场的两个偏振模在暴胀过程中都被放大,张量模的两个偏振模都被增强。我们指出,一个原始的蓝倾斜的张量功率谱与小的手征的可能性,提供了这些轴规范耦合的组合,有趣的是,振幅和手征是潜在的未来的空间为基础的引力波干涉仪,如DECIGO和BBO项目测试。
2017-01-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussian Features of Primordial Gravitational Waves
通过构造张量双谱非线性参数的模型无关模板,我们探索了原初引力波可能的非高斯特征。我们的分析是基于通货膨胀的有效场论,它不依赖于特定的模型,因此结果是相当通用的。分析进一步表明,压缩极限张量双谱的检测概率比等边极限张量双谱的检测概率高得多。我们还讨论了在即将到来的CMB飞行任务的可探测性的前景。
2018-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inverse volume corrections from loop quantum gravity and the primordial tensor power spectrum in slow-roll inflation
在圈量子宇宙学中研究原始宇宙时,逆体积项与完整性修正一起应被考虑。我们研究了张量功率谱是如何通过这些半经典修正相对于标准广义相对论预言进行修正的。取决于模型的自由参数的值,它示出的光谱可以表现出非常大的偏离其通常的形状,特别是具有非常红的斜率和在红外极限的强运行。
2009-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic microwave background bispectrum of tensor passive modes induced from primordial magnetic fields
如果种子磁场存在于早期宇宙中,它们的各向异性应力的张量分量在中微子退耦之前没有得到补偿,并且由它们产生的张量度规扰动被动地幸存下来。因此,由于这些度规扰动在复合后的衰减,即所谓的积分萨克斯-沃尔夫效应,CMB辐射的大尺度涨落被显著增强。这种CMB各向异性被称为“张量被动模式”。“由于这些波动与高斯磁场强度的二次依赖性,在很大程度上偏离了高斯统计,因此不仅功率谱,而且高阶相关性都有合理的信号。在此基础上,我们计算了该模式引起的CMB双谱。当磁谱服从一个几乎尺度不变的形状,我们得到一个估计的归一化约化双谱的典型值为$\ell_1(\ell_1 + 1)\ell_3(\ell_3+1)|b_{\ell_1\ell_2\ell_3}| \sim (130-6) \times 10^{-16} (B_{1 \rm Mpc} / 4.7 {\rm nG})^6$依赖于能量尺度的磁场生产从$10^{14}$ GeV到$10^3$ GeV。这里,$B_{1 {\rm Mpc}}$是在$1 {\rm Mpc}$上平滑的原始磁场的强度。根据上述估计和目前观测对原始非高斯性的约束,我们得到了磁场强度的一个粗略约束为$B_{1 {\rm Mpc}} < 2.6 - 4.4 {\rm nG}$。
2011-06-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining primordial vector mode from B-mode polarization
宇宙微波背景(CMB)的B模偏振谱不仅是原始张量模的确凿证据,而且也是原始矢量模的确凿证据。如果在早期宇宙中存在非零的矢量模度规扰动,它们被认为是由自由流粒子(如中微子)的各向异性应力涨落支持的,并在CMB温度、E模和B模偏振各向异性上产生特征信号。我们把约束的原始矢量模式的特性,其特征在于矢量标量比$r_{v}$和矢量剪切功率谱的谱指数$n_{v}$,从{ \it普朗克}和BICEP 2 B模式数据。我们发现,尺度不变的初始光谱,$Λ$ CDM模型包括矢量模式比包括张量模式的模型更好地拟合数据。矢量和张量模型之间的$χ^{2}$差异为$Δχ^{2} = 3.294$,因为在大尺度上,矢量模式产生的温度波动比张量模式小,这是数据的首选。相比之下,如果我们允许一个显着的蓝色倾斜光谱,张量模式可以同样很好地拟合数据集。我们发现,最佳拟合张量模式有一个大的蓝色倾斜,并导致一个模糊的再电离颠簸较大的角尺度。目前的数据集支持的轻微红色倾斜的矢量模式也可以在宇宙复合中产生${\cal O}(10^{-22})$ -高斯磁场。我们的限制应该激励研究,考虑涉及矢量模式的早期宇宙模型。
2014-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes as a novel probe of primordial gravitational waves. II: Detailed analysis
最近,我们提出了一种新的方法来探测原始引力波的丰度上界的原始黑洞(PBH)。当早期宇宙中产生的原始张量扰动的振幅相当大时,由于它们的二阶效应,它们会引起大量的标量扰动。如果这些引起的标量扰动太大,当他们重新进入视界,然后PBH是过度生产,他们的丰度超过观测上限。也就是说,超视界尺度上的原始张量扰动可以从PBH的缺失中得到约束。在我们最近的论文中,我们只显示了这些新的约束的简单估计,因此在本文中,我们提出了详细的推导,解决了在二阶张量扰动引起的标量扰动的爱因斯坦方程。我们还推导出一个近似公式的概率密度函数的诱导密度扰动,必要的PBH的丰度的原始张量功率谱,假设原始张量扰动遵循高斯分布。我们从PBH的新的上限与其他现有的边界从大爆炸核合成,宇宙微波背景,LIGO/Virgo和脉冲星定时阵列。
2016-08-16 astro-ph.CO gr-qc
Vector field instability and the primordial tensor spectrum
最近的研究表明,旁观者赝标量场的存在,通过陈-西蒙斯项耦合到光子,可以放大原始张量谱,而不会在观测上破坏原始标量谱。由于矢量场的不稳定性而发生放大。我们认为,以前的研究扩展到占的贡献所产生的非均匀矢量背景,这是发病前的通货膨胀。我们发现,可能有贡献,其中净动量之间的非均匀矢量背景和引力子,这将产生一个签名不同的情况下的半经典修正。我们讨论了经典向量场形式必须具有的属性,以便这些签名留下可观察的印记,尽管我们无法构建一个模型来生成这样的向量场。
2016-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Tensor Signatures and Gravitational Wave Constraints in Lorentz Violating Inflation with Non-Canonical Kinetics
Indian Institute of Technology (Indian School of Mines)(印度理工学院(印度矿业学院))
本文在非正则动力学洛伦兹破缺暴胀框架中推导张量谱指数与运行,提出其可作为洛伦兹破缺的互补探针,并与GW170817引力波速度约束比较。
2026-10-01 astro-ph.CO gr-qc
Extra-tensor-induced origin for the PTA signal: No primordial black hole production
针对脉冲星计时阵列探测到的随机引力波背景,提出其源于度规扰动外的额外伴随张量场的新解释,规避了传统标量诱导方案中原初黑洞过量产生的问题。
2023-10-03 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on scalar and tensor perturbations in phenomenological and two-field inflation models: Bayesian evidences for primordial isocurvature and tensor modes
我们约束宇宙学模型的原始扰动既有绝热和(可能相关)冷暗物质(CDM)或重子等曲率组件。我们使用一个唯象的方法,其中的原始功率谱参数化的振幅和光谱指数,和一个慢卷两个字段的通货膨胀的方法,其中慢卷参数作为主要参数。在唯象的情况下,利用CMB数据,CDM等曲率分数的上限在k=0.002Mpc^{-1}时为α<6.4%,在k=0.01Mpc^{-1}时为15.4%。对于CMB温度变化的非绝热贡献的中值95%范围为-0.030<α_T<0.049。包括超新星(或大尺度结构,LSS)数据,这些限制为:α<7.0%,13.7%,和-0.048<α_T< 0.042(或α<10.2%,16.0%,和-0.071<α_T<0.024)。在k=0.01Mpc^{-1}时,CMB对张量标量比的约束r<0.26,不受非绝热模的影响。在慢滚双场暴胀方法中,谱指数被限制为接近1。这导致对等曲率分数的更严格限制,在k=0.01Mpc^{-1}时CMB数据α<2.6%,但对α_T的约束没有太大影响,-0.058<α_T<0.045。包括SN(或LSS)数据,这些限值变为:α< 3.2%和-0.056<α_T<0.030(或α<3.4%和-0.063<α_T<-0.008)。当所有谱指数彼此接近时,等曲率分数随张量标量比而有些退化。除了一般的相关模型,我们还研究了特殊情况下,扰动模式是不相关的或完全(反)相关的。…
2012-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing small-scale primordial power spectra with induced gravitational waves
Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences(杭州高等研究院,中国科学院大学);Tianjin University(天津大学)
本研究通过分析诱导引力波探测小尺度原初功率谱,提出TSIGWs作为约束原初扰动的新方法。
2026-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum decoherence of primordial perturbations through nonlinear scaler-tensor interaction
标度和张量扰动在Einstein-Hilbert作用量中相互非线性耦合。我们发现,这种相互作用自然导致的量子退相干的原始微扰暴胀期间在视界交叉。确定了影响退相干的主要相互作用哈密顿量,并推导了退相干过程的主方程。
2018-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Background-independent one-loop renormalization of tensor and scalar primordial spectra
Universidad Autónoma de Madrid (UAM)(马德里自治大学);Instituto de Física Teórica UAM-CSIC(马德里自治大学-西班牙国家科学研究委员会理论物理研究所);Sapienza Università di Roma(罗马智慧大学);INFN sezione di Roma(罗马意大利国家核物理研究所)
该研究针对单圈原初谱提出背景独立重整化框架,应用于标量诱导张量谱和标量谱,通过隔离紫外部分并利用WKB行为提取极点吸收到抵消项,得到与模型无关且适用于数值分析的重整化谱表达式。
2026-07-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Gravitational Waves in Quadratic Gravity
通过引入辅助张量场将二次引力转化为二阶形式,计算了原初张量涨落的功率谱,发现谱指数和振幅受幽灵质量抑制,从而恢复了单场暴胀的慢滚一致性条件。
2025-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Wave Direct Detection does not Constrain the Tensor Spectral Index at CMB Scales
我讨论的约束的功率谱的原始张量扰动的组合宇宙微波背景(CMB)的测量和引力波直接探测实验LIGO/处女座和DECIGO。主要有两点:(1)暴胀预言了原始张量谱的近似幂律形式,但没有预言其振幅。由于普朗克和LIGO/Virgo都没有实际探测到原始张量模,因此在当前数据下,张量功率谱的斜率不可能存在与模型无关的约束。(2)CMB和LIGO/Virgo尺度相差超过19个数量级,DECIGO相差16个数量级。我表明,从CMB的直接检测频率的幂律外推高估了原始张量模式的振幅多达两个数量级相对于现实的单场膨胀模型的合奏。此外,直接检测尺度下的原始张量振幅大多与CMB尺度下的张量谱指数无关,并且任何约束都强烈依赖于暴胀势的具体形式。
2021-07-01 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Stochastic Gravitational Wave Background Anisotropies: in-in Formalization and Applications
标量(张量)-张量-张量类型的原始非高斯性支持一个非平凡的压缩分量是已知的诱导各向异性的随机引力波背景。我们推导出明确的形式,这样的各向异性利用,在这种情况下,第一次在宇宙学关联函数的形式主义。在说明了一般的方法,并使用它的最小单场慢滚的情况下,我们将其应用到多场模型,提供了一个树级和一个循环的例子。首先,我们联系到以前的结果各向异性由于存在一个额外的自旋2领域在通货膨胀。其次,我们在所谓的超固体暴胀的背景下计算了1圈标量-张量-张量三点函数。相应的引力波各向异性是在引力信号的顶部引起的,该引力信号可能足够大以用于检测。
2023-01-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tensor induced gravitational waves
该研究针对小尺度原初引力波观测约束较弱、可能存在大振幅的背景,探究二阶张量诱导引力波(TIGWs)及其对引力波总能量密度谱的修正,发现当小尺度原初引力波主导PTA观测时,相关修正在部分频段会很显著。
2025-07-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
De Sitter ground state of scalar-tensor gravity and its primordial perturbation
标量-张量引力理论是与爱因斯坦相对论最有竞争力的引力理论之一。在标量-张量引力中,非最小耦合标量沿势滚动,我们重建了精确的de Sitter解。这个解可能与宇宙早期的暴胀和现在的加速有关。我们研究了它在绝热真空附近的原始量子微扰。我们首次提出了精确de Sitter产生非精确尺度不变扰动。在共形耦合的情况下,该模型预测,张量模式的扰动(重力波)是强烈压抑。
2011-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum corrections to the primordial tensor spectrum: Open EFTs & Markovian decoupling of UV modes
微扰量子修正对于检验暴胀理论作为有效场论的稳健性和有效性是非常重要的。虽然这已经做了广泛的密度功率谱(在某种程度上,张量谱)使用循环校正,我们这样做的开放量子系统的方法来解决这个问题。具体地说,我们计算的原始引力波频谱由于(立方)张量相互作用单独的一阶修正。我们表明,我们的结果符合预期的标准回路校正只有在严格的马尔可夫极限,因此,建立一个系统的方法来放松这种近似在未来,一般是必要的引力系统。
2022-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining primordial tensor features with the anisotropies of the Cosmic Microwave Background
通常假设宇宙尺度上的引力波随机背景遵循一个几乎与尺度无关的功率谱,正如暴胀范式一般预测的那样。然而,不难想象,光谱可能具有强烈的尺度依赖特征,例如,通过旁观者轴子-规范场在暴胀期间的瞬态动力学。使用的温度和偏振图从\textit{Planck}和BICEP/凯克数据集,我们寻找这样的功能,以一个对数正态颠簸的原始张量谱在CMB尺度的例子。我们目前没有发现任何证据表明存在凸点样张量特征,但表明未来的CMB实验,如LiteBIRD和CMB-S4,将大大提高我们确定这种凸点的幅度,位置和宽度的前景。我们还强调了在角度尺度$\ell\gtrsim 100$约束这些功能的脱透镜的作用。
2022-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Primordial black holes as a novel probe of primordial gravitational waves
提出了一种利用原初黑洞探测原初引力波的新方法。当远小于宇宙微波背景尺度的同动尺度上的原始张量扰动的振幅很大时,它实质上会引起由二阶效应引起的标量扰动。如果由此产生的标量扰动的幅度变得太大,那么PBH被过度生产到与限制其丰度的各种现有观测不一致的水平。这导致了超视界尺度上初始张量扰动振幅的上界。这些上限PBH与其他现有的界限进行比较。
2016-05-15 astro-ph.CO gr-qc
Primordial tensor modes from quantum corrected inflation
我们分析了朴素$ϕ^4$ -暴胀模型的量子修正。这些通常导致携带场的非整数幂的暴胀子势。我们考虑最小和非最小的引力耦合。对于后一种情况,我们还研究了暴胀子-暴胀子散射的么正性。最后,我们面对这些理论与普朗克和BICEP 2数据。我们表明,原始张量模式的发现BICEP 2需要存在相当大的量子偏离的$ϕ^4$ -因弗拉顿模型的非最小耦合的情况下,我们参数化和量化。我们比较的结果与最小耦合的情况下,阐明了主要的区别特征。
2014-09-02 astro-ph.CO hep-ph
Closed String Thermodynamics and a Blue Tensor Spectrum
BICEP-2小组报告了原始宇宙微波背景B模式偏振的探测,并暗示了相对于较小尺度而言,大角度尺度下的功率受到抑制。假设B模偏振是由原始引力波引起的,这可能意味着原始引力波光谱的蓝色倾斜。这样的倾斜与标准的暴胀模型是不相容的,尽管几年前在弦宇宙学的哈格多恩相热产生原始微扰的机制的背景下就预测到了。本说明的目的是鼓励对数据进行更严格的审查,先验数据由一个可立即证伪的模型提供信息,但其中\textit{predicts}的特征可能受到数据的青睐-即蓝色张量倾斜与标量光谱的诱导和互补红色倾斜,具有与两者相关的自然大的张量标量比。
2014-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Gravitational Waves Assisted by Cosmological Scalar Perturbations
本文提出通过探测二阶张量扰动信号来寻找原初引力波的新方法,该扰动源于早期宇宙中线性张量与标量扰动的非线性耦合,并建议利用 Einstein Telescope 和 LISA 网络高精度测量蓝倾斜的张标比。
2023-08-22 astro-ph.CO gr-qc
Primordial non-Gaussianities of scalar and tensor perturbations in general bounce cosmology: Evading the no-go theorem
指出k-本质场驱动的物质反弹宇宙学不能同时满足张量-标量比和曲率微扰的非高斯性的观测界。在本文中,我们表明,这是不是在更一般的标量张量理论的情况下。为了做到这一点,我们评估的功率谱和双谱的标量和张量扰动的一般合同背景下的Horndeski理论。然后,我们讨论了如何区分收缩模型从膨胀的基础上非高斯签名的张量扰动。
2019-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The rise of the primordial tensor spectrum from an early scalar-tensor epoch
在暴胀过程中产生的原始引力波(PGW)跨越了很大的频率范围,携带着原始宇宙动力学的信息。在早期纯量张量主导的时期,PGW频谱的振幅可以在很宽的频率范围内增强。为了研究这一现象,我们集中在一类标量张量理论,以及高能量理论的暗能量和暗物质,其中的标量是共形和非形式耦合的早期宇宙演化过程中的物质的动机。对于共形主导的时期,PGW频谱具有平坦的阶梯状形状。更有趣的是,一个非正式主导的时代的特点是一个峰值频谱与一个破碎的幂律配置文件,与斜率取决于标量张量理论考虑。我们引入了一个图形工具,称为破幂律灵敏度曲线,作为一个方便的视觉指标,了解是否可以检测到GW实验的给定破幂律配置文件。然后,我们分析了各种代表性的共形和非正式模型的GW光谱,讨论了它们与爱因斯坦望远镜(ET),激光干涉仪空间天线(LISA),DECi赫兹干涉仪引力波天文台(DECIGO)和大爆炸观测器(BBO)的可探测性前景。
2022-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Shapes of primordial non-Gaussianities in the Horndeski's most general scalar-tensor theories
在Horndeski的最一般的标量张量理论中,我们导出了在对首阶项进行慢变修正的情况下,单场暴胀过程中产生的标量非高斯性的三点关联函数。与以前的作品不同,由此产生的双谱是有效的任何形状的非高斯。例如,在压缩极限中,这就产生了与Maldacena在标准单场慢卷暴胀中导出的一致性关系相同的一致性关系。我们估计的形状接近压缩的一个,在该效果的长期成反比的标量传播速度平方开始有助于双谱。我们还表明,首阶双谱可以表示为两个方便的基地,其形状是高度相关的等边和正交型分别的线性组合。我们提出了具体的模型,其中正交和enfolded形状可以占主导地位的等边。
2013-03-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anisotropic tensor power spectrum at interferometer scales induced by tensor squeezed non-Gaussianity
我们开发了一个自发破碎的时间和空间的超纯现象的通货膨胀的情况下,具有独特的功能的原始张量模式。暴胀张量涨落是非绝热的,在暴胀时期可以获得质量。由于与驱动膨胀的场的相互作用,它们可以避开de Sitter空间周围的Higuchi束缚。相应地,原始随机引力波背景(SGWB)的特点是可调的尺度依赖性,可以检测到干涉仪尺度。在这种设置中,张量非高斯性可以在压缩极限中参数化地增强。这引起了长和短张量模式之间的耦合,导致原始SGWB谱中的特定四极各向异性,其可用于构建张量非高斯性的估计。我们分析了如何用干涉仪测试我们的膨胀系统,还讨论了干涉仪如何对原始各向异性SGWB敏感。
2017-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Connection between dark matter abundance and primordial tensor perturbations
原始暴胀和暗物质(DM)都可能属于隐藏部分。因此,驱动暴胀的暴胀子可能直接或间接地耦合到DM,从而为发光和不发光物质提供了共同的起源。我们探索这种有趣的可能性,并表明,在某些情况下,DM质量可以与张量标量比。这种相关性可能为我们提供了一个机会之窗,可以在标准冻结范式之外揭示DM的特性。
2015-10-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial tensor non-Gaussianities from general single-field inflation with non-Bunch-Davies initial states
结果表明,由于亚视界尺度上微扰之间的相互作用,非Bunch-Davies初态的曲率微扰的原始非高斯性比Bunch-Davies初态的曲率微扰的原始非高斯性得到增强.本文的目的是研究张量非高斯性是否也可以通过相同的机制增强。考虑了暴胀子存在下的一般引力理论,计算了一个张量模和两个标量模的张量自双谱和互双谱,其中张量模的初态为非Bunch-Davies态.与标量自双谱的关键区别在于张量三点函数在平坦的动量三角形处消失。我们指出,交叉双谱可以潜在地增强在非平凡的三角形形状,由于非Bunch-Davies初始状态。
2020-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
One-loop correction to primordial tensor modes during radiation era
Universität Leipzig(莱比锡大学);Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所);Università di Pavia(帕维亚大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare(意大利国家核物理研究所);Università di Trento(特伦托大学)
研究辐射时期原始张量模的一阶修正,通过热等离子体建模计算其功率谱修正,探讨其潜在影响。
2025-12-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstruction of primordial tensor power spectra from B-mode polarization of the cosmic microwave background
通过对宇宙微波背景(CMB)B模偏振功率谱的观测,我们可以重建早期宇宙中原始张量模的功率谱,而不需要假设它们的函数形式,如幂律谱。重建光谱的形状,然后可以用来探测张量模式的起源在一个模型无关的方式。我们使用Fisher矩阵来计算张量功率谱的协方差矩阵。我们发现,在$k\approx 6\times 10^{-4}$和$5\times 10^{-3}~{\rm Mpc}^{-1}$附近的波数,这对应于“再电离凸点”在$\ell\lesssim 6$和“重组凸点”在$\ell\approx 80$的CMB B-模式功率谱,分别是最好的重建。这两个波数之间的误差条更大,因为再电离和重组凸点之间缺乏信号。由于宇宙方差(CMB透镜效应和仪器噪声),误差条在较小(较大)波数时急剧增加。为了证明重建功率谱的实用性,我们研究了在单场慢卷暴胀、开放暴胀和大质量引力暴胀过程中,我们是否可以区分各种张量模的来源,包括真空度规涨落和SU(2)规范场。结果取决于模型参数,但我们发现,未来的CMB实验是敏感的差异,这些模型。我们的计算工具可以在线使用。
2018-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Resilience of the standard predictions for primordial tensor modes
我们表明,原始张量功率谱的预测不能修改的领导阶导数。事实上,人们总是可以通过适当的度规非形式变换,使膨胀过程中引力波的传播速度为1,而保角变换可以使普朗克质量与时间无关。因此,张量振幅毫不含糊地确定了暴胀的能量尺度。使用暴胀的有效场论,我们检查预测是独立于框架的选择,正如预期的那样。对标准预测的第一个修正来自两个具有三个导数的宇称违反算子。相关器$<γγγ>$也是标准的,并且仅接收更高的导数校正。这些结果也适用于多场模型的通货膨胀和通货膨胀的替代品,并使(准)标度不变张量谱和通货膨胀之间的联系完全鲁棒。
2014-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum Stress Tensor Fluctuations and Primordial Gravity Waves
我们研究了量子物质场(如电磁场)的应力张量对暴胀宇宙学中所预期的原始重力波谱的影响。我们发现,净效应是一个小的减少功率谱,特别是在较高的频率,但它有一个不同的形式从通常的频谱指数所描述的。因此,这种效应具有特征性的特征,并且原则上是可观察的。净效应是两个贡献的总和,其中之一是由于物质场应力张量的量子涨落。另一种是由于与应力张量的期望值耦合而对引力子场的量子修正。这两种贡献都对极早期宇宙的初始条件很敏感,因此这种效应有可能作为这些初始条件的探测器。
2017-01-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effect of transitions in the Planck mass during inflation on primordial power spectra
我们研究了暴胀过程中有效普朗克质量的突然跃迁对原初功率谱的影响。具体来说,我们考虑模型中,这种变化的结果从非最小耦合的Brans-Dicke型标量场。我们发现,标量功率谱发展的功能,在相应的尺度上的过渡期间离开地平线。此外,我们观察到,只要普朗克质量的变化低于百分水平,张量扰动基本上不受影响。否则,张量功率谱在相同尺度上表现出阻尼振荡。由于标量功率谱中的显著特征,张量与标量比r在相应尺度上显示出变化。因此,通过研究标量和张量扰动的谱,人们可以约束普朗克质量在暴胀过程中突然但很小的变化。我们用一些基准单场和双场模型来说明这些效应。此外,我们评论他们的影响和可能性,以减轻张量标量比的观测普朗克和BICEP 2实验之间的紧张关系。
2014-10-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Distinguishing Primordial Magnetic Fields from Inflationary Tensor Perturbations in the Cosmic Microwave Background
声称通过宇宙微波背景的B模式偏振探测到来自暴胀的宇宙学张量扰动需要区分其他可能的B模式源。其中一个潜在的混淆来源是原始磁场。对于足够低振幅的B模式信号,微波背景温度和偏振功率谱从幂律张量扰动和从幂律原生磁场是不可区分的。然而,我们表明,这样的磁场将引起一个小规模的法拉第旋转,这是检测使用四点统计类似于引力透镜的微波背景。法拉第旋转信号将区分磁场感应的B模式偏振信号与有效张量-标量比大于0.001的张量扰动,这在即将到来的偏振实验中是可检测的。
2022-05-11 astro-ph.CO
Thermal History of the Early Universe and Primordial Gravitational Waves from Induced Scalar Perturbations
在宇宙学扰动理论的二阶条件下,研究了标量微扰对张量扰动的影响引起的原初引力波。我们利用标准模型自由度随早期宇宙温度的演化计算了诱导引力波背景。结果表明,标准模型自由度对诱导引力谱的影响与一阶张量扰动产生的引力谱不同。这种现象是由于标量微扰作为张量扰动的来源而引起的,并且在夸克胶子解除禁闭和电弱跃迁附近是有效的。当考虑小尺度下标量谱指数大于1或非高斯曲率功率谱时,这种效应可以被引力波观测站观测到。
2019-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB Bispectrum from Primordial Scalar, Vector and Tensor non-Gaussianities
本文给出了由标量、矢量和张量涨落中的原始非高斯性引起的宇宙微波背景(CMB)双谱的全天形式。我们发现,双谱可以形成在一个明确的理性不变的方式,考虑到角度和偏振依赖的矢量和张量模式。为了证明这一点,并介绍如何使用我们的形式主义,我们考虑一个具体的例子,两个标量和一个引力子之间的相关性作为非高斯性的来源。结果表明,强度各向异性的CMB约化双谱是多极子和两个标量与引力子之间的耦合常数的函数,记为$g_{tss}$ ; $|b_{\ell \ell \ell}| \sim \ell^{-4} \times 8 \times 10^{-18} |g_{tss}|$。通过对信噪比的估计,我们发现普朗克实验所期望的约束为$|g_{tss}| < 6$。
2011-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial gravitational waves and the collapse of the wave function
“自致坍缩假说”是由D. Sudarsky和合作者解释宇宙结构的起源从一个完美的各向同性和均匀的宇宙在暴胀制度。在本文中,我们计算的张量模式的功率谱,在半经典引力近似下,与一个通用的自诱导坍缩的暴胀的波函数的附加假设,我们还计算张量标量比的估计。基于此计算,我们表明,所考虑的建议表现出强烈的抑制张量模式的振幅,然而,相应的振幅仍然是一致的联合BICEP/KECK和普朗克合作的限制张量标量比。
2015-10-29 astro-ph.CO gr-qc
Forecasting sensitivity on tilt of power spectrum of primordial gravitational waves after Planck satellite
考虑到前景辐射的污染,我们采用Fisher矩阵预测的原始张量扰动的功率谱倾斜的未来灵敏度的几个地基(AdvACT,CLASS,Keck/BICEP 3,Simons阵列,SPT-3G),球载(EBEX,蜘蛛)和卫星(CMBPol,COrE,LiteBIRD)的B模式偏振实验。对于基准模型$n_t=0$,我们的研究结果表明,卫星实验给出了良好的灵敏度张量倾斜$n_t$水平$σ_{n_t}\lesssim0.1$ $r\gtrsim2\times10^{-3}$,而地基和球载实验给较差的灵敏度。通过考虑BICEP 2/Keck阵列和Planck(BKP)对张量标量比$r$的约束,我们发现这些实验不可能检验正则单场慢卷暴胀模型中的相容关系$n_t=-r/8$。
2015-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Suppressing the primordial tensor amplitude without changing the scalar sector in quadratic curvature gravity
我们解决的问题,如何可以修改的暴胀张量谱,而不改变在所有的曲率微扰的成功预测。我们表明,这确实是可能的,并确定两个二次曲率修正,是免费的不稳定性,只影响张量部门的线性宇宙学扰动的水平。这两种修正都能降低张量振幅,但其中一种修正会产生较大的曲率扰动非高斯性。原来,另一个对应于所谓的洛伦兹破坏外尔引力。在后一种情况下,可以获得小到标准张量振幅的65%。利用这种效应,我们证明,即使幂律膨胀可以在2 $σ$轮廓的普朗克结果。
2015-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th