A general relativistic signature in the galaxy bispectrum: the local effects of observing on the lightcone
下一代星系巡天将越来越依赖星系双谱来改善宇宙学约束，特别是对原始非高斯性的约束。一个关键的理论要求，仍然有待开发的是广义相对论效应的双谱，这是从观察过去的光锥星系，{以及从相对论修正的动力学}的分析。{As作为对星系双谱进行完全相对论分析的第一步，我们首次计算了来自多普勒和引力势贡献的局域相对论光锥对双谱的影响。对于星系双谱，问题比功率谱复杂得多，因为我们需要在二阶光锥校正。在二阶模式耦合的贡献意味着相对论修正可以是不可忽略的，在更小的尺度比的情况下的功率谱。在一个原始的高斯宇宙中，我们表明，在$z\sim1$压缩形状的本地光锥修正意味着双谱可以不同于牛顿的预测$\gtrsim 10\%$时，短模式是$k\lesssim (50\,{\rm Mpc})^{-1}$。这些相对论性的投影效应，如果在观测分析中被忽略，可能会被误认为是原始的非高斯性。对于即将到来的探测平等尺度和超越的调查，{所有相对论光锥效应和相对论动力学修正应包括在内}，以准确测量原始非高斯性。
2017-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonlinear dynamics in Horndeski gravity: a renormalized approach to effective gravitational coupling
本文针对具有Vainshtein屏蔽效应的Horndeski引力子类，提出重整化微扰理论框架，通过重整化传播子定义非线性有效引力常数，并给出数值计算方法，为精确预言修正引力下的宇宙学可观测量提供关键工具。
2025-08-27 astro-ph.CO gr-qc
Estimating the Integrated Bispectrum from Weak Lensing Maps
我们使用一个最近引入的统计称为{ \em集成双谱}（IB）探测引力引起的非高斯性的双谱水平弱透镜收敛或$κ$地图。我们将IB的概念推广到球坐标。该结果接下来与响应函数方法相关联。最后，我们使用Euclid Flagship模拟来计算IB作为红移和波数的函数。我们还概述了如何使用各种分析方法计算IB，包括基于有效场论（EFT），{ \em Halo models}和基于{ \em Separate Universe approach}的投影或二维（2D）模型。将这些结果与模拟结果进行比较，我们发现现有的理论模型倾向于过度预测IB的数值。我们强调了有限体积效应在IB数值估计中的作用。我们引入了二维$κ$映射的压缩和坍缩三谱的概念。我们推导出了许多参数化的修正引力理论的IB，包括专门用于非简并场景的Horndeskii和beyond-Horndeskii理论，也称为Gleyzes-Langlois-Piazza-Venizzi或GPLV理论。此外，还导出了具有成团本质的宇宙学模型和包含大质量中微子的宇宙学模型。
2020-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Acoustic signatures in the Cosmic Microwave Background bispectrum from primordial magnetic fields
利用全辐射传递函数，数值计算了补偿磁标量密度模所产生的CMB角双谱。我们发现，对于弦激发的原生磁场，其特征在于指数$n_B=-2.9$和平均场振幅$B_{\lam}=9{\rm nG}$，角双谱是由两个原生磁形状。第一个磁形状看起来类似于一个从本地型原始曲率扰动，所以无论是振幅和配置文件的小松-Spergel估计（减少双谱）播种这种形状是几乎相同的主CMB各向异性。然而，对于不同的参数集（$l_1,l_2$），这种“本地型”约化双谱振荡在不同的渐近值在高$l_3$制度，因为洛伦兹力的影响，这是由原始磁场施加在带电重子。此功能不同于标准情况，在标准情况下，所有模式在高$l$限值下渐近接近零。另一方面，第二磁形状仅出现在原始磁场模型中。由于形状的负斜率，由第二形状产生的小松-斯珀格尔估计量的幅度在低$l$状态下发散。在高$l$状态下，该幅度近似等于第一估计器的幅度，但是具有相反的相位。
2010-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Unique gravitational wave signatures of GLPV scalar-tensor theories
Leibniz University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, Albert-Einstein-Institut（马克斯·普朗克引力物理研究所，阿尔伯特·爱因斯坦研究所）；Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究院）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；Yonsei University（延世大学）
研究GLPV理论中由标量原始涨落诱导的引力波，发现独特的标量-标量-张量相互作用，导致标量诱导张量模式的高阶导数，从而增强引力波产生，预测标量诱导引力波谱密度与频率成五次方关系。
2026-04-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Phenomenological Rotating Extension of Black Holes with Primary Scalar Hair: Shadow Signatures in Beyond Horndeski Gravity
University of Mazandaran（马赞德兰大学）；Damghan University（达姆甘大学）；Zhejiang Normal University（浙江师范大学）；Khazar University（哈萨尔大学）；National Observatory of Athens（雅典国家天文台）；Universidad Católica del Norte（北方天主教大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
研究通过分析M87*的阴影特征，探讨了具有主标量发的旋转黑洞在超越Horndeski引力中的影响，发现标量发参数Q对阴影形态有显著影响，且当前观测未排除此类黑洞的存在。
2026-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Universal Non-Gaussian Signatures from Transient Instabilities
RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences（理化学研究所交叉理论科学中心）；Van Swinderen Institute for Particle Physics and Gravity, University of Groningen（格罗宁根大学范斯温德恩粒子物理与引力研究所）；Institut d’Astrophysique de Paris, Sorbonne Université, CNRS（巴黎天体物理学研究所，索邦大学，法国国家科学研究中心）；Max Planck Institute for Physics, Werner-Heisenberg-Institut（马克斯·普朗克物理研究所，维尔纳·海森堡研究所）；Max Planck-IAS-NTU Center for Particle Physics, Cosmology and Geometry（马克斯·普朗克-国际先进研究-南洋理工大学粒子物理、宇宙学与几何中心）
研究瞬时超光速不稳定性在膨胀期熵波动中的双谱特征，发现普遍放大折叠配置及非解析缩放，提出适用于当前和未来宇宙学观测的双谱模板。
2026-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational signatures of the theories beyond Horndeski
在修正引力的有效场论方法中，我们导出了在平坦各向同性宇宙学背景下，正压理想流体存在时的线性扰动运动方程。在一个简单版本的Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi（GLPV）理论，这是Horndeski理论的最小扩展，我们表明，张量传播速度的平方$c_{\rm t}^2$从1的轻微偏差通常会导致大的修改的传播速度的平方$c_{\rm s}^2$的标量自由度$ϕ$。只要场$ϕ$的动能$ρ_X$比背景能量密度$ρ_m$小得多，这个问题就一直存在，这是过去渐近的大多数暗能量模型的情况。由于以常数比$ρ_X/ρ_m$为特征的标度解是避免这一问题的一种方法，我们在Jordan框架下的GLPV理论框架下研究了标度暗能量模型的微扰演化.如果标量扰动的振荡模式被微调，使得它最初被抑制，则两个引力势$Ψ$和$Φ$之间的各向异性参数$η=-Φ/Ψ$对于远离1的$c_{\rm t}^2$显著偏离1。对于其它一般的初始条件，当$c_{\rm t}^2$偏离1时，$Ψ$将出现频率与$c_{\rm s}^2$有关的大振荡.在这两种情况下，该模型可以留下明显的印记的观测CMB和弱透镜。
2015-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussian signatures of general inflationary trajectories
我们进行了一个数值计算的双谱在广义轨道的规范，单场通货膨胀。轨道产生的哈密尔顿-雅可比（HJ）形式主义的基础上哈勃慢滚（HSR）参数。该计算通常允许在非慢滚状态下的形状和尺度相关的双谱或无量纲$f_{NL}$。分布的$f_{NL}$为各种形状和HSR的建议，作为一个例子，这个过程中如何可以使用的背景下的Monte Carlo探索的通货膨胀轨迹。我们还展示了如何允许出慢滚行为可以导致一个双谱，是相对较大的等边形状。
2013-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tracing Signatures of Modified Gravity in Redshift-Space Galaxy Bispectrum Multipoles: Prospects for Euclid
本研究在Hu-Sawicki $f(R)$引力模型下，利用微扰理论计算红移空间星系双谱多极，预测Euclid巡天中单极和四极信号显著，可有效探测修正引力并打破参数简并。
2025-09-08 astro-ph.CO gr-qc
Signatures of anisotropic sources in the squeezed-limit bispectrum of the cosmic microwave background
在压缩位形中，其中一个波数$k_3$远小于另外两个波数$k_3\ll k_1\approx k_2$，原始曲率扰动的双谱在暴胀物理中起着特殊的约束作用。本文研究了压缩极限双谱中的一个新的唯象特征：即压缩极限双谱的振幅依赖于${\bf k}_1$和${\bf k}_3$之间的夹角，使得$B_ζ(k_1, k_2, k_3) \to 2 \sum_L c_L P_L(\hat{\bf k}_1 \cdot \hat{\bf k}_3) P_ζ(k_1)P_ζ(k_3)$，其中$P_L$是勒让德多项式.虽然$c_0$与通常的局部形式的$f_{\rm NL}$参数$c_0=6f_{\rm NL}/5$相关，但更高的多极系数$c_1$、$c_2$等，并没有受到数据的限制。由大尺度磁场引起的原始曲率扰动产生非零的$c_0$、$c_1$和$c_2$。操作包含$I(ϕ)^2 F^2$等项的膨胀模型生成$c_2=c_0/2$。最近提出的“固体膨胀”模型产生$c_2\gg c_0$。一个测量宇宙微波背景温度各向异性的宇宙方差限制实验，直到$\ell_{\rm max}=2000$，能够测量这些系数下降到$δc_0=4.4$，$δc_1=61$和$δc_2=13$（68% CL）。我们还发现，$c_0$和$c_1$，以及$c_0$和$c_2$几乎不相关。这些系数的测量将为暴胀物理学打开一扇新的窗口，例如…
2013-05-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bispectrum signatures of a modified vacuum in single field inflation with a small speed of sound
在暴胀期间偏离邦奇-戴维斯真空，可以在宇宙微波背景辐射和宇宙大尺度结构的高阶相关性上留下可检验的印记。如果统计非高斯性固有地很大，例如在具有小声速的暴胀模型中，例如DBI，则效果特别明显。首先回顾修改真空的动机，我们计算了具有小声速的一般作用的非高斯性。它的双谱的形状被发现最类似于“正交”或“本地”模板的Bogolyubov参数的相位。特别是，DBI模型的通货膨胀的双谱可以有一个深刻的“本地”模板功能，在以前的结果相反。确定到观测模板的投影使我们能够推导出对Bogolyubov参数的绝对值的约束。在小声速极限下，导出的约束一般比从功率谱导出的现有约束更强。当H/Λ_c = 10^-3时，波哥柳博夫参数的绝对值的界限在10^-6到10 ^-3之间，这取决于模型的具体细节、声速和波哥柳博夫参数的相位。
2009-11-13 astro-ph.CO hep-th
Cosmological constraints from the EFT power spectrum and tree-level bispectrum of 21cm intensity maps
本文利用1圈EFT功率谱与树级双谱分析21cm强度映射，通过Fisher预报评估HIRAX巡天对宇宙学参数、暗能量及修正引力的约束能力，证明双谱可打破参数简并并提升精度。
2024-06-09 astro-ph.CO gr-qc
Parity violation in the CMB bispectrum by a rolling pseudoscalar
本文研究了在一个暴胀模型中，一个滚动赝标产生大的等边张量非高斯性的宇宙微波背景（CMB）的温度和偏振双谱的宇称违反特征。基于全天空理论的具体计算表明，所得CMB双谱在奇偶偶$(\ell_1 + \ell_2 + \ell_3 = {\rm even})$和奇偶奇$(\ell_1 + \ell_2 + \ell_3 = {\rm odd})$空间中均具有非零信号，且与通常的标量模等边双谱几乎不相关.这些特征签名和偏振信息有助于检测这种张量非高斯性。温度和E-模式双谱的使用潜在地改进了$400\%$相对于单独使用温度双谱的分析的可检测性。考虑到B模式双谱，信噪比可能能够增加3个数量级。我们提出的$1σ$的不确定性的参数依赖于一个耦合常数和滚动条件的赝标量预计在${\it Planck}$和建议的PRISM实验。
2013-11-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Signatures of Initial State Modifications on Bispectrum Statistics
暴胀子场初始状态的改变会导致偏离高斯性，并在宇宙中的CMB和大尺度结构的高阶关联上留下可检验的印记。重点研究了原始曲率扰动的双谱统计及其在CMB上的投影。对于正则单场作用，三点相关增强是局部的，在共线极限处最大化，对应于同动动量空间中的折叠或挤压三角形。我们表明，可用的本地和等边模板是非常不敏感的本地化增强，并不产生显着的约束初始状态的修改。另一方面，当考虑增加一个8维高阶导数项时，我们发现一个占主导地位的快速振荡的贡献，这是以前被忽视的，其显着增强的幅度是独立的三角形考虑。然而，关联函数（的符号）的振荡性质意味着信号几乎与当前可用的观测模板正交，从而大大降低了对增强的敏感性。可以推导出偏离标准Bunch-Davies真空态的约束，但也取决于次主导项。我们强调，特别是适应模板的建设和应用可能会导致CMB双谱约束修改后的初始状态已经与来自功率谱的竞争。
2009-05-11 astro-ph.CO hep-th
The Shape Dependence of Vainshtein Screening in the Cosmic Matter Bispectrum
修正重力学中最紧迫的问题之一是，在即将到来的星系巡天中，偏离广义相对论的现象会如何表现出来。这是特别相关的理论展示范施泰因筛选，其中这种偏差被有效地抑制在一个（通常是大）范施泰因半径。然而，Vainshtein屏蔽被认为是形状相关的：它在球形源周围最有效，在圆柱形物体周围较弱，并且对于平面源完全不存在。因此，宇宙网络提供了一个试验场，因为它以簇、丝和墙的形式展示了许多形状。在这项工作中，我们明确地推导出签名的形状依赖的Vainshtein筛选的物质双谱，考虑一个立方Galileon模型与共形耦合的物质和宇宙学常数。我们进行二阶微扰分析，推导出解析，积分表达式的双谱，我们整合使用hi_class。我们发现，形状依赖的Vainshtein屏蔽进入双谱与一个独特的尺度因子依赖的$\propto a^{3/2}$。对于线性增长率偏离$Λ$ CDM高达5%的模型，今天的影响幅度高达2%。
2019-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Model-Independent Signatures of New Physics in non-Gaussianity
我们计算了由于高能物理作用对de Sitter空间中原始双谱和三谱的模型无关贡献。我们通过将轻暴胀子耦合到辅助重场，然后在Schwinger-Keldysh“in-in”形式主义中计算关联函数来实现这一点。高能物理产生由$H/M$参数化的修正，其中$H$是暴胀的尺度，$M$是重场的质量。双谱在细长形状附近达到峰值，但除此之外不包含任何特征。三光谱在$H/M$阶没有接收到校正。
2013-01-19 astro-ph.CO hep-th
Gravity's Islands: Parametrizing Horndeski Stability
宇宙加速可能是由于修正的引力，与有效场论或属性函数描述的理论。通过这些函数的实际参数化来连接宇宙学观测是困难的，并且还面临着并非所有假设的时间依赖性或参数空间的部分都给出稳定理论的问题。研究了Horndeski引力中参数化与稳定性之间的关系，结果表明函数参数化对结果有很强的依赖性。这可能导致对宇宙学观测的误解，隐藏甚至排除关键的理论特征。我们讨论的方法和约束，可以放置在属性函数和标量声速，以保持一些观测特性，但发现参数化最接近的意见，例如在引力强度方面，提供更强大的物理解释。此外，我们提出了一个例子，如何从原始引力波的宇宙微波背景的B-模式偏振的未来观测可以探测重力的不同方面。
2018-07-31 astro-ph.CO gr-qc
The Signature of Strong High-Redshift Radio Backgrounds on the Cosmic Dawn 21-cm Bispectrum
Tel-Aviv University（特拉维夫大学）；National Institute of Technology Calicut（卡利卡特国家理工学院）；University of Cambridge（剑桥大学）；Kavli Institute for Cosmology（卡弗里宇宙学研究所）
本研究利用21厘米双谱分析高红移无线电背景对宇宙黎明时期信号的影响，揭示其非高斯性特征及观测意义。
2026-07-28 astro-ph.CO
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 Bispectrum of f(R) Cosmologies
在本文中，我们分析了一套宇宙学模拟的修改引力作用f（R）模型，宇宙加速是由一个标量场，作为第五种力的所有形式的物质。特别是，我们专注于轻度非线性尺度上的暗物质密度场的双谱。对于具有相同初始功率谱的模型，在最终暗物质功率谱也不同的情况下，暗物质双谱显示出显著的差异。考虑到星系功率谱和双谱对偏差的不同依赖性，双谱测量可以填补星系偏差隐藏功率谱差异的漏洞。或者，初始功率谱的变化也可以隐藏差异。通过构建具有非常相似的最终非线性功率谱的LCDM模型，我们表明双谱中的差异减小（<4%），并且与不完全匹配的功率谱中的差异相当。这些结果表明，双谱主要取决于功率谱，而对f（R）模型的引力信号不太敏感。物质双谱对引力的这种弱依赖性使得它对于打破与星系偏置相关的简并非常有用，甚至对于超越广义相对论的模型也是如此。
2011-11-22 astro-ph.CO gr-qc
Inflation without an Inflaton III: non-Gaussian signatures
Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；INFN, Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；Cairo University（开罗大学）；ICC, University of Barcelona（巴塞罗那大学天文研究中心）；ICREA（加泰罗尼亚高级研究学院）；Dipartimento di Fisica e Astronomia Galileo Galilei, Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学伽利略·伽利莱物理与天文学系）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；INAF-Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；Università di Pisa（比萨大学）
研究无 inflaton 框架下原初非高斯性，通过引力波生成标量扰动，计算标量 bispectrum 并发现其依赖于紫外截止，非高斯性在 CMB 尺度上极小。
2026-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological constraints and phenomenology of a beyond-Horndeski model
我们在Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi理论框架下研究了一个特定的暗能量模型的观测约束，该理论将Galileon鬼凝聚（GGC）扩展到超越Horndeski理论的领域.在这个模型中，我们表明，普朗克宇宙微波背景（CMB）的数据，结合重子声学振荡，Ia型超新星，和红移空间扭曲的数据集，给出了紧的上限$|α_{\rm H}^{(0)}| \le {\cal O}(10^{-6})$今天的超越Horndeski（BH）参数$α_{\rm H}$。这主要归因于宇宙学背景的早期变化和暗能量密度中$α_{\rm H}$占优势所引起的扰动引起的CMB声峰的移动。与$Λ$ -冷暗物质（$Λ$ CDM）模型相比，BH模型抑制了由于立方伽利略子的存在而导致的大尺度积分萨克斯-沃尔夫（ISW）尾，并由于背景演化的不同而修正了小尺度CMB功率谱.我们发现，BH模型考虑适合的数据比$Λ$ CDM根据$χ^2$统计，但偏差信息准则（DIC）略倾向于后者。假设我们的BH模型与$α_{\rm H}=0$（即，GGC模型）比$Λ$ CDM更受青睐，即使是DIC，在当前的观测中也没有偏离Horndeski理论的特殊特征。
2019-09-16 astro-ph.CO gr-qc
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
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
Anisotropic stress as signature of non-standard propagation of gravitational waves
我们精确地阐明了迄今为止模棱两可的说法，即各向异性应力是引力变化的一个标志。我们表明，在宇宙学的解决方案非常一般类的模型扩展重力-所有标量张量理论（Horndeski），爱因斯坦-Aether模型和bimetric大规模重力-之间存在着直接的对应关系显然携带各向异性应力和修改的引力波的传播完美的流体。由于各向异性应力可以用一种独立于模型的方式来测量，因此将来自宇宙学源的引力波的行为与大尺度结构形成进行比较，原则上可能会对引力理论产生新的限制。
2014-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation and primordial non-Gaussianities of "generalized Galileons"
我们建立了宇宙学扰动理论，并研究了\cite{Deffayet:2011gz,horndeski}中提出的所谓“广义伽利略”的宇宙学意义。这是最一般的标量场理论，其拉格朗日包含导数高达二阶，同时保持二阶运动方程，并包含作为子情况$k$ -通货膨胀，$G$ -通货膨胀和许多其他模型。我们计算的原始曲率扰动的功率谱，发现通常的一致性关系的张量标量比$k$膨胀或完美流体模型的修改。最后，我们还计算了双谱，其中不包含新的形状以外的$k$ -通货膨胀。
2011-12-22 astro-ph.CO hep-th
Large-scale structure phenomenology of viable Horndeski theories
唯象函数$Σ$和$μ$，也称为$G_{\rm light}/G$和$G_{\rm matter}/G$，通常用于替代引力理论中大尺度结构生长的参数化修改。我们研究这些功能的值可以在Horndeski理论，即类标量张量理论与二阶运动方程。我们将注意力限制在与重力测试和观察到的宇宙膨胀历史广泛一致的模型上。特别是，我们要求引力的速度等于今天的光速，正如最近探测到的引力波和双中子星合并产生的电磁辐射所要求的那样。我们检查的值之间的相关性的$Σ$和$μ$解析内的准静态近似，和数值上，通过采样的空间允许的解决方案。我们确认，在[Pogosian：2016年12月]中提出的猜想，即$(Σ-1)(μ-1) \ge 0$在可行的Horndeski理论中，非常有效。与此同时，我们检查准静态近似的有效性在不同的角Horndeski理论。我们的结果表明，即使与紧束缚在当今的引力波的速度，有空间内Horndeski理论的非平凡签名的修改重力在线性微扰的水平。
2018-01-29 astro-ph.CO
Primordial black hole dark matter from ultra-slow-roll inflation in Horndeski gravity
Aristotle University of Thessaloniki（萨洛尼卡亚里士多德大学）；National Observatory of Athens（雅典国家天文台）；University of Patras（帕特雷大学）；Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；Universidad Católica del Norte（北天主教大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
本文研究了Horndeski引力中超慢-roll膨胀机制，通过增强小尺度曲率扰动产生大量原初黑洞，其质量可解释暗物质的大部分丰度。
2026-08-04 astro-ph.CO gr-qc
Neutrino Mass Signatures in the Galaxy Bispectrum
本研究首次推导有质量中微子对微扰理论核的显式修正，通过模拟两类巡天样本的合成数据与MCMC分析，发现忽略中微子质量效应会导致星系偏差参数的中心值出现不可忽略的偏移。
2025-05-18 astro-ph.CO
Turnover detection using the power spectrum and bispectrum
University of the Western Cape（西开普大学）；VIT Mauritius（维特毛里求斯）；National Institute for Theoretical & Computational Sciences（理论与计算科学国家研究所）
本文通过功率谱和双谱分析，利用Euclid-like和MegaMapper-like调查预测检测宇宙早期物质-辐射相等的转折特征，提升检测精度和显著性。
2026-02-09 astro-ph.CO gr-qc
Radiative stability and observational constraints on dark energy and modified gravity
我们调查的Horndeski标量张量理论与发光传播的引力波（广泛讨论后的GW 170817）的辐射稳定性，并表明，在一般情况下，有一个紧张局势之间获得观测偏差从广义相对论（GR）在宇宙学和辐射稳定性的要求。以此为约束，我们讨论的子集的理论，能够逃避这一结论，并产生可观察到的，辐射稳定的偏离GR。我们发现几类理论，可以这样做，恢复已知的情况下，并确定几个额外的辐射稳定的情况下。最后，我们还提取了两个特别动机良好的辐射稳定类理论的宇宙学签名：移位对称理论和理论的标量和引力之间的共形耦合。我们发现，宇宙学参数的约束暗能量和修改后的重力参数，这两个类，我们明确计算使用的数据从普朗克，SDSS/BOSS和6dF调查，显着收紧相对于通用Horndeski理论。
2020-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
CMB bounds on tensor-scalar-scalar inflationary correlations
在特定的暴胀模型中，一个引力子和两个标量之间的非线性相互作用被增强，这可能导致在宇宙微波背景（CMB）各向异性的双谱中可区分的签名。我们开发的工具来检查这样的双谱签名，并显示使用WMAP温度数据的第一个应用程序。我们考虑几个$\ell$ -范围，估计的$g_{tss}$振幅参数，通过所谓的可分离模态方法。我们没有发现任何证据的张量标量标量信号在任何尺度。我们对张量-标量-标量相关器的大小的最严格限制来自我们的测量，包括范围$ 2 \leq \ell \leq 500$中的所有多极子，并且它读作$g_{tss} = -48 \pm 28$（$68\%$ CL）。这是对原始张量-标量-标量相关性的第一个直接观测约束，将通过将同一管道应用于来自$Planck$和即将进行的CMB实验的高分辨率温度和偏振数据来进行交叉检查和改进。
2017-10-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining Primordial Non-Gaussianity with Post-reconstructed Galaxy Bispectrum in Redshift Space
星系双谱是研究早期宇宙暴胀物理的一个很有前途的工具，它可以作为原初非高斯性（PNG）的度量，但其信噪比受非线性引力增长引起的模耦合的影响很大。本文研究了从非线性星系密度场重建线性宇宙质量密度场的标准方法，以消除红移空间星系双谱的协方差。特别是，我们使用4000个独立的$N$体模拟重建的双谱的协方差星系大小的暗物质晕。我们的结果表明，双谱协方差的重建后的字段接近高斯预测的尺度为$k<0.2\, h\, {\rm Mpc}^{-1}$。我们还验证了前导阶PNG诱导的双谱不受微扰理论重建细节的影响。然后，我们证明了约束功率的后重建的双谱PNG的红移$\sim0.5$。此外，我们进行了Fisher分析，使预测的PNG约束星系双谱包括各向异性信号。假设SDSS重子振荡谱巡天中的一个大质量星系样本，我们发现后重建的双谱可以分别用$Δf_{\rm NL} \sim$ 13、90和42来约束PNG的局域型、等边型和正交型，使前重建的双谱的约束提高了$1.3-3.2$倍.总之，重建起着至关重要的作用，在约束各种类型的PNG签名与$Δf_{\rm NL}<1$的水平从星系双谱的基础上即将到来的星系调查。
2021-01-05 astro-ph.CO
A determination of dark matter bispectrum with a large set of N-body simulations
利用数值N体模拟方法研究了暗物质约化双谱的大尺度行为，并将结果与二阶微扰理论和不同晕质量函数的晕模型进行了比较.我们发现，二阶微扰理论（PT 2）同意与模拟相当不错的大尺度上的k<0.05 h/Mpc，但它显示出偏差的签名，随着规模下降。即使在我们的模拟中可以很好地测量双谱的最大尺度上，PT 2和模拟之间的不一致也出现在共线三角形形状上。对于晕模型，我们发现它只能作为一种定性的方法来帮助研究大尺度和相对小尺度上Q的行为。二阶微扰理论的失败也将影响晕模型的精确确定，因为它们通过晕模型中的3-晕项连接。2-halo项在大尺度上的贡献过大，这是halo模型在大尺度上高估双谱的主要原因。由于这两个模型都不能提供一个令人满意的描述约0.1h/Mpc的尺度上的双谱的精确宇宙学的要求，我们发布的约化的双谱的暗物质在一个大的尺度范围内为未来的双谱的分析建模。
2009-04-21 astro-ph.CO
Halving and Doubling: Boosting the Detection of Relativistic Effects in the Galaxy Bispectrum with Optimal Subsample Selection
Università degli Studi di Torino（都灵大学）；INFN – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）；INAF – Istituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astrofisico di Torino（意大利国家天体物理学研究所都灵天文台）；University of the Western Cape（西开普敦大学）；Queen Mary University of London（伦敦玛丽女王大学）；Università degli Studi di Ferrara（费拉拉大学）
通过最优子样本选择，提升银河双谱中广义相对论效应的探测能力
2026-02-27 astro-ph.CO
Wonderings on Wiggly Bispectra: Non-linear Evolution and Reconstruction of Oscillations in the Squeezed Bispectrum
研究原初双谱振荡的非线性演化与重构问题，借助数值模拟与近似方法揭示非线性演化对振荡的阻尼效应，验证BAO重构技术可有效恢复信号，为利用大尺度结构数据探测振荡双谱提供支撑。
2025-05-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Capturing primordial non-Gaussian signatures in the late Universe by multi-scale extrema of the cosmic log-density field
本文提出尺度相关峰高函数和谷深函数两种新统计量，基于 Quijote 模拟证明其在约束原初非高斯性和宇宙学参数上优于功率谱与双谱，为从晚期宇宙提取原初信号提供有效方案。
2024-12-21 astro-ph.CO astro-ph.IM
Gravitational wave signatures from dark sector interactions
我们证明了由广义相对论性黑洞的微扰产生的引力波可以被看作是暗扇形相互作用存在的直接探测。在Horndeski理论和线性微扰的框架内工作，我们表明，暗扇区相互作用有效地减少到一个相互作用电荷，影响标量和张量波形。此外，我们表明，总的暗物质领域，包括暗扇区相互作用的影响，满足守恒方程体现的等效原理。利用这一认识建立了Schwarzschild-（anti）de Sitter黑洞的Regge-Wheeler方程以及耦合Zerilli和标量波动方程。然后，我们提出了数值积分的耦合偶宇称波方程的情况下，一个暗物质粒子下降到史瓦西黑洞。
2021-07-05 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic magnification in beyond-Horndeski gravity
Botswana International University of Science and Technology（博茨瓦纳国际科学与技术大学）；University of Cape Town（开普敦大学）
本文在超越Horndeski引力框架下，利用角功率谱研究了包含相对论修正的宇宙放大效应，发现常数与动态现象学在低高红移处信号表现不同，表明参数时间变化对识别引力真实特征至关重要。
2025-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing gravity beyond general relativity with bispectrum multipoles of cosmological tracers: I. Theoretical Foundations
本文研究了红移空间双谱的非零角多极 $B_l^m$ 探测 DHOST 修改引力理论的潜力，发现 $l=2,4,6$ 多极比单极矩更敏感，且其符号反转可作为偏离广义相对论的稳健指标。
2025-08-11 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Redshift-space 21-cm bispectrum multipoles as an SKA-era gravity test in the post-reionization Universe
Indian Statistical Institute（印度统计研究所）；McGill University（麦吉尔大学）；Ciela—Montreal Institute for Astrophysical Data Analysis and Machine Learning（Ciela-蒙特利尔天体物理数据分析与机器学习研究所）
利用SKA-MID观测红移空间21厘米双谱多项式，探测再电离后宇宙中偏离广义相对论的引力效应。
2026-01-26 astro-ph.CO
Non-linear evolution of the BAO scale in alternative theories of gravity
重子声学振荡（BAO）的尺度在物质功率谱中的印记提供了一个几乎完美的标准标尺：由于非线性效应，它只会与固定的共动长度有百分之几的偏差。我们研究了大Horndeski类引力理论中的BAO位移，并利用二阶微扰理论和峰值-背景分裂计算了它在动量空间中的大小。标准的预测受到修改后的线性增长，以及改变模式耦合内核的非线性引力效应。对于协变Galileon模型，我们发现一个$14-45\%$增强的BAO位移相对于标准重力和一个独特的时间演化依赖于参数。尽管数值较大，但这一变化仍远低于下一代星系巡天的预测精度。产生显著BAO位移的模型会引起较大的红移空间畸变或显著影响双谱。因此，我们的计算验证了使用的BAO规模作为一个共同的标准标尺测试的一般暗能量模型。
2015-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Multi-Probe ISW Study of Dark Energy Models with Negative Energy Density: Galaxy Correlations, Lensing Bispectrum, and Planck ISW-Lensing Likelihood
K.N. Toosi University of Technology（卡恩·图西理工大学）；Konkoly Observatory, HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences（孔科利天文台，匈牙利研究与创新科学院天文学与地球科学研究中心）；University of Sheffield（谢菲尔德大学）；Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究所）
本文通过多探针ISW方法研究三种暗能量模型对宇宙观测的影响，揭示其在低ℓISW平台和高阶统计中的独特特征，以区分暗能量情景。
2025-12-08 astro-ph.CO
Quijote-PNG: Quasi-maximum likelihood estimation of Primordial Non-Gaussianity in the non-linear halo density field
本研究使用基于最优压缩功率谱和模态双谱的准极大似然估计器，在非线性尺度上分析红移空间晕场的原初非高斯性，并在Quijote-PNG模拟上验证了其对局部、等边和正交PNG的无偏性与预测约束。
2023-05-18 astro-ph.CO
The Effects of Gravitational Slip on the Higher-Order Moments of the Matter Distribution
宇宙学对广义相对论的偏离为宇宙加速提供了一种可能的解释。对于线性秩序，这些偏离（由模型无关参数$\varpi$量化，称为“引力滑移”）放大或抑制了宇宙结构的增长，相对于我们期望从最近由宇宙学常数主导的广义相对论宇宙中看到的情况。当结构坍塌并变得更密集时，线性扰动理论是对其行为的不充分描述，必须将计算扩展到非线性阶。如果引力滑移的影响延伸到这些高阶，我们可能会期望在天空中分布的星系的双谱中看到$\varpi$的信号。我们解决的非线性扰动的引力滑移的存在下的运动方程，并发现，虽然有双谱的影响，它是太弱，目前的星系调查被检测到。我们还开发了一个形式主义，将规模依赖到我们的引力滑移的描述。
2009-09-02 astro-ph.CO
Massive-ish Particles from Small-ish Scales: Non-Perturbative Techniques for Cosmological Collider Physics from Large-Scale Structure Surveys
本研究提出非微扰方法约束暴胀期中等质量标量粒子，推导相关晚期物质谱模型，经N体模拟验证可在非线性区给出无偏非高斯性约束，为未来星系巡天搜寻暴胀粒子信号提供支撑。
2024-07-11 astro-ph.CO hep-ph
Gravity and Large-Scale Non-local Bias
星系和物质的超密度之间的关系，偏差，通常被认为是局部的。然而，这在时间演化下是不稳定的，我们在几组假设下提供了证明。在最简单的模型中，星系是在一个单一的时间产生的局部线性偏置，随后随着物质（没有速度偏置）运动，保持它们的共动数密度（没有合并）。我们表明，在此形成时间后，偏见变得不可否认的非本地和非线性在大尺度上。我们确定的非本地引力诱导的领域，其中星系的超密度可以扩大，表明它们可以构造出的变形张量（Galileons）的不变量。此外，我们表明，这一结果仍然存在，如果我们包括一个任意的演化的示踪剂的共动数密度。然后，我们包括速度偏置，并显示新的贡献出现，偶极场的签名在二阶。我们测试这些预测通过研究固定物质密度的细胞中的晕超密度的依赖性：模拟中的测量表明，偏离平均偏差关系与我们的形式主义确定的非局部引力诱导场密切相关。正如我们的预测所预期的那样，在模拟中看到的对非局部偏差的影响对于最有偏差的晕是最重要的。在模拟中看到的非局部性并没有完全捕捉到拉格朗日空间中的局部偏差。考虑到这些影响时，建模星系的偏见是必不可少的正确描述依赖于三角形形状的星系双谱，从而约束宇宙学参数和原始的非高斯性。我们表明，使用我们的形式主义，我们删除了一个重要的系统在确定的偏置参数的星系双谱，特别是明亮的星系。（节略）
2012-02-21 astro-ph.CO hep-th
Misinterpreting Modified Gravity as Dark Energy: a Quantitative Study
标准的宇宙学数据分析通常会限制简单的现象学暗能量参数，例如状态方程参数$w_0$的当前值，以及它随标度因子$w_a$的变化。然而，这种分析的结果不能轻易地表明存在修正重力。即使广义相对论不成立，实验数据仍然可以用现象学的$w_0w_a$ CDM（未修正的引力模型）很好地拟合。因此，了解标准分析中是否存在修正重力的一般特征将非常有用。在这里，我们提出，第一次我们的知识，一个定量映射显示如何修改重力模型看起来（错误）在标准的未修改的重力分析解释。通过广泛的修正引力（Horndeski）模型的扫描，并假设不久的将来的调查包括CMB，BAO和SNIa观测，我们报告的宇宙学参数的最佳拟合集的值，包括$(w_0, w_a)$，如果修正引力在工作中推断。我们发现，修改后的重力模型，可以伪装成标准重力导致非常具体的偏差，在标准参数空间。我们还评论的影响所描述的参数$S_8$的质量波动的幅度的测量。
2021-11-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity in the Cosmic Microwave Background Induced by Dipolar Dark Matter
在以前的工作[L。Blanchet和A. Le Tiec，Phys.Rev.D80，023524（2009）]，由星系尺度下的暗物质的现象学激发，引入了偶极暗物质（DDM）模型。在宇宙学微扰的线性阶，DDM的动力学被证明是相同的标准冷暗物质（CDM）。本文研究了宇宙学扰动理论中的二阶DDM模型。我们发现DDM流体的内能在偶极场中用二次项修正了CDM产生的曲率扰动。这种修正导致了一种新的类型的非高斯曲率扰动的双谱相对于标准CDM。留下未指定的偶极子场的原始振幅，这在原则上可以确定由一个更基本的描述DDM，我们发现，与通常的模型的原始非高斯性，非高斯性DDM诱导随时间增加后，辐射物质平等的超哈勃尺度。与标准CDM相比，DDM模型的这种独特特征因此可以在CMB和非高斯性的大尺度结构探测器中提供特定的签名。
2013-02-19 astro-ph.CO gr-qc
Limits on Second-Order Non-Gaussianity from Minkowski Functionals of WMAP Data
我们使用WMAP 7年数据的CMB温度图分析了由于原始双谱和三谱而导致的非高斯性（NG）。我们首先应用Matsubara（2010）导出的Minkowski泛函的微扰公式到二阶NG，这使我们能够给出以tau_NL和g_NL为参数的三次NG以及以f_NL为参数的各种类型的二次NG的极限。在WMAP的7年观测数据中没有发现原始NG的特征，但给出了局域型、等边型和正交型fNL的约束条件：fNL（loc）=20+-42，fNL（eq）=-121+-208，fNL（ort）=-129+-171，tauNL/10^4=-7.6+-8.7，gNL/10^5=-1.9+-6.4。我们还发现，这些限制是一致的偏度和峰度参数的特点的微扰校正的MF的限制。
2012-09-27 astro-ph.CO
Searching for dark energy in the matter-dominated era
大多数探测动态暗能量特征的努力都集中在后期，$z \lesssim 2$，在那里暗能量成分开始主导宇宙能量密度。然而，许多涉及动态暗能量的理论模型都表现出“冻结”状态方程，其中$w \to -1$在较晚的时间，在较早的时间过渡到“跟踪”行为（$w \gg -1$在足够高的红移）。在本文中，我们研究是否大尺度结构调查后再电离物质占主导地位的制度，$2 \lesssim z \lesssim 6$，这种行为是敏感的基础上，暗能量分量应保持检测（尽管强烈次显性）在这个红移范围内给予足够精确的观测。使用Horndeski（广义标量张量）理论的参数空间研究的启发唯象模型，我们展示了现有的CMB和大尺度结构测量如何约束物质主导时代的暗能量状态方程，并研究如何即将到来的星系调查和21厘米强度映射仪器可以提高在这个制度的约束。我们还发现，现有的CMB和LSS约束与DESI的组合已经接近于使用BAO/星系功率谱测量对$H_0$提供最好的约束，并且LSST星系样本的光谱跟踪（例如，沿着MegaMapper或SpecTel的路线）或阶段2/PUMA样强度测绘勘测，两者都在$z \gtrsim 2$，将提供更好的约束类的暗能量模型在这里考虑比一个可比的宇宙方差有限星系调查$z \lesssim 1.5$。
2020-07-06 astro-ph.CO
