Consistency conditions and primordial black holes in single field inflation
我们讨论了新的一致性关系的单场模型的膨胀能够产生原始的黑洞（PBH），和它们的观测的CMB $μ$空间扭曲的影响。这些膨胀模型包括一个短期的非吸引子的演变：曲率扰动的尺度依赖的配置文件的特点是由一个明显的下降，然后由一个快速增长导致的峰值负责PBH的形成。我们调查的压缩和崩溃的三个和四个点函数的曲率扰动周围的倾角的限制，表明他们满足一致性关系连接他们的值的曲率谱的总放大，和非吸引子时代的持续时间。此外，相应的非高斯参数是尺度依赖的倾角附近，再次依赖于光谱的放大功能。对于典型的PBH场景，需要从大尺度到小尺度的频谱的顺序${\cal O}(10^7)$增强，我们通常在可以由CMB $μ$空间失真探测的尺度范围内找到值$f_{\rm NL}^{\rm sq}\,=\,{\cal O}(10)$和$τ_{\rm NL}^{\rm col}\,=\,{\cal O}(10^3)$。使用这些一致性关系，我们仔细分析了非高斯参数的尺度依赖性如何导致$\langle μT \rangle$和$\langle μμ\rangle$的特征，提供了独特的探测通货膨胀PBH的情况下，可以使用很好地理解CMB物理测试。
2021-11-03 astro-ph.CO hep-th
Consistency of Planck Data With Power-Law Primordial Scalar Power Spectrum
在这项工作中，我们探讨的可能性的变化，在原始标量功率谱周围的幂律形状，预测单场慢卷暴胀的情况。我们利用宇宙微波背景（CMB）观测资料，以半盲的、与模型无关的方式寻找这些涨落的踪迹。特别是，我们使用两组扰动模式，特定的模式与典型的功能，如振荡，颠簸和过渡，以及扰动模式，从特征分析的扰动参数的预测或测量的协方差构建。这些模式，原则上，跨越所有可能的扰动的原始频谱的参数空间，当排名有序，具有最高的可检测性将足以探索周围的幂律谱的约束功能，在数据驱动（而不是理论偏见）的方式。用普朗克测量的CMB各向异性，在这项工作中考虑的所有微扰模式的振幅被发现是一致的零。这一发现证实了，在没有理论偏差的情况下，普朗克数据与幂律暴胀模式的假设的一致性。
2021-09-27 astro-ph.CO
A Modal Approach to the Numerical Calculation of Primordial non-Gaussianities
我们提出了一种新的方法来数值计算高阶关联函数的原始波动产生的任何早期宇宙的情况。我们的关键出发点是实现树级的In-In形式主义本质上是可分离的。这使我们能够使用模态技术来有效地计算和表示非高斯形状的一个可分离的形式非常适合数据分析。我们证明了我们的方法的可行性和准确性，通过将其应用到简单的单场暴胀模型，其中的分析结果是可用的，我们进行非平凡的一致性检查，如验证的单场一致性关系。我们还指出，在我们的方法中，自动考虑到的i-处方，防止需要特设的技巧来实现它的数字。
2012-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Correlated primordial spectra in effective theory of inflation
基于有效场论暴胀理论，我们导出了Goldstone模下原初曲率微扰的功率谱和双谱之间的直接相关关系.我们展示了普朗克合作提出的参数化特征模型的相关双谱的例子。我们还讨论了功率谱和双谱之间的一致性关系和我们的显式相关性的有效性。
2017-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Note on the Consistency Condition of Primordial Fluctuations
我们证明了当其中一个模的波数很小时，原始关联函数的（N+1）点函数的压缩极限可以由局部测量的N点函数的空间变化来推断。然后，我们展示了如何在单时钟膨胀的长波长扰动可以重新吸收的背景宇宙学和如何在计算关联函数的相互作用哈密顿量的积分是占主导地位的保形时间的顺序的短波长模式，当长模式已经在视界之外。这使我们能够将N点函数的相容性条件推广到短波长波动在视界内并且导数作用于它们的情况。我们进一步讨论了具有（N + M）个短模的（N + M）点函数的前N个短模之和是一个非常软的动量的软内压缩极限的相容性条件。这些结果对于研究暴胀中的红外效应是非常有用的。
2012-03-30 astro-ph.CO
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
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
Primordial Black Holes from Inflation with Nonminimal Derivative Coupling
我们提出了一种新的增强机制的曲率扰动的非最小导数耦合暴胀模型与暴胀子场的耦合参数。通过考虑一种特殊形式的耦合参数作为暴胀子的函数，由于引力增强的摩擦，可以实现一个超慢卷暴胀周期，由此产生的曲率扰动功率谱具有一个尖锐的峰值，该峰值大到足以产生原始黑洞。在这种机制下，我们可以很容易地获得$\mathcal{O}(10)M_\odot$、$\mathcal{O}(10^{-5})M_\odot$和$\mathcal{O}(10^{-12})M_\odot$等特定质量周围的原始黑洞的尖锐质谱，它们可以分别解释LIGO事件、OGLE数据中的超短时间尺度微透镜事件和大部分暗物质。
2019-09-25 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Stochastic Gravitational Wave Backgrounds from a Sharp Feature in Three-field Inflation II: The Inflationary Era
本文研究三场暴胀中尖锐特征诱发的大异曲率瞬变，证明其衰减后仍可留下暴胀时期产生的增强型SGWB，为LISA等探测多场暴胀特征提供新窗口。
2025-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Classical Cosmological Collider Physics and Primordial Features
暴胀景观中的特征可以为暴胀模型注入额外的能量，并产生质量远大于哈勃暴胀尺度的壳粒子。这种可能性扩展了宇宙对撞机物理学计划的能量范围，其中与这些粒子相关的信号通常被玻尔兹曼抑制。我们研究了两类原始特征的经典宇宙对撞机的机制。在第一类中，原始特征是经典振荡，包括有质量场的相干振荡和暴胀势的振荡特征。第二类包括暴胀模型中的任何尖锐特征。所有这些经典特征都可以激发其他重场的未抑制量子模，从而在原始非高斯性中留下观测特征，包括这些重自由度的粒子谱信息。
2022-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Hole Generation in a Two-field Inflationary Model
总结了我们在一类双场暴胀模型中关于原初黑洞产生的工作。关键因素是背景轨迹在场空间中的急转弯。我们表明，某些类的解决方案的运动方程恰恰表现出这种行为。其中，我们找到的解决方案，它描述了一个超慢卷和慢卷阶段的通货膨胀之间的过渡。
2021-12-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Probing higher-order primordial non-Gaussianity with galaxy surveys
通过平方公里阵列（SKA）的射电连续星系调查，欧几里德的光度星系调查及其组合，我们预测了未来对原始非高斯性的限制。我们重点研究了局域型高阶非线性参数对参数估计的潜在影响，特别是暴胀相容性不等式的证明。非标准的暴胀模型，如多场模型，引入了大尺度下星系的尺度依赖随机成团，这是对原初密度涨落产生机制的独特探索。Fisher矩阵分析表明，SKA提供的深度和广度的观测更有利于约束$τ_{\rm NL}$，而Euclid由于红移信息对$f_{\rm NL}$有很强的约束力，这表明两者之间的联合分析对于打破非线性参数之间的简并是非常必要的。完整的SKA和Euclid的组合将达到所需的精度水平，以确认即使是$f_{\rm NL}\approx 1.5$和$τ_{\rm NL}\approx 17$的一致性不等式，虽然它仍然是很难的一个单一的调查，以确认它时，$f_{\rm NL}\lesssim 2.7$。
2016-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Verifying the consistency relation for the scale-dependent bias from local primordial non-Gaussianity
我们测量的大规模的偏差的暗物质晕在模拟与非高斯初始条件的本地类型，并比较这种偏差的质量函数的波动的原始振幅的变化的响应。这两个被发现是一致的，预期从物理参数，使用不同的球面过密（SO）和朋友圈（FoF）的方法的三个光晕取景器算法。另一方面，我们发现，普遍使用的预测的质量函数，尺度依赖的偏差是成比例的一阶高斯拉格朗日偏差，不产生一个很好的协议与测量。对于所有的晕发现者，高质量晕显示出相对于通用质量函数预测的10-15%的非高斯偏差。对于SO晕，这种偏差在低质量时改变了符号，其中非高斯偏差变得大于普遍预测。
2017-05-15 astro-ph.CO
CMB Constraints on Primordial non-Gaussianity from the Bispectrum (f_{NL}) and Trispectrum (g_{NL} and τ_{NL}) and a New Consistency Test of Single-Field Inflation
我们概述了当前和未来实验中宇宙微波背景辐射（CMB）对非高斯性的预期约束，重点是局域组态或非高斯性的三阶（f_{NL}）和四阶（g_{NL}和τ_{NL}）振幅。实验的重点是偏度（二比一）和峰度（二比二和三比一）加权地图的功率谱。除了利用WMAP 5年资料对τ_{NL}和g_{NL}进行测量外，我们的研究还首次对未来g_{NL}的约束条件进行了预报。我们描述了如何通过一个窗口函数来校正这些统计数据，从而绕过了计算线性项的需要，这些线性项是为上一代非高斯统计数据引入的，例如偏度估计器。我们讨论了比值A_{NL} = τ_{NL}/（6 f_{NL} /5）^2作为单场暴胀模型的一个附加检验，并讨论了每个统计量的物理意义。使用WMAP 5年V+ W波段数据到l_{max} =600的这些估计器，我们约束三阶非高斯参数τ_{NL}和g_{NL}，发现-7.4 < g_{NL} /10^5 < 8.2和-0.6 < τ_{NL}/10^4 < 3.3，将WMAP之前基于COBE的τ_{NL} < 10^8的限制提高了近四个数量级。
2010-07-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Stochastic Gravitational Wave Backgrounds from a Sharp Feature in Three-field Inflation I: The Radiation Era
本文首次研究三场暴胀中短暂转向在辐射纪元产生的标量诱导随机引力波背景，给出功率谱增强的解析表达式，并通过数值模拟验证，探讨了LISA等探测器的探测前景。
2024-02-07 astro-ph.CO hep-th
The Suyama-Yamaguchi consistency relation in the presence of vector fields
我们考虑暴胀模型，其中向量场是负责部分或最终所有的原始曲率扰动。这种模型在现象学上是有趣的，因为它们自然地在原始波动的概率分布函数中引入了各向异性，这些波动可以在宇宙微波背景中留下可测量的印记。假设超视界演化产生了非高斯性，我们利用δN形式对非高斯性参数f_{NL}和τ {NL}在向量场存在下进行了树级计算.我们分离出非高斯参数的各向同性部分，它们无论如何都有向量场的贡献，并证明它们服从Suyama-Yamaguchi相容关系τ^{iso}_{NL}>=（6/5 f ^{iso}_{NL}）^2。定义的非高斯参数，这可能是观测相关的其他方式，陈述和各自的Suyama-Yamaguchi一致性关系。
2013-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Optimized numerical evolution of perturbations across sharp background trajectory turns in multifield inflation
Simon Fraser University（西蒙菲莎大学）；Universidad Nacional de Ingeniería（秘鲁国立工学院）；Universidad de Ingeniería y Tecnología（秘鲁理工科技大学）
本文提出一种高效方法，用于在多场膨胀模型中准确追踪扰动，即使在背景轨迹快速转折时也能保持计算稳定性，适用于广泛的研究场景。
2026-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Priomordial non-Gaussian features from DBI Galileon inflation
我们研究了势驱动单场DBI伽利略子暴胀模型的原始非高斯特征。我们已经计算了双谱从三点关联函数考虑所有可能的交叉相关标量和张量模式从建议的设置。此外，我们还计算了由四点关联函数得到的三谱，其中考虑了in-in图中接触相互作用、标量和引力子交换图的贡献。最后，我们得到了四点相关器的非高斯一致性条件，这导致部分违反了Suyama-Yamaguchi四点一致性关系。这进一步导致的结论是，足够的原始非高斯性可以从DBI伽利略通货膨胀。
2015-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistency relations for sharp inflationary non-Gaussian features
如果宇宙暴胀与慢卷状态有微小的时间依赖性偏差，这将导致原始光谱中存在小尺度依赖性特征，它们的形状和大小揭示了产生它们的物理学信息。小的尖锐特征可以在两点关联函数的水平上被抑制，使得它们在功率谱中不可检测，但是可以在三点关联函数的水平上被放大，为我们提供了在非高斯双谱中发现它们的机会窗口。在这篇文章中，我们表明，尖锐的功能，可以分析只使用来自三点关联函数参数化原始非高斯性的数据。更准确地说，我们表明，如果功能出现在一个特定的非高斯三角形配置（例如等边，折叠，挤压），这些必须重新出现在每一个其他配置根据一个特定的关系，使我们能够在非高斯双谱相关的功能。因此，我们提供了一种方法来研究膨胀过程中产生的尺度相关特征，该方法仅依赖于来自非高斯测量的数据，允许我们省略功率谱中的数据。
2016-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black hole dark matter in dilaton-extended two-field Starobinsky inflation
我们研究了Starobinsky的二次膨胀$f(R)$模型的双场扩展中原初黑洞的产生及其对目前观测到的暗物质的贡献。该模型具有多场放大机制，导致在负责生产原始黑洞的小波长处的暴胀功率谱中产生尖锐的峰值。这种机制与单场模型有很大不同，需要在暴胀动力学的中间阶段进行随机处理。我们发现，该模型导致了一个成功的阶段，有效的单场Starobinsky膨胀的波长探测的宇宙微波背景辐射和解释所观察到的冷暗物质内容在宇宙中形成的原始黑洞。
2021-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial blackhole formation: Exploring chaotic potential with a sharp step via the GLMS perspective
本研究探讨具有尖锐台阶的混沌暴胀势在四个质量范围内形成原初黑洞的机制，利用 GLMS 近似和 PS 形式计算 PBH 丰度，发现 GLMS 结果符合观测约束。
2024-11-15 astro-ph.CO
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
A new method for calculating the primordial bispectrum in the squeezed limit
2004年，Creminelli和Zaldarriaga提出了所有单场暴胀模型的原始曲率扰动的相容关系;它将压缩极限中的双谱与谱倾斜联系起来。我们已经开发出一种技术，部分基于Creminelli和Zaldarriaga的论点，可以大大简化计算的挤压限制双谱使用的形式主义，我们能够到达一个通用的公式，不依赖于慢卷近似。使用我们的公式，我们明确地测试了幂律膨胀和Starobinsky的精确标度不变模型的一致性关系;对于后一个模型，Creminelli和Zaldarriaga的论点预测了一个消失的双谱，而我们的量子计算显示了一个非零的双谱，在长波长极限和大量的e-折叠的膨胀中接近零。
2010-11-16 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Nucleosynthesis: The Predicted and Observed Abundances and Their Consequences
在宇宙演化的早期，宇宙曾一度是一个宇宙核反应堆。宇宙的膨胀和冷却将这一时期限制在最初的几分钟内，这使得只有最轻的核素（D，3He，4He，7Li）的合成在天体物理学上非常有趣。对于宇宙学和粒子物理学（SBBN）的标准模型中的大爆炸核合成（BBN），SBBN预测的丰度仅取决于一个可调参数，重子密度参数（重子（核子）与光子的数量比）。回顾了遗留轻元素丰度的预测值和观测值，检验了原始核合成的内在一致性。BBN的一致性也探讨了通过比较宇宙学参数的值推断的原始核合成的标准模型和模型与非标准的早期宇宙膨胀率从宇宙背景辐射的研究，它提供了宇宙的快照约40万年后BBN结束。
2010-09-24 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Resonant Trispectrum and a Dozen More Primordial N-point functions
我们计算所有的N点原始曲率关联函数从膨胀在树的水平高达N的顺序10或更多的参数的选择。这是在共振暴胀模型中实现的，其中暴胀子势在慢滚平坦项之上具有周期性调制。这些模型在弦论实现的轴子单值性中找到了自然的UV完成。我们计算成功的关键是观察到扰动之间的引力相互作用可以忽略不计，我们认为这对于任何具有参数大非高斯性的暴胀模型都是合理的。我们提供了一个全面的审查和详细的推导已知的压缩和共线极限的一致性关系，并将其推广到任何N点函数。
2011-05-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On Primordial Black Holes from Rapid Turns in Two-field Models
研究了一类标量流形为庞加莱盘的双场宇宙学模型中的急转弯轨道。多场暴胀背景解，场空间轨迹呈现急转弯，可以播种原生黑洞（PBH）的形成。我们调查了一类精确的解决方案与隐藏的对称性，并表明，他们表现出的那种瞬态快速转弯期，需要诱导PBH代。此外，我们放松的对称性条件，并发现，在一定的制度，修改后的解决方案与改进的行为的哈勃$η$参数，保持所需的形状的转弯率函数。有趣的是，修改后的解决方案描述了一个短暂的超慢滚阶段，然后是长期的慢滚膨胀。值得注意的是，与标准的$α$ -吸引子情形不同，慢滚发生在庞加莱盘的中心附近（而不是边界附近）。
2021-05-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Generation of Primordial Black Holes and Gravitational Waves from Dilaton-Gauge Field Dynamics
本文研究了与暴胀子动力学耦合的$U(1)$规范场的粒子产生的观测特征。关于规范动力学函数的形式，我们考虑了它在某个时刻变得稳定的可能性，这使得规范场的增长功率随着急剧的跃迁而非单调地演化。值得注意的是，规范场的大量产生发生在暴胀后期的超视界尺度上，而在暴胀期间的中间尺度上扰动被增强。我们发现，它可以预测一个凹凸不平的形状的曲率功率谱，导致产生的原始黑洞作为一个暗物质膨胀后。我们还估计了由规范场产生的两类张量模：暴胀过程中产生的原初引力波和暴胀后曲率扰动增强产生的感生引力波。我们表明，这两个是潜在的测试与未来的天基引力波干涉仪。
2019-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Comparing multi-field primordial feature models with the Planck data
在本文中，我们使用一个完整的经典原始标准钟模型作为例子，开发了一种方法，直接比较复杂的多场特征模型的数值预测与普朗克数据，包括普朗克2018 Plik未分组似然和统计上最强大的CamSpec 2020温度和极化数据的似然。由于这个双场暴胀模型提供了过多的原始特征光谱，这些光谱代表了在扩展的宇宙学尺度上非平凡分布的尖锐和共振特征信号的组合，因此以前使用分析模板的尝试未能令人满意地解决其数据比较问题。本文的方法，包括数值预报，有效的参数建设和嵌套的采样数据比较，使我们能够有效地探索每一个可能的光谱从模式。我们在三个不同的频率范围内对所得到的特征候选进行分类。我们使用贝叶斯证据来评估候选人在基线模型上的统计显著性，同时考虑到额外参数的影响和别处效应。虽然没有一个候选是统计上显着的，本文的方法可以用来促进未来的模型建设和原始特征的数据筛选过程中，候选人可以受到进一步的测试与数据，即将到来的宇宙微波背景偏振观测和星系调查。
2021-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial power spectrum features and consequences
目前的宇宙微波背景（CMB）温度和偏振各向异性数据不仅与一个小幅度的幂律标量本征功率谱（PPS）相一致，而且与一个具有非常尖锐特征的标量PPS相一致。这激发了具有如此鲜明特征的暴胀模型。最近，甚至在功率谱（在某些尺度上）中具有零点的可能性也被考虑。线性微扰理论已经证明了这些零点的存在。高阶修正对这种零点有什么影响？受这个问题的启发，我们试图计算量子辐射修正的傅里叶变换的两点函数在一个玩具场论和解决的问题，这些修正的功率谱的行为模型中，树级功率谱有一个急剧下降（但不是零）。特别是，我们考虑的可能性的相对增强的辐射校正的模型中，树级光谱经历了一个下降的功率在一定的规模。选择场的模函数（其功率谱要被评估），使得它们经历导致树级功率谱中的急剧下降的那种动态。接下来，我们考虑的情况下，这个领域有四次自我相互作用，并找到一个适当选择的重整化方案中的一个回路校正。因此，我们试图回答以下关键问题的背景下，这个玩具模型（这是重要的，在现实的情况下）：在所选择的重整化方案，量子辐射校正可以得到增强相对于树级功率谱的急剧下降出现在树级谱的尺度？
2014-06-24 astro-ph.CO
Generating primordial features at large scales in two field models of inflation
我们研究了由两个标量场驱动暴胀时，原始功率谱（PPS）中大尺度特征的产生。在暴胀的正则单场模型中，这些特征通常是由于偏离慢滚状态而产生的。虽然从慢滚的偏差，可以自然地实现在两个领域的模型，由于在字段空间中的轨迹的急转弯，功能在最大规模的CMB温度各向异性所建议的类型是更难以实现的模型，涉及两个典型的标量场由于存在的等曲率波动。相反，我们表明，标量场的动力学项之间的耦合可以很容易地产生这样的功能。我们讨论的模型，其理论预测与目前的观察是一致的，并强调我们的结果的影响。
2020-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Lensing anomaly and oscillations in the primordial power spectrum
本文研究了原初功率谱中的振荡特征能否模拟Planck观测到的CMB声学峰过度平滑现象，发现扰动声速中的尖锐凸起特征可产生所需振荡，且可通过CMB与BAO数据检验。
2023-09-15 astro-ph.CO gr-qc
Consistency Relation and Non-Gaussianity in a Galileon Inflation
我们根据普朗克2015年的观测数据研究了一个特殊的伽利略暴胀，以约束模型参数空间。我们研究了密度微扰的原始模式的频谱，通过扩展的作用到第二阶微扰。然后我们将作用量展开到三阶，求出三点关联函数，从而求出这种情况下原始扰动的非高斯性的振幅。我们研究了在等边和正交配置的非高斯性的振幅和测试模型与最近的观测数据。我们的分析表明，对于某些范围内的非最小耦合参数，该模型是与观察一致的，它也有可能有很大的非高斯性，这将是可观察到的未来的改进实验。此外，我们获得了张量功率谱的倾斜，并测试了标准的暴胀一致性关系（$r=-8n_T$）对普朗克2015数据集的最新边界。我们发现，在这个设置的标准一致性关系略有偏差。然而，这种偏差似乎还不够显著，无法有把握地检测到。
2016-11-27 astro-ph.CO gr-qc
Non-Gaussianity consistency relations and their consequences for the peaks
本文提出一种在强破坏标度不变性时仍成立的单场非高斯性一致性关系，揭示 $f_{\ ext{NL}}$ 与功率谱峰值尺度通常不同，并指出非线性可改变 PBHs 和 GWs 的产生窗口。
2024-01-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A Consistency Relation for the Observed Galaxy Bispectrum and the Local non-Gaussianity from Relativistic Corrections
我们得到了观测到的星系三点相关器的一致性关系。它包含了相对论效应，并且在压缩极限下是有效的。此外，该一致性关系是非微扰的，可以用于任意小尺度的短模式。我们的结果也是有用的，以计算非线性相对论性的修正，诱导信号的观察，可能会被误解为原始的非高斯与局部形状。我们从相对论修正中估计了有效的局部非高斯性参数。精确的值取决于红移和放大率偏差。在$ z = 1$的红移处，在没有放大偏差的情况下，我们得到$\,\, f^{\rm GR}_{\rm NL} \simeq - 3.7 $。
2015-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial feature constraints from BOSS+eBOSS
本研究利用BOSS和eBOSS最终数据对四种原初特征模型进行组合约束，将特征频率参数空间扩展四倍，虽未检测到显著特征，但为下一代巡天（如DESI）提升灵敏度与扩展参数空间提供了基准。
2023-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Double inflation as a single origin of primordial black holes for all dark matter and LIGO observations
原始黑洞（PBH）是暗物质（DM）的主要非粒子候选者之一。虽然几个观测严重限制PBH的量，它是最近指出，有一个不确定性的微透镜的限制低于$\sim 10^{-10} M_\odot$最初被忽略，但可能会削弱的约束显着。在本文中，面对这种不确定性，我们调查的可能性，PBH可以弥补所有DM在一个广泛的质谱。此外，我们提出了一个具体的通货膨胀模型，可以同时产生PBH的所有DM在一个广泛的质谱$\mathcal O(10^{-13}) M_\odot$和PBH的LIGO事件在一个尖锐的质谱在$\mathcal O(10) M_\odot$。
2018-02-18 astro-ph.CO hep-ph
Primordial full bispectra from the general bounce cosmology
本文计算一般反弹宇宙学收缩阶段标量与张量扰动的完整自双谱及交叉双谱，比较两类分支的非高斯振幅和形状，并给出满足理论与观测约束的可行参数空间。
2025-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity Consistency Relation for Multi-field Inflation
虽然原始扰动的“局部形式”双谱的检测将排除所有单场暴胀模型，但多场模型仍然是允许的。我们表明，多场模型所描述的$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
Primordial non-Gaussianities of gravitational waves beyond Horndeski
在Gao统一的标量-张量理论框架下，我们阐明了张量扰动的原初非高斯性的特征。一般拉格朗日的ADM变量，使框架保持空间协方差，并包括Horndeski理论和Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi（GLPV）的推广作为具体情况。它表明，GLPV推广不会产生任何新的条款相比，在三次行动的情况下的Horndeski理论，但四个新的条款出现在更一般的理论超越GLPV。我们计算张量3点关联函数解析处理的色散关系作为一个扰动的修改。由于修改后的色散关系的3点函数的相对变化是只有轻微的配置依赖。当修正色散关系的影响很小时，只有一个立方项产生压缩非高斯性，这是广义相对论中唯一存在的项。相应的非高斯振幅有一个固定的和普遍的特征，因此提供了一个“一致性关系”的原始张量模式在一个相当广泛的单场暴胀模型。所有其他的立方相互作用被发现在等边形状的峰。
2016-02-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Is PLANCK consistent with primordial deuterium measurements ?
最近由普朗克卫星实验提供的宇宙微波背景各向异性的测量结果显著改善了对几个宇宙学参数的约束。在这篇简短的论文中，我们指出了一个小的，但有趣的张力之间存在的最新值的原始氘测量类星体吸收线系统和相同的值推断，虽然间接，从普朗克测量假设ΛCDM和大爆炸核合成。在这里，我们详细讨论这种张力，调查可能导致这种张力的新物理学。我们发现，在8个额外的参数，只有一个异常透镜组件和一个封闭的宇宙可以改变普朗克约束朝着一个更好的一致性与直接氘测量。
2014-10-23 astro-ph.CO
Scalar-induced gravitational waves and primordial black holes from a localized bump or dip feature in a single-field inflationary potential
该研究探讨了单场膨胀势中局部特征对原初黑洞形成和引力波谱的影响，展示了其与观测限制的兼容性及未来探测潜力。
2026-03-12 astro-ph.CO
Scale Dependence of the Halo Bias in General Local-Type Non-Gaussian Models I: Analytical Predictions and Consistency Relations
我们从一般的局域型非高斯原始涨落出发，研究了宇宙学模型中晕的聚集。我们采用多个高斯场并加入任意阶的局域型非高斯修正，以覆盖一类经常讨论的f_nl，g_nl和τ_nl参数化模型。我们推导出一个一般公式的基础上的峰值-背景分裂形式主义的晕功率谱。由此产生的光谱的特征在于只有两个参数负责的尺度依赖的偏见，在大规模所产生的原始非高斯性，除了高斯偏置因子。我们引入了一个新的不等式来检验多场的非高斯性，这个不等式可以直接从观测的功率谱中得到。我们证明了这个不等式是f_nl和τ_nl之间的Suyama-Yamaguchi不等式在任意阶本原非高斯性上的推广.我们还表明，尺度依赖性偏差的幅度有助于区分最简单的二次非高斯性（即，f_nl型）与高阶星系（g_nl及更高）的区别。我们讨论了我们的分析结果的有效性和局限性，通过比较与数值模拟在一个附带的文件。
2012-05-11 astro-ph.CO
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
Primordial Features from Linear to Nonlinear Scales
本文证明大规模结构观测可超越CMB探测原初特征，开发特征搜索方法并应用于BOSS数据，得到超过Planck灵敏度的新界限，且预测DESI和Euclid可大幅提升约束。
2020-06-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Modeling the large-scale power deficit with smooth and discontinuous primordial spectra
我们研究了一组宇宙学模型的原始功率谱有一个大规模的功率赤字。标准幂律谱受到一些新参数描述的长波修正，导致对宇宙微波背景各向异性的修正。新的参数适合于不同的数据集：温度，温度和极化，低红移的$H_0$的测定，重子声学振荡。我们讨论了修改后的频谱的统计意义，从频率论和贝叶斯的角度。我们的分析表明，考虑打破标量张量一致性的模型，或在远超哈勃极限中具有可忽略功率的模型的动机。我们提出了什么似乎是一个新的规模约350 Mpc以上的原始（标量）功率谱急剧减少约20%的实质性证据。
2019-07-26 astro-ph.CO
An Estimate of the Primordial Non-Gaussianity Parameter f_NL Using the Needlet Bispectrum from WMAP
我们使用球形针状体的全双谱应用于宇宙微波背景的WMAP数据作为原始非高斯参数f_NL的估计。我们使用l_max=1000的针状标度和KQ 75银河系切割，发现f_NL=84 +/- 40校正了点源偏差。我们还引入了一组一致性测试，以验证我们的结果对前景残差或系统误差的可能影响。特别是，从不同的频率通道，不同的掩模和不同的多极子得到的f_NL值的波动进行了测试对模拟地图。发现f_NL估计的所有变化与模拟在统计上一致。
2009-06-16 astro-ph.CO
Refining local-type primordial non-Gaussianity: Sharpened $b_ϕ$ constraints through bias expansion
本研究提出利用拉格朗日偏置参数与 $b_ϕ$ 的关系，结合 HEFT 方法和 AbacusSummit 模拟，显著降低了晕和星系样本中 $b_ϕ$ 的不确定性，从而更精确地约束局部型原初非高斯性参数 $f_{\ m NL}^{\ m loc}$。
2025-01-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
One-loop corrections to the E-type $α$-attractor models of inflation and primordial black hole production
本文数值研究单场 E 型 $α$-吸引子模型中标量功率谱的单圈修正，验证其贡献仅几个百分点，并探讨小行星质量 PBH 暗物质、诱导 GW 探测及标量势重构。
2025-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Combined features in the primordial spectra induced by a sudden turn in two-field DBI inflation
我们研究了在一个双场的Dirac Born Infeld暴胀模型中，其中一个场是重场时，暴胀轨迹的急转弯所产生的特征。不同的功能产生了两种不同的效果：轻，重模式的混合在转向，一方面，和振荡之间的共振沿重方向后，转向，另一方面。与具有标准动力学项的模型相反，共振效应没有被强烈抑制，因为该作用包含衍生相互作用。工作在潜在的基础上，我们研究的振荡后，把和计算的振幅的混合和共振功能的功率谱，以及在双谱的后一种效果。我们发现，这些组合特征的振幅和位置服从特定的一致性关系，这可以面对宇宙学数据。
2014-05-16 astro-ph.CO hep-th
Multi-wavelength constraints on the inflationary consistency relation
我们提出了第一次尝试使用CMB，LIGO和PPTA数据的组合来约束的倾斜和运行的原始张量功率谱通过约束在早期宇宙中产生的引力波能量密度。结合不同宇宙学尺度的测量，突出了互补数据如何用于测试早期宇宙模型的预测，包括暴胀一致性关系。目前的数据倾向于张量功率谱的略微正倾斜（$n_t = 0.06^{+0.63}_{-0.89}$）和负运行（$n_{t, {\rm run}} < -0.22$）。有趣的是，直接引力波探测器数据的增加单独提出了强大的限制张量标量比$r < 0.2$，因为大的正张量倾斜首选的\textit{Planck}温度功率谱不再允许。加上最近发布的BICEP 2/KECK和普朗克353 GHz极化互相关数据，得到了更强的$r<0.1$边界。我们评论可能的影响，一个大的积极倾斜的背景膨胀，并表明，依赖于假设的紫外截止（$k_{\rm UV}/k_* = 10^{24}$）的原始光谱的引力波，最强的界限$n_t = 0.07^{+0.52}_{-0.80}$来自这种效果。
2015-05-06 astro-ph.CO
Primordial features as probes of baryogenesis from supersymmetric flat directions
Institute of Physics, Academia Sinica（中央研究院物理研究所）；Institute for Theory and Computation, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森尼天体物理中心理论与计算研究所）；Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）；International Center of Theoretical Physics-Asia Pacific（理论物理中心亚太中心）；Institute of High Energy Physics（高能物理研究所）；Department of Physics, Brown University（布朗大学物理系）
研究利用原始特征探测超对称平坦方向中重子生成机制，通过膨胀子领域信号提供直接证据。
2026-09-01 astro-ph.CO hep-ph
Correlating features in the primordial spectra
在绝热模式的有效理论中，每当背景暴胀轨道偏离测地线时，与暴胀子耦合的重场都会降低声音的声速。这可能导致原始光谱中的特征。我们计算相应的双谱，并表明，如果一个不同的声速诱导功率谱的功能，双谱的变化是由一个简单的公式，涉及功率谱及其衍生物的变化。以这种方式，我们提供了一个独特的可辨别的签名的变化声速的绝热模式在膨胀过程中，表明重场的影响。我们发现，在等边极限的双谱峰的功能，特别是在压缩极限，我们发现相当大的增强完全符合单场的一致性关系。从基础有效理论的角度来看，我们的结果推广到各种各样的暴胀模型的特征来源于背景量的时间变化。这种相关特征的积极检测将是暴胀子作为嵌入在UV可完成的理论中的单个光标量自由度的性质的明确证明。
2013-05-30 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
A Consistency Relation for the CMB B-mode Polarization in the Squeezed Limit
一个大尺度的温度扰动有一个非零的相关性与短尺度上的宇宙起源的B-模式的功率谱，而相应的相关性预计为零的B-模式来源于银河前景。因此，我们计算压缩极限的三点函数，其中一个相关的温度波动在大尺度上的两个偏振模式在小尺度上。在B模偏振的特殊情况下，我们得到了一个联系$TBB$三点函数的压缩极限与宇宙学B模功率谱的关系，它可以作为一个相容关系.原则上，这有助于区分原始信号和星际尘埃引起的信号。
2014-07-23 astro-ph.CO
