Testing large-angle deviation from Gaussianity in CMB maps
检测CMB数据中的非高斯性水平对于区分暴胀模型和测试替代原始情景至关重要。然而,提取原始的非高斯性是一个困难的努力,因为非原始性质的几种影响可以产生非高斯性。另一方面,不同的统计工具原则上可以提供关于不同形式的非高斯性的信息。因此,任何单一的统计估计量都不可能对所有可能的非高斯形式敏感。在这方面,为了弄清CMB数据偏离高斯性的潜在来源,必须使用不同的统计指标。在最近的一篇论文中,我们提出了两个新的大角度非高斯指标,提供了大角度尺度上偏离高斯的措施。我们使用这些指标进行分析的波段和前景减少WMAP地图的非高斯性和没有KQ75掩模。在这里,我们简要回顾了非高斯指标的制定,并讨论了使用我们的指标所做的分析。
2010-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-gaussianity in the foreground-reduced CMB maps
[摘要]:通过使用CMB数据检测或未检测原始非高斯性不仅对于区分通货膨胀模型而且对于测试替代方案至关重要。因此,非高斯性提供了对原始宇宙物理学的一个强有力的探索。原始非高斯性的提取是一项困难的事业,因为非原始自然的几种效应可以产生非高斯性。大部分CMB数据的高斯性分析都是通过使用部分天空频率来进行的,其中使用掩模来处理银河漫射前景发射。然而,全天空地图似乎更适合于测试CMB数据的高斯性。另一方面,在一些非高斯分析中,掩模会引起偏差。在这里,我们使用两个最近的大角度非高斯指标,基于CMB地图大角度斑块的偏斜度和峰度,来检查可用的全天五年和七年WMAP地图中的非高斯问题。我们发现,这些全天空的前景减少地图提出了一个显着的偏离高斯的不同水平,这与前景减少程序。我们还进行了高斯性分析的前景减少五年和七年的WMAP地图与KQ75掩码,并与全天前景减少地图进行类似的分析进行比较。该比较显示了当采用掩模时非高斯性水平的显著降低,这提供了关于前景缩减的地图作为全天空CMB的高斯重建的适合性的指示。
2010-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity Unleashed
利用哈密顿-雅可比(HJ)方法研究了由单场暴胀产生的广义暴胀非高斯信号。通过对曲率摄动下的三点函数进行数值积分,得到了$f_{NL}$的尺度相关解。这使得在慢滚机制外的单场暴胀动力学的充分探索,并开辟了使用非高斯性的未来观测的可能性,以约束使用模型独立的方法的暴胀潜力。“等边”$f_{NL}$的分布所产生的单场暴胀与规范和非规范的动力学条款显示作为一个例子,应用这个程序。
2013-03-08 astro-ph.CO hep-th
A Single Field Inflation Model with Large Local Non-Gaussianity
大的局部形式的非高斯性的检测被认为是能够排除所有的单场膨胀模型。此语句基于单个字段一致性条件。尽管在推导这一条件时意识到了一些隐含的假设,并展示了相应的例子来说明这些警告,但迄今为止,仍然没有明确的和自洽的模型可以作为这一陈述的反例。我们在这封信中提出了这样一种模式。
2013-09-23 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
Mild quasi-local non-Gaussianity as a signature of modified gravity during inflation
我们表明,在膨胀过程中爱因斯坦引力的修改可能会以非高斯扰动的形式在宇宙学可观测量上留下潜在的可测量的印记。这是因为这些修改以额外场的形式出现,可能与暴胀子有非平凡的相互作用。我们明确的情况下$R+αR^2$,在几乎尺度不变的非高斯性的水平$f_{\rm NL} \approx -(1$到$30)$可以得到,在准本地配置。
2014-07-24 astro-ph.CO hep-th
Non-Gaussianity in the HILC foreground-reduced three-year WMAP CMB map
在宇宙微波背景辐射数据中检测到或未检测到原始非高斯性,不仅对于检验早期宇宙物理学的替代模型至关重要,而且对于区分暴胀模型的类别也至关重要。考虑到这种非高斯性探测对我们理解早期宇宙物理学的深远影响,重要的是采用替代指标,以便获得有关CMB高斯性特征的进一步信息,这可能有助于确定它们的起源。因此,最近在非高斯指标的设计以及在CMB数据中寻找偏离高斯性的应用方面作出了相当大的努力。最近,我们提出了两个新的大角度非高斯指标,提供了大角度尺度上的高斯偏离的措施。我们已经使用这些指标进行高斯性的单频带和可用的前景减少{ \it五年}地图与不KQ 75掩模的分析。在这里,我们扩展和补充这些研究进行了新的分析偏离高斯的{ \it三年}谐波ILC(HILC)前景减少全天空和KQ 75掩蔽地图从WMAP数据。我们表明,这一全天空前景减少地图提出了一个显着的偏离高斯,这是降低到一个水平的一致性与高斯时,采用KQ 75掩模。
2010-04-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large-angle non-Gaussianity in simulated high-resolution CMB maps
通过使用宇宙微波背景辐射(CMB)检测或未检测到原始非高斯性,提供了一种区分暴胀情景和测试早期宇宙替代模型的方法。这激发了相当大的努力,最近已经进入研究的理论特征的原始非高斯性和它的检测CMB数据。在这些尝试检测非高斯,有一个程序,是基于两个指标构建的大角度补丁的CMB地图,这已被提出并用于研究偏离高斯的WMAP数据的偏度和峰度。模拟CMB地图配备了现实的原始非高斯性是必不可少的工具,以测试非高斯指标在实践中的可行性,并了解系统学,前景和其他污染物的影响。在这项工作中,我们扩展和补充了我们以前的工作的结果,通过执行一个分析的非高斯的高角分辨率模拟CMB温度图赋予非高斯的本地类型,其中的非高斯水平的特点是由无量纲参数$f_{\rm NL}^{\rm local}$
2012-02-14 astro-ph.CO
A Study of Gaussianity in CMB band maps
在CMB数据中检测到非高斯性将排除一些暴胀模型。相反,对非高斯性的零检测将排除早期宇宙的替代模型。因此,在CMB数据中检测或未检测到原始非高斯性对于区分暴胀模型和测试替代方案至关重要。然而,有各种非高斯性的非宇宙学来源。这使得重要的是,采用不同的指标,以检测不同形式的非高斯CMB数据。最近,我们提出了两个新的指标来衡量偏离高斯在大角度尺度上,并使用它们来研究的原始波段WMAP地图的高斯性与KQ75掩模。在这里,我们扩展这项工作,使用这些指标进行类似的分析,从高斯的前景减少Q,V和W波段地图的偏差。我们发现,有一个显着的偏离高斯在所考虑的全天空地图,这是减少到一个符合高斯的水平时,采用KQ75掩模。
2010-04-01 astro-ph.CO
Small non-Gaussianity and dipole asymmetry in the CMB
本文提出了一种在宇宙微波背景辐射中获得小的非高斯性和观测到的偶极不对称性的方法。观测结果不可避免地导致多场暴胀动力学,其中每个场都可以产生正或负的大非高斯性,导致精细的抵消,但在半球不对称性上有可观察到的印记。我们在一个简单的慢滚场景中讨论了这种可能性,发现很难解释所观察到的偶极子不对称性。我们简要地讨论了一些投机的情况下,可以解释偶极子不对称。
2013-06-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Geometrical measures of non-Gaussianity generated from single field Inflationary models
计算了不同暴胀模型的位形空间标量曲率扰动的三阶矩。我们开发了一个强大的数值技术来计算不同的模型,有一些功能的暴胀潜力的双谱。从双谱,我们评估的时刻分析在慢滚制度,而我们设计了一个数值机制来计算这些时刻的非慢滚单场膨胀模型与标准的动力学项,最低限度地耦合到重力。借助于这些三阶矩,可以直接预测组态空间中CBM分布的许多非高斯和几何度量。因此,我们已经设计了一个框架来计算不同的三阶矩和几何措施,例如闵可夫斯基泛函或骨架统计,产生不同的单场模型的通货膨胀。
2015-08-18 astro-ph.CO hep-th
Mapping the large-angle deviation from Gaussianity in simulated CMB maps
[摘要]在最近的工作中,我们提出了两个新的大角度非高斯指标的基础上偏度和峰度的CMB天球补丁,并用它们来找出显着偏离高斯频带和前景减少CMB地图。具有指定类型和幅度的原始非高斯性的模拟CMB图是确定非高斯估计的强度、灵敏度和限制的重要工具。在这里,我们调查是否以及在何种程度上我们的非高斯指标的灵敏度,以检测非高斯的本地类型,特别是振幅在七年WMAP的界限。我们做了一个系统的研究,利用我们的统计工具,从数千个模拟地图配备了非高斯的各种振幅的本地类型的偏度和峰度的地图。我们表明,我们的指标可以用来检测大角度的本地型非高斯性只有相对较大的值的非线性参数$f_{\rm NL}^{\rm local}$。因此,我们的指标没有足够的灵敏度来检测偏离高斯与非线性参数在七年WMAP的界限。这一结果以及频带和前景减少分析的结果表明,我们的指标在以前的作品中捕获的非高斯性不是原始起源,尽管它可能有一个原始的组成部分。我们还进行了模拟地图和全天空WMAP前景减少7年ILC-7 yr地图的非高斯性的比较研究。分析结果表明,在WMAP范围内,ILC-7年图的非高斯性水平高于$f_{\rm NL}^{\rm local}$模拟图。这提供了ILC-7 yr地图作为全天CMB高斯重建的适用性的定量指标。
2012-02-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Mixed non-Gaussianity in multiple-DBI inflation
我们研究了一个多场DBI暴胀模型,该模型导致混合形式的原始非高斯性,包括等边和局部双谱形状。我们提出了一个一般的形式主义的基础上的哈密顿-雅可比方法,使我们能够超越慢卷,结合三点函数的领域在哈勃出口的非线性演化的超级哈勃尺度。我们可以通过对哈勃速率进行可分离的分析来获得解析结果。我们找到了等边型和局部型非高斯参数fNL的一般表达式。等边非高斯性包括对于小声速的通常增强,但是乘以可以导致抑制的分析因子。我们用两种情况来说明我们的结果。在第一个模型中,先前发现有可检测的局部非高斯性,我们发现等边信号没有被充分抑制,以逃避当前的观测范围。在我们的第二种情况下,我们构建了一个模型,表现出可检测的等边fNL和负的本地fNL。
2013-05-22 astro-ph.CO hep-th
Squeezed tensor non-Gaussianity in non-attractor inflation
我们调查原始张量的非高斯性在单场膨胀,在非吸引子演化的阶段时,原始张量模式的频谱可以增强到可检测的水平在干涉仪尺度。利用我们在arXiv:1808.10475中介绍的张量对偶性,我们解析计算了非吸引子时期原始张量涨落的全双谱。在这个时期,张量双谱的形状在压缩极限中得到增强,其振幅可以相对于慢滚模型被放大,并且张量非高斯性可以表现出与我们的设置不同的尺度依赖性。我们证明了我们的结果不依赖于用于计算的框架。压缩张量的非高斯性在原始张量扰动随机背景的功率谱上引起特征性的四极各向异性。作为联系引力波实验的一个步骤,我们讨论了地面迈克耳孙干涉仪对具有这种特征的引力波背景的响应函数。
2019-02-13 astro-ph.CO 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
Hemispherical Asymmetry and Local non-Gaussianity: a Consistency Condition
本文给出了半球双极不对称性的振幅$A$与压缩极限中原始非高斯性的振幅$f_{NL}$之间的一致性关系式$|A| \lesssim 10^{-1} f_{NL}$。我们证明,这种一致性条件是在工作中的任何模型的通货膨胀,其中曲率扰动是由一个单一的光场与束戴维斯初始条件的来源,无论有多少的通货膨胀领域,有助于背景通货膨胀。作为一个非平凡的例子,我们证明了在单场非吸引子暴胀模型中可以产生可观测的半球不对称性。我们还研究了多场暴胀模型中产生的半球不对称性。我们表明,$A$是由每个字段的非高斯贡献的加权和控制。特别是,我们表明,可观察到的半球形的不对称性,可以产生的模型中产生的不均匀性,从光标量场调制的膨胀结束的表面。
2013-05-16 astro-ph.CO hep-th
A comparative study of non-Gaussianity in ILC-7yr CMB map
利用宇宙微波背景辐射(CMB)探测或不探测原初非高斯性(NG)是打破早期宇宙模型简并性的一种可能途径。由于单一的统计估计量很难对数据中可能存在的所有形式的NG敏感,因此使用不同的统计估计量来研究CMB中的NG是很重要的。最近,两个新的大角度NG指标的基础上的偏度和峰度的球冠或球细胞的CMB天空已被提出,并用于CMB数据和模拟地图。在这里,我们做了一个比较研究,这两个不同的程序,通过检查NG在WMAP七年ILC地图。我们发现,球形细胞程序检测到更高水平的NG比重叠球冠的方法获得的。
2013-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Principal Components of CMB non-Gaussianity
Munshi & Heavens(2010)引入的斜谱统计最近被用于从不同的宇宙学数据集研究非高斯性,包括探测宇宙微波背景(CMB)辐射的初级和次级非高斯性。扩展以前的工作,专注于独立估计,在这里,我们处理的问题,联合估计的多个斜谱从相同或相关的数据集。我们认为最佳的倾斜光谱的各种模型的原始非高斯性,以及二次bispectra,起源于互相关的二次和透镜的CMB:耦合透镜与集成的萨克斯-沃尔夫(ISW)的效果,耦合透镜与热Sunyaev-Zeldovich(tSZ),以及从未解决的点源(PS)。对于各种类型的非高斯性的联合估计,我们使用PCA来构造各种非高斯性模型的幅度的线性组合,例如可以从CMB图估计的$f^{\rm loc}_{\rm NL},f^{\rm eq}_{\rm NL},f^{\rm ortho}_{\rm NL}$。评估了由于次级非高斯性而引起的原始非高斯性估计中的偏差。PCA方法允许使用CMB数据集在任何合理平滑的模型上通过使用查找表并执行简单计算来推断近似(但通常准确)的约束。通过对标准模板进行PCA分析,计算DBI双谱上的约束条件,验证了这一原理。
2015-01-29 astro-ph.CO
Non-Gaussianity of the distribution tails in CMB
我们分析了CMB温度图的独立多极矩的统计特性,发现分布尾部具有轻微的非高斯性。此外,与高斯性的偏差在$l\sim45\pm10$附近急剧达到峰值。如果检测到的非高斯性应归因于银河平面的剩余前景污染,则在不同频带中出现类似峰值是意料之外的。该峰的存在也被证实的加权多极子,这是不太容易受到银河噪声的分析。对具有奇数和偶数$l+m$的多极子的单独分析显示了两种相反类型的非高斯性,这不能仅用银河前景来解释。我们认为,宇宙弦或相关的引力波可能导致观察到的效果。
2009-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Improving CMB non-Gaussianity estimators using tracers of local structure
局域非高斯性导致大尺度扰动模式与小尺度功率之间的相关性。大尺度CMB信号具有来自集成Sachs Wolfe(ISW)效应的贡献,其与小尺度功率不相关。如果可以去除该ISW贡献,则对局部非高斯性的灵敏度得到改善。引力透镜和星系计数可以用来跟踪ISW的贡献,特别是我们表明,CMB透镜潜力是高度相关的ISW信号。我们构建了一个接近最优估计的局部非高斯参数$\fnl$和调查在何种程度上,我们可以使用这个来减少${\fnl}$的方差。我们发现,方差可以减少到$20\%$在普朗克灵敏度使用星系计数。CMB透镜是一个很好的偏差独立的ISW示踪剂,为未来更敏感的观测,虽然分数减少方差是小的,如果良好的偏振数据也可。
2010-09-08 astro-ph.CO
Gauge invariance and non-Gaussianity in Inflation
我们阐明了规范不变性在计算暴胀中量子非高斯算符中的作用。给出了n点函数的规范不变生成泛函,指出了空间平直规范的特殊地位。我们还评论规范变换,字段重新定义,选择的$t={\rm const}$超曲面和使用的边界项在计算中的非高斯之间的关系。
2011-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity in WMAP 5-year CMB map seen through Needlets
我们假设宇宙微波背景辐射是高斯型的,这一假设与最近非常精确的测量结果是一致的。尽管如此,标准暴胀情景预测了少量的非高斯性,而更奇特的模型则表明了更高程度的非高斯性。严格限制CMB数据中的高斯性水平代表了理解物理学和宇宙起源的基本方法。通过针状物,一种新的再现小波,其特征在于在谐波和像素域的本地化的优良性能,我们能够检测到异常点在南半球负责大约50%的功率不对称,我们测量的CMB功率谱,并进行详细的分析针状物双谱。然后,我们将原始非高斯参数$f{\rm NL}=21\pm40$限制在68% c.f.,并发现双谱中的高度不对称性,特别是在等腰配置中。
2009-10-05 astro-ph.CO
CMB constraints on running non-Gaussianity
我们开发了一套完整的工具CMB预测,模拟和估计的原始运行双谱,所产生的各种曲率和单场(DBI)模型的通货膨胀。我们使用模拟CMB运行非高斯实现验证我们的管道,并通过使用WMAP 9年数据获得对$f_{\rm NL}$运行光谱指数$n_{\rm NG}$的实验约束,在真实数据上进行测试。我们的最终边界(68\%C. L.)分别读取单场曲率、双场曲率和DBI场景的$-0.6< n_{\rm NG}<1.4$、$-0.3< n_{\rm NG}<1.2$、$-1.1<n_{\rm NG}<0.7$。我们显示预测和讨论这些界限的潜在改进,使用{ \it普朗克}和未来的CMB调查。
2018-04-17 astro-ph.CO
Searching for primordial non-Gaussianity in Planck CMB maps using a combined estimator
宇宙微波背景辐射(CMB)数据中包含了宇宙非常早期的信息,因此,对CMB数据中高斯性偏差的广泛研究非常重要。最近的分析从普朗克CMB数据不排除存在的非高斯的小振幅,虽然他们是符合高斯假设。使用不同的技术是必不可少的,以提供信息的类型和振幅的非高斯CMB数据。特别是,我们发现有趣的是,构建一个估计的基础上,两个强大的统计工具,似乎是足够敏感的检测微小的偏差,从高斯CMB地图的组合。该估计器将Minkowski泛函与神经网络相结合,最大化了广泛用于研究非高斯信号的工具,并加强了另一种用于识别数据集中模式的工具。我们测试我们的估计通过分析模拟CMB地图污染与不同数量的本地原始非高斯量化的无量纲参数fNL。我们将其应用于这些CMB地图集,并发现\gtrsim 98%的阳性检测机会,即使对于小强度局部非高斯性,如fNL = 38 +/- 18,普朗克数据的大角度尺度的当前限制。此外,我们测试了区分初级和次级非高斯性的适用性,并发现我们的方法成功地对约95%的测试地图进行了分类。此外,我们分析了前景清洁普朗克地图获得非高斯在大角度的约束,在最近的约束很好的协议。最后,我们还测试了我们的估计器的鲁棒性,包括切割天空面具和现实的噪声地图测量普朗克,获得成功的结果。
2013-12-11 astro-ph.CO
Non-Gaussianity of quantum fields during inflation
在这篇综述中,我们讨论了宇宙学扰动的非高斯性是如何从暴胀中产生的。在引入in-in方法计算量子场的$n$ -点关联函数后,我们给出了一般单场暴胀模型中曲率微扰的双谱计算.的双谱的形状进行比较与本地型的非高斯性,所产生的非线性动力学超地平线尺度。
2010-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Density Fluctuations in Thermal Inflation and Non-Gaussianity
我们考虑了热膨胀情形下的原初涨落。由于热膨胀在标准膨胀之后驱动大约10个$e$ -倍,因此在膨胀期间对应于当前观测尺度的视界退出时间向膨胀结束移动。它通常使原始功率谱更加偏离标度不变的功率谱,从而使一些模型与观测不一致。我们提出了一种利用平子场与热浴中场的涨落耦合在热膨胀结束时产生原始曲率扰动的机制。我们表明,通过采用该机制,一些通货膨胀模型可以解放,即使在存在的热膨胀。我们还讨论了机制中的非高斯性,并表明在这种情况下可以产生大的非高斯性。
2009-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Large non-Gaussianity generated after D-term Inflation by Right-Handed Sneutrino Curvaton
在本文中,我们考虑大的非高斯产生后的D项膨胀的情况下,产生的绝热曲率扰动是由右手(RH)sneutrino曲率占主导地位。宇宙弦问题也可以通过对CMB功率谱和谱指数$n_s \simeq 1$约10%的贡献来回避。当右手中微子质量在具有汤川耦合$λ_ν\sim 10^{-10}$的$m_Φ=10 {GeV}$附近时,产生的非高斯性可以达到$10<f_{NL}<100$。在这种情况下,最轻的中微子质量是$10^{-10}{eV}$,这有利于RH中微子的稀薄生成。
2013-10-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraining Scale-Dependent Non-Gaussianity with Future Large-Scale Structure and the CMB
我们预测了宇宙微波背景辐射和大尺度结构对原初非高斯模型的联合约束。本文研究了广义非高斯局部模型,其中参数f_NL被提升为尺度函数,并给出了适用于任意形式f_NL(k)的主成分分析。以Planck、DES和BigBOSS观测为例,强调CMB和LSS的互补性,预测幂律f_NL(k)模型的约束条件,并引入尺度依赖非高斯性度量的优值.
2012-07-10 astro-ph.CO hep-ph
CMB lensing and primordial non-Gaussianity
研究了引力透镜效应对由宇宙微波背景(CMB)温度各向异性双谱估计非高斯性的影响。我们发现透镜效应对双谱的影响可以定性地描述为类似于温度功率谱的声学特征的平滑。与以前的结果相反,对于宇宙方差限制为L=2000的类普朗克实验,我们发现透镜效应不会显著降低我们约束局部和等边构型的非高斯振幅fNL的能力,假设由于透镜势和积分萨克斯-沃尔夫(ISW)之间的交叉相关引起的偏差对CMB温度的贡献是充分理解的。通过数值模拟,我们还验证了低阶泰勒近似的透镜双谱和ISW透镜偏差是准确的。
2010-06-18 astro-ph.CO
Spectral Index and Non-Gaussianity in Supersymmetric Hybrid Inflation
考虑了具有两个暴胀子场的超对称混合暴胀模型。暴胀过程中的超势由W=(κS+κ' S')M^2支配,其中S,S'是携带相同U(1)_R电荷的暴胀子,κ,κ'是无量纲耦合,M(\sim 10^{15-16} GeV)是与对称性破缺标度相关的量纲参数。一个质量轻的本征态驱动暴胀,而另一个质量较重的本征态则粘在原点上。对于标量谱指数n_s \approx 0.96(WMAP 7的中心值),较轻的暴胀子质量的微小性可以通过超重力修正的比值κ '/κ来控制。我们还讨论了在这种情况下出现双场暴胀和大非高斯性的可能性。
2012-02-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Leverage on small-scale primordial non-Gaussianity through cross-correlations between CMB $E$-mode and $μ$-distortion anisotropies
多场暴胀模型和非Bunch-Davies真空初始条件都预测了宇宙微波背景(CMB)黑体的相当大的非高斯原始扰动和各向异性$μ$型光谱畸变。虽然CMB各向异性允许我们探测波数$k\simeq 0.05\,{\rm Mpc^{-1}}$处的非高斯性,但$μ$失真各向异性与具有大得多的波数$k\simeq 740\,{\rm Mpc^{-1}}$的原始扰动模式的非高斯性有关。通过CMB和$μ$ -失真各向异性之间的互相关,人们因此可以阐明上述通货膨胀模型。我们调查的能力,未来的CMB卫星成像仪,如LiteBIRD测量$μT$和$μE$交叉功率谱之间的各向异性$μ$ -失真和CMB温度和$E$模式的偏振各向异性的前景的存在下,并获得LiteBIRD预测${f_{\rm NL}^μ(k\simeq 740\,{\rm Mpc^{-1}})}$。我们发现,在前景的存在下,与CMB偏振的$μE$互相关对$f_{\rm NL}^μ$提供了比$μT$互相关更多的约束力,并且$μT$和$μE$观测量的联合组合进一步增加了对小尺度原始非高斯性检测的杠杆作用。我们发现LiteBIRD在去除前景后能在$5σ$显著性上检测${f_{\rm NL}^μ}=4500$,并通过结合CMB温度和偏振在68% CL下实现最小误差${σ(f_{\rm NL}^μ=0) \simeq 800}$。由于CMB和$μ$失真各向…
2022-02-22 astro-ph.CO
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
Application of cross correlations between CMB and large scale structure to constraints on the primordial non-Gaussianity
本地类型的原始非高斯性影响了暗物质晕的聚集,计划中的深广度测光调查适合于检查这类非高斯性。在我们以前的论文中,我们研究了CMB透镜势和星系角分布之间的互相关对原始非高斯性的约束,没有考虑红移切片。为了改进我们以前的分析,在本文中,我们加入了星系透镜剪切到我们的分析,并考虑到红移切片跟踪红移演化的集群。通过对81个功率谱的计算和Fisher矩阵方法的应用,我们发现,与不考虑互相关的约束相比,考虑超极凸轮巡天(HSC)观测中星系-星系透镜剪切互相关的约束,可以将对原初非高斯性的约束从ΔfNL \sim 5.4提高到5.1。此外,通过包括ACTPol和普朗克实验的星系-CMB透镜交叉相关,约束可以下降到ΔfNL \sim 4.8。
2012-02-21 astro-ph.CO
CMB-S4 forecast on the primordial non-Gaussianity parameter of feature models
本文对未来宇宙微波背景第四阶段(CMB-S4)实验的特征模型的原始非高斯参数$f_\text{NL}$进行了预测。Fisher矩阵的双谱估计计算使用噪声协方差预计初步CMB-S4规格,包括西蒙斯天文台。我们引入了一种新的方法,提高了计算的协方差矩阵的正交归一化。最灵敏的CMB-S4实验具有1'束和1 $μK$ -arcmin噪声,与普朗克相比,将产生1.7-2.2倍更严格的约束。在西蒙斯天文台的基线条件下,改进将是普朗克的1.3-1.6倍。我们还深入研究了各种模型和实验参数对预测的影响。来自温度和E-模式偏振的约束,特别是详细的分析,提供了一些洞察到检测的CMB双谱中的振荡功能。
2019-08-30 astro-ph.CO
Non-Gaussianity and large-scale structure in a two-field inflationary model
单场暴胀模型预测了近似高斯的初始条件,因此非高斯性的检测将是更复杂暴胀情景的标志。本文研究了在暴胀子和曲率都对密度扰动有贡献的双场暴胀模型中,原初非高斯性对宇宙微波背景和大尺度结构的影响。我们发现,除了前面描述的增强大尺度上的星系偏差,这种设置的结果在大尺度的随机性。利用WMAP和SDSS数据,对局部非高斯参数$\tilde f_{\rm NL}$和暴胀和曲率引起的原始扰动幅度之比$ξ$进行了联合约束.
2010-10-31 astro-ph.CO
Extended analysis of CMB constraints on non-Gaussianity in isocurvature perturbations
我们研究了一般类型的等曲率扰动对非高斯性的CMB约束。具体来说,我们研究CDM/中微子等曲率扰动是不相关的或完全相关的绝热的。利用WMAP在V和W波段的7年观测数据,得到了绝热扰动和等曲率扰动的非线性参数的最优约束。我们的结果表明,原始扰动是一致的高斯在2 σ左右的水平,上述等曲率模式。
2012-12-25 astro-ph.CO hep-ph
Joint Minkowski Functionals and Bispectrum Constraints on Non-Gaussianity in the CMB
两个最常用的工具来限制原始的非高斯性的双谱和闵可夫斯基泛函的CMB温度各向异性。这两种非高斯性的度量原则上提供了不同的(尽管相关的)信息,但在过去,它们的约束只被粗略地比较,而不是统计地结合起来。在这项工作中,我们评估,第一次,通过双谱和闵可夫斯基泛函估计的局部非高斯系数FNL之间的协方差矩阵。我们发现,估计是正相关的,相关系数r ~ 0.3。使用WMAP 7数据将这两种措施结合起来,并考虑点源系统学,我们发现组合约束fnl=37+/-28,其误差比任何一个单独的约束小约20%。
2015-03-25 astro-ph.CO
Use of delta N formalism - Difficulties in generating large local-type non-Gaussianity during inflation -
我们利用所谓的$δN$方法讨论了暴胀过程中超视界演化导致密度微扰中非高斯性的产生。首先,我们提供了一个一般公式的非线性参数在膨胀过程中产生的。我们发现,它是成比例的慢滚参数,乘以模型相关的因素,可以提高非高斯的可观察范围。然后,我们讨论了三个典型的例子来说明如何难以产生相当大的非高斯性通过超视界演化。第一个例子是双膨胀模型,它表明,时间违反慢滚条件是不够的非高斯性的产生。第二个例子是普通的混合通货膨胀模型,它说明了考虑小尺度扰动的重要性。最后讨论了Kadota-Stewart模型。这个模型给出了一个例子,在这个例子中,我们必须选择相当不自然的初始条件,即使可以产生很大的非高斯性。
2010-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
To the study of non-Gaussianity in two-field slow-roll inflation
导出了背景解上的泛函形式的二阶大尺度曲率摄动的一般表达式。得到了两种特殊形式的暴胀势的显式表达式。在所考虑的情况下,它表明,一个显着的非高斯性水平可以产生在超级哈勃演化过程中,只有当非绝热扰动是不可忽略的通货膨胀结束。
2013-02-25 astro-ph.CO
Hot and cold spots counts as probes of non-Gaussianity in the CMB
我们引入CMB温度各向异性图的漂移集的热点和冷点的数量,$n_h$和$n_c$,作为可以区分不同非高斯模型的统计观测量。我们数值计算它们从非高斯CMB温度波动图的模拟。我们研究的第一类非高斯模型是局部型原始非高斯模型。第二类模型具有某种特定形式的概率分布函数,从中提取每个像素处的温度波动值,使用HEALPIX获得。我们发现$n_h$和$n_c$的特征非高斯偏差形状,这是不同的每一个模型考虑。我们进一步证明,$n_h$和$n_c$携带额外的信息相比,属,这只是他们的线性组合,使他们有价值的补充Minkowski泛函约束非高斯。
2012-06-03 astro-ph.CO
Gaussianity test of Planck CMB polarization data using the statistics of unpolarized points (Part I)
本文利用天空中非偏振点的统计量检验普朗克CMB偏振数据的高斯性,提出稳定且检测率100%的算法,发现E模和B模在全天及特定区域存在显著非高斯偏离。
2024-10-18 astro-ph.CO
The interplay of CMB temperature lensing power reconstruction with primordial non-Gaussianity of local type
在当前的高精度CMB实验时代,引力透镜对CMB温度的影响被用作有价值的信息来源。特别是透镜势功率谱的重建具有重要意义。然而,从透镜势的最优二次估计的重建是有偏差的。只要固有的CMB波动是高斯的,这种偏差就可以很好地理解和控制。然而,在存在非高斯原始曲率扰动的情况下,CMB也获得模仿透镜效应信号的非高斯结构。集中在本地类型的原始非高斯性,我们解决由此产生的偏见,提取的透镜势功率谱从大样本的模拟透镜CMB温度图,包括不同的值f_NL。我们发现,偏见是相当大的比以前的分析计算建议。然而,对于f_NL的当前值和类似于普朗克任务的灵敏度,除了最大的角尺度之外,偏差在所有角尺度上都是完全可以忽略的。
2012-06-13 astro-ph.CO
Non-Gaussianity in Two-Field Inflation
我们推导出一般双场暴胀中局部双谱和三谱的半解析公式,并为建立具有可观测非高斯性的观测允许模型提供了一个简单的几何配方。我们使用δN形式主义和传递函数形式主义来表示双谱几乎完全在模型无关的物理量。类似地,我们计算了三谱,并证明了三谱参数τNL可以完全用谱观测量来表示,这提供了一个新的一致性关系,这是两场暴胀所独有的。我们表明,为了在通货膨胀期间产生可观的大的非高斯性,曲率模式的等曲率模式的来源必须是非常敏感的初始条件,以及采购量必须是适度的,以避免过度微调。在一些最小的假设下,我们认为,只有当相邻的轨道通过二维场空间在通货膨胀期间发散时,第一个条件才得到满足。从几何学上讲,这意味着暴胀子在暴胀期间必须沿着势V中的脊滚动一段时间,并且它的轨迹必须在场空间中稍微转弯(但不要太急)。因此,它遵循两个领域的情况下,吸引子解决方案必然会产生小的非高斯性。这就解释了为什么在双场暴胀中很难实现大的非高斯性,以及为什么它只在一小类模型中实现,比如混合暴胀和某些乘积势,其中势和/或初始条件被微调。我们的一些结论定性地推广到一般的多场暴胀。
2010-12-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Towards detecting Primordial non-Gaussianity in the CMB using Spherical Convolutional Neural Networks
本文提出用球面卷积神经网络直接分析全天CMB图以探测原初非高斯性,克服传统方法计算瓶颈,实验显示DeepSphere架构在低分辨率下与Fisher预测最接近,有望补充未来数据集中的非高斯性探测。
2024-12-16 astro-ph.CO
Loop quantum cosmology, non-Gaussianity, and CMB power asymmetry
我们认为,在宇宙微波背景(CMB)中观察到的异常功率不对称性可能起源于暴胀之前的宇宙反弹。在圈量子宇宙学(LQC)中,大爆炸奇点一般被量子引力效应引起的反弹所取代。我们计算了暴胀非高斯性的光谱,并表明可观测尺度与较长(超视界)波长模式之间的强相关性是由于LQC反弹中扰动的演化而产生的。这些相关性是强烈的尺度依赖性,并诱导偶极占主导地位的调制在大角度尺度的CMB,与观测一致。
2015-07-16 astro-ph.CO gr-qc
Non-Gaussianity in the inflating curvaton
当曲率密度缓慢变化时,曲率膨胀会产生曲率扰动。利用delta-N形式,我们讨论了曲率暴胀过程中曲率扰动的演化,并找到了非高斯参数的解析表达式。我们首先考虑具有足够长暴胀膨胀的暴胀曲率。然后将结果与短曲率暴胀进行了比较。
2013-06-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Phase transitions during Cyclic-Inflation and Non-gaussianity
典型的具有正真空能量密度的冷膨胀会稀释所有的物质,除了在膨胀过程中被拉伸到哈勃补丁之外的量子波动。然而,循环膨胀的情况下,宇宙经历了许多许多不对称的周期,导致整体指数增长,在热物质的存在下运作。因此,虽然冷暴胀的一些好的特性被保留,在循环暴胀模型中,热激发是不断产生的,并且存在一个独特的机会,在CMBR中留下有趣的热历史。特别地,我们将看到,当接近临界温度时,相变可以导致明显大的高阶非高斯性,并且这些非高斯性随着关联的阶数而越来越发散。
2013-02-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining primordial non-Gaussianity using two galaxy surveys and CMB lensing
下一代星系巡天将能够测量超出等尺度的扰动。在这些超大尺度上,原始非高斯性留下的特征可以揭示早期宇宙中微扰产生的机制。我们对约束局部类型非高斯性及其具有简单尺度依赖性的双参数扩展进行了预测分析。我们结合不同的聚类测量从未来的星系调查-21厘米的强度映射调查和两个光度星系调查-通过多示踪剂的方法。此外,我们然后包括CMB透镜从CMB阶段4实验中的多示踪剂,这可以改善偏置参数的约束。我们通过结合SKA 1(类欧几里得(LSST)巡天)和CMB-S4透镜效应预测了$σ(f_{\rm NL}) \simeq 0.9$(1.4)。使用CMB透镜,$f_{\rm NL}$的精度提高了2倍,表明联合分析很重要。在运行$f_{\rm NL}$的情况下,我们的结果表明,即将到来的宇宙学调查的组合可以实现$σ(n_{\rm NL}) \simeq 0.12$(0.22)的运行指数。
2019-08-13 astro-ph.CO
Galaxy-CMB and galaxy-galaxy lensing on large scales: sensitivity to primordial non-Gaussianity
一个令人信服的检测原始非高斯的局部形式的双谱,其幅度是由fNL参数,提供了一个强大的测试膨胀。本文计算了由fNL引起的弱透镜-星系-星系透镜和星系-宇宙微波背景(CMB)互相关的两点互相关统计量的修正。推导并计算了包含宇宙方差项的星系-星系透镜效应协方差矩阵。我们专注于大尺度(l<100)的剪切测量的形状噪声变得无关紧要,宇宙方差占主导地位的误差预算。对于适度的非高斯性,fNL=+/-50,在R~300 Mpc的尺度上可以看到星系-星系透镜信号在10%水平上的变化,并且随着\propto R ^2的增大而迅速增长。我们还看到了在~150 Mpc的物质功率谱中重子声学振荡特征的清晰特征,这可以通过下一代透镜实验来测量。此外,我们可以探测本地形式的原始非高斯性的星系CMB透镜信号通过关联的高z星系的CMB重建的透镜势。例如,对于fNL=+/-50,我们发现星系-CMB透镜互功率谱在l~40处被修改了~10%,在l~10处被修改了2倍,对于z=2的星系群,偏差为2。对于z值较大的高度偏置的星系群,这种影响更大;因此,与CMB交叉相关的高z星系巡天提供了另一种原始非高斯性的探测。
2009-10-08 astro-ph.CO
Non-Gaussianity from false vacuum inflation: Old curvaton scenario
本文计算了由假真空能量驱动的暴胀时期产生的同动曲率微扰的三点关联函数。我们得到了一个新的假真空形状双谱,它的峰值在等边极限。利用这一结果,我们提出了一个方案,我们称之为“老曲率”。所得到的双谱的形状位于局部真空形状和假真空形状之间。此外,我们有一个大的运行的光谱指数。
2010-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evolution of CMB spectral distortion anisotropies and tests of primordial non-Gaussianity
宇宙微波背景(CMB)频谱畸变的各向异性可以通过早期宇宙中空间变化的加热过程产生。例如,小尺度声学模式的耗散确实会产生失真各向异性,特别是对于非高斯原始扰动。在这项工作中,我们推导出近似,允许描述相关的失真场。我们提供了一个系统的制定使用傅立叶空间窗口函数的问题,澄清和推广以前的近似。我们的表达式突出了这样一个事实,即由非高斯性引起的频谱失真波动的幅度也取决于这些失真的齐次值。因此,需要绝对测量来获得对原始非高斯性的模型无关的失真约束。我们还包括一个简单的描述通过光子扩散的扭曲的演变,表明这些修正通常可以忽略不计。我们的配方提供了一个系统的框架计算高阶关联函数的失真与CMB温度各向异性,并可以扩展到描述相关的偏振各向异性。
2016-12-30 astro-ph.CO
On CMB B-Mode Non-Gaussianity
我们研究了宇宙微波背景辐射(CMB)在多大程度上可以用来约束包含一个张量和两个标量涨落的原初非高斯性,重点研究了一个偏振$B$模式与两个温度模式的相关性。在最简单的暴胀模型中,张量-标量-标量原始双谱是非零的,并且在慢滚参数中与标量-标量-标量双谱具有相同的阶数。我们计算的$\langle BTT\rangle$相关性所产生的原始张量标量双谱,并表明,从实验中的约束,如CMB阶段IV使用这个可观察到的是超过一个数量级优于那些从温度测量单独获得的相同的原始耦合。我们认为,$B$模式的非高斯性打开了一个尚未探索到早期宇宙的窗口,表明原始物理学的重要信息仍然有待于从CMB各向异性收获。
2016-04-18 astro-ph.CO
CMB constraint on non-Gaussianity in isocurvature perturbations
研究了CDM等曲率扰动中非高斯性的CMB约束。在宇宙的非常早期阶段,非高斯等曲率扰动可以在各种模型中产生。由于等曲率扰动对后期结构形成的影响很小,因此CMB至少在近期内是等曲率非高斯的最佳探头。在本文中,我们专注于不相关的等曲率扰动和约束其非高斯性。为此,我们采用了几个国家的最先进的技术,CMB数据和模拟的分析。我们使用WMAP的7年温度各向异性资料。当绝热扰动为高斯扰动时,我们得到了尺度不变等曲率功率谱的等曲率非高斯约束α ^2 f_{NL} ^{(ISO)}=40+-66,其中α是等曲率扰动功率谱与绝热扰动功率谱的比值。当我们假设绝热扰动也可以是非高斯的时,我们得到f_{NL} =38+-24和α ^2 f_{NL} ^{(ISO)}=-8+-72。我们还讨论了我们的结果对轴子CDM等曲率模型的影响。
2013-06-11 astro-ph.CO hep-ph