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
Quantum cosmological consistency condition for inflation
我们研究了暴胀模型的量子宇宙学隧穿情形。在路径积分的方法,我们得到相应的隧穿概率分布。这个分布中的一个尖峰可以解释为暴胀的初始条件,因此可以解释为暴胀能量尺度的量子宇宙学预测。这个能量尺度本身也是任何暴胀模型的真实预测,因为暴胀过程中产生的原初引力子在宇宙微波背景的B极化中留下了印记。通过这种方式,人们可以推导出暴胀模型的相容性条件,保证与隧穿起源的相容性,并可以导致可检验的量子宇宙学预测。对于自然通货膨胀模型,给出了一般方法的显式证明。
2014-10-14 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
D-term inflation in braneworld models: Consistency with cosmic-string bounds and early-time Hubble tension resolving models
我们重新审视了D项暴胀与引力波观测的宇宙弦张力的界限,并考虑了光谱指数与$Λ$ CDM模型的哈勃张力的预复合分辨率相比可能存在的偏差。在这些约束条件下,D项暴胀需要非常小的耦合常数。我们表明,自然耦合常数($g=λ=0.1$)可以实现的情况下,D-项膨胀膜。
2022-11-07 astro-ph.CO hep-ph 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
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
Inflationary Consistency Conditions from a Wavefunctional Perspective
结果表明,宇宙波函数的重参数化不变性导致了暴胀期望值的压缩极限。这转化为对波函数的函数导数的纵模的约束。因此,由单场暴胀引起的局部非高斯性纯粹是一种规范伪像,并且不应该产生物理上可测量的效应。我们着重讨论了德西特空间中的爱因斯坦引力和单场暴胀,尽管形式主义只依赖于理论的同态不变性,因此适用于任何引力理论。
2018-03-24 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
Consistency of inflation and preheating in F(R) supergravity
我们研究了F(R)超引力中的暴胀和预热,F(R)超引力的特征是两个标量自由度的质量标度:M(与暴胀时代相关)和m(与预热时代相关)。质量M和m的允许值是由CMB温度各向异性的振幅导出的。我们表明,我们的模型是一致的WMAP和其他测量的联合观测约束的制度,其中实现了足够的通货膨胀(与e-折叠数大于50)。在与预热有关的低能区,我们导出了与暴胀子场耦合的赝标量场chi的有效标量势。当m远大于M时,我们发现存在一个预热阶段,在这个阶段中,场扰动Δ chi和Δ phi通过一个宽参量共振而迅速增长。
2012-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistency Condition for Slow-roll and Rapid-turn Inflation
本文研究双场暴胀模型中快速转向与三阶慢滚的一致性条件,推导了标量势与场空间度规需满足的关系,并指出快速转向阶段通常短暂。
2024-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical consistency conditions for rapid turn inflation
本文推导了双场宇宙学模型中持续慢滚和快速转弯暴胀的动力学一致性条件,揭示了此类暴胀模型的非通用性,并指出快速转弯状态在有限e-folds后自然结束。
2023-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Higgs inflation: consistency and generalisations
我们在标准模型中分析了暴胀的自洽性,其中希格斯场与引力有很大的非最小耦合。我们确定的能量域中,该模型代表了一个有效的有效场论作为背景希格斯场的函数。这个域的边界以上的截止尺度被发现是高于相关的动力学尺度在整个宇宙的历史,包括暴胀时期和再加热。我们提出了一个系统的计划,考虑到量子回路的有效场论的框架内的暴胀计算的修正。我们讨论了额外的假设,必须满足的紫外线完成的理论,让暴胀有效理论的参数和那些描述的低能物理相关的对撞机实验之间的联系。构造了一类具有类似性质的暴胀理论的推广。
2010-08-30 astro-ph.CO hep-ph 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
Single-Field Inflation and the Local Ansatz: Distinguishability and Consistency
单场一致性条件和局域近似分别在描述单场和多场暴胀的非高斯特征中扮演了独立但重要的角色。我们探讨这两种方法和它们的预测之间的精确关系。我们证明了单场一致性条件的预测永远不能满足一般的本地ananadium偏差必然产生的顺序$(n_s-1)^2$。这意味着,在原则上,有一个最小的差异之间的单场和(完全本地)多场暴胀的压缩极限敏感的观测,如尺度依赖晕偏置。我们还探讨了一些潜在的观测影响的一致性条件和它的关系,当地的anonymous。特别是,我们提出了一个新的计划来测试的一致性关系。类似于宇宙微波背景的去透镜化,人们可以将长波长模式与短波长模式的耦合去投影,并测试剩余的异常耦合。
2016-10-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the Consistency of Rapid-Turn Inflation
本文研究了双场模型中快速转向暴胀能否持续超过几个 e-folds 膨胀的问题,证明了一致性条件本身能确保快速转向状态的持久性,并将该结论推广至最一般的快速转向定义及特定模型类别。
2024-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$D$-term inflation, cosmic strings, and consistency with cosmic microwave background measurement
标准D项暴胀是在超引力框架下研究的。D项暴胀产生宇宙弦,但它仍然可以与CMB测量兼容,而不需要调用任何新的物理学。宇宙弦对CMB数据的贡献不是恒定的,也不是占主导地位的,与以前的一些结果相反。使用当前的CMB测量,自由参数(规范和超势耦合,以及Fayet-Iliopoulos项)的D-项通货膨胀的约束。
2004-12-10 astro-ph gr-qc hep-ph
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
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
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
Large tensor mode, field range bound and consistency in generalized G-inflation
我们系统地证明了在势驱动的广义G-暴胀模型中,可以避免来自强耦合尺度下新物理的量子修正,同时产生可观测的张量模。有效作用量可以近似为树级作用量,因此,尽管我们在暴胀的能量标度以下引入了新的质量标度,但这些模型在内部是一致的。虽然可观测的张量模是由次强耦合尺度场偏移产生的,但这并不是对Lyth边界的逃避,因为模型包括更高导数的非正则动力学项,并且场的有效重新标度将导致超普朗克场偏移。我们认为,增强的动力学项的暴胀屏蔽与其他领域的相互作用,保持系统弱耦合暴胀期间。
2015-08-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The zoo plot meets the swampland: mutual (in)consistency of single-field inflation, string conjectures, and cosmological data
我们考虑单场膨胀的弦动机的“沼泽地”apturtures表明,有效的标量场理论与一致的UV完成必须有场偏移$Δϕ\lesssim M_{\rm Pl}$,结合足够陡峭的潜力,$M_{\rm Pl} V_ϕ/V \gtrsim {\cal O}(1)$。在这里,我们表明,沼泽地的构造与现有的观测限制单场膨胀是不一致的。聚焦于观测上有利的凹势类,我们将允许的沼泽地区域映射到膨胀模型的$n_S$ - $r$“动物园图”上,并发现与普朗克卫星和BICEP 2/Keck阵列的一致性需要$M_{\rm Pl} V_ϕ/V \lesssim 0.1$和$-0.02 \lesssim M_{\rm Pl}^2 V_{ϕϕ}/V < 0$,与沼泽地结构处于强张力中。扩展到非规范模型,如DBI通货膨胀并没有显着削弱的界限。
2019-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the consistency relation of the 3-point function in single field inflation
CMB的三点函数的相容性关系是一个非常强大的观测信号,它被认为适用于每个只有一个动力学自由度的暴胀模型。它的重要性依赖于这样一个事实,即在下一代实验中可能会检测到与它的偏差,从而使我们能够排除所有单场暴胀模型。在对已有的相容性关系的证明作了更精确的证明之后,我们利用最近发展起来的暴胀微扰的有效场论,提供了另一种在慢滚参数的非平凡阶有效的非常明确的证明.
2008-03-05 astro-ph hep-ph hep-th
Correlation-consistency cartography of the double inflation landscape
我们明确地展示了双暴胀的一些令人兴奋的特征:(i)它通常会导致强相关的绝热和熵(等曲率)功率谱。(ii)当哈勃交叉点的相关较大时,两个场的慢滚一致性关系可能被破坏。(iii)绝热和熵扰动的光谱可以是强烈的尺度依赖性,并向红色或蓝色倾斜。这些效应通常是由于光或时间相关的熵质量和不可忽略的角速度在膨胀期间的字段空间。它们说明了通过多参数数值搜索在两个具体的模型的相关性。的相关性被认为是特别强的超对称的情况下,由于快速增长的熵扰动的区域分开的两个暴胀阶段。我们的分析表明,现实的双暴胀模型将提供一个丰富和富有成效的舞台,未来的宇宙数据集和新的近似方案,超越慢卷的应用。
2003-01-24 astro-ph gr-qc hep-ph
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
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
On the One Loop Corrections to Inflation II: The Consistency Relation
在本文中,我们扩展了我们以前的处理的单圈校正通货膨胀。我们以前计算了一个特定的混沌暴胀模型中暴胀子涨落对背景的单圈修正和暴胀子涨落的两点关联函数。我们证明了环校正依赖于e折叠的总数,并估计在一个φ 4混沌暴胀模型中,这种效应可能大到几个百分点。本文将计算推广到一般的暴胀势。我们发现,在最简单的混沌暴胀模型与二次暴胀潜力的影响可以高达70%。我们讨论的物理解释的张量标量的一致性关系的影响。最后,我们讨论了温伯格工作的量子贡献宇宙学的量子贡献。
2007-08-20 astro-ph gr-qc 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
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
Consistency equations in Randall-Sundrum cosmology: a test for braneworld inflation
在暴胀Randall-Sundrum II型膜世界(RS 2)的背景下,我们计算了宇宙标量和张量扰动的谱指数和振幅,直到慢卷参数的二阶。在非常简单的假设下,从德西特膜的一阶计算中推断出次阶公式,我们看到标准和膜世界最低阶相容性方程之间的简并性被打破,从而给出了早期宇宙暴胀膨胀的不同特征。利用WMAP的最新结果来估计宇宙学观测值,表明未来的数据和任务原则上可以区分标准和膜世界场景。
2004-04-05 astro-ph hep-ph hep-th
Consistency condition for inflation from (broken) conformal symmetry
本文研究了慢卷暴胀中密度涨落的双谱即三点关联函数的对称性约束。根据慢卷暴胀的定义性质,原始关联函数的大部分结构都继承自弱破缺的德西特对称性。利用从AdS/CFT对应中借用的全息技术,双谱上的对称性约束可以映射到弱破缺的2+1维欧几里得CFT中的一组应力张量沃德恒等式。我们利用共形扰动理论从这些沃德恒等式中构造了相容性条件。这需要二阶沃德恒等式和使用演化方程。我们的结果还说明了共形微扰理论和慢滚展开之间的细微差异。
2013-03-27 astro-ph.CO hep-th
Gravitational wave consistency relations for multifield inflation
我们研究了张量谱指数$n_t$和张量标量比$r$在最简单的多场扩展到单场,慢卷膨胀模型。我们表明,多场模型与潜在的$V \sim \sum_i λ_i |ϕ_i|^p$有不同的预测$n_t/r$比单场模型,即使当所有的耦合是相等的$λ_i=λ_j$,由于字段的初始值的概率性质。我们分析动机良好的先验概率的$λ_i$和初始条件,使详细的预测边缘化的概率分布的$n_t/r$。通过对$\mathcal O(100)$场和$p>3/4$场的分析,我们发现$n_t/r$在5个$σ$水平上不同于$n_t/r=-1/8$的单场结果。这为最简单的多场暴胀模型提供了一个新颖且可检验的预测。
2014-12-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Short Distance Physics and the Consistency Relation for Scalar and Tensor Fluctuations in the Inflationary Universe
最近的讨论表明,短距离物理学可能会显著改变暴胀宇宙中量子涨落的行为,并改变标准的大尺度结构预测。这样的修改可以被看作是由于真空状态的不同选择。我们发现,这种变化通常会导致违反众所周知的标量张量比和张量谱指数之间的一致性关系。真空效应可以对标量和张量功率谱的通常预测引入可观察到的调制。
2002-05-30 astro-ph hep-ph hep-th
Inflationary soft theorems revisited: A generalized consistency relation
我们重新考虑推导软定理与非线性实现的对称性在宇宙学。利用路径积分,我们推导出一个广义的一致性关系,涉及到一个压缩的$(N+1)$点关联函数的$N$点函数,其中相关的软模式是在早期,而不是晚的时间。这种广义(早-晚)版本比标准一致性关系具有更广泛的适用性,在标准一致性关系中,所有模式都在晚时间进行评估。我们阐明的条件下,后者遵循前者。一个关键因素是物理模式条件:对称变换的非线性部分必须与主要的长波长物理模式的时间依赖性相匹配。这是密切相关的,但不同于,绝热模式条件。我们的推导揭示了标准一致性关系的一些其他令人困惑的特征:(1)潜在的非线性实现的对称性(如膨胀和特殊保角变换SCT)起源于剩余规范冗余,但一致性关系具有物理内容--例如,它可以被违反;(2)已知标准相容性关系在超慢卷暴胀中失效,但由于膨胀和SCT保持良好的对称性,应该有标准相容性关系的替代;(3)在大尺度结构应用中,已知如果长波长功率谱太蓝,则标准一致性关系破裂。早-晚一致性关系有助于解决这些难题。我们引入了一个玩具模型,明确检查这种广义的一致性关系是简单的。我们的方法可以适用于违反标准的一致性关系的情况下,涉及额外的光自由度以外的膨胀。
2019-02-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Consistency of cosmic strings with cosmic microwave background measurements
在超对称大统一理论的背景下,在混合暴胀结束时形成的大统一尺度宇宙弦与目前可用的CMB测量兼容。宇宙弦对CMB数据的最大贡献限制了暴胀模型的自由参数(质量尺度、耦合)。对于F项暴胀,要么超势耦合必须被微调,要么必须调用曲率机制。D期通货膨胀应在SUGRA框架内解决。我们发现,宇宙弦的贡献是不恒定的,相反的一些以前的结果。使用CMB测量,我们约束规范和超势耦合。
2004-06-03 astro-ph gr-qc hep-ph
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
Degeneracy of consistency equations in braneworld inflation
在一个兰德尔Sundrum II型通货膨胀的情况下,我们计算扰动振幅和光谱指数的次低阶的慢滚参数,从著名的最低阶的结果德西特膜。使用两种不同的处方张量振幅,我们表明,braneworld的一致性方程是不退化的标准关系,我们探讨其观测结果。然后,它表明,虽然高,低能量制度之间的简并可以来自合适的值的宇宙学观测值,精确的功能匹配之间的一致性表达式被合理地丢弃。然后将这一结果推广到Gauss-Bonnet情形。
2004-06-02 astro-ph hep-ph 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
Inflationary tensor fossils in large-scale structure
暴胀模型对一个引力波(张量)模式和两个密度微扰(标量)模式之间的张量-标量-标量三点相关(或双谱)做出了具体的预测。这种张量-标量-标量关联导致了局域幂四极,这与我们宇宙中的统计各向同性明显不同,以及宇宙中当前质量分布的特征四点关联。到目前为止,这些观测量的预测已经制定了单钟模型,其中张量-标量-标量相关和张量和标量功率谱之间的某些一致性条件得到满足。在这里,我们审查的要求,通货膨胀模型,这些一致性条件得到满足。然后,我们考虑几个例子的通货膨胀模型,如非吸引子和固体通货膨胀模型,在这些条件进行测试。在固体通货膨胀的最简单的一致性条件已经违反,而在非吸引子模型中,我们发现,相反的标准情况下,张量-标量-标量相关探测器直接相关的模型相关的信息。我们在这些模型中计算出可观测量的预测。对于非吸引子膨胀,我们发现一个明显的本地四极偏离统计各向同性的大尺度结构,但这种功率四极在较小的尺度非常迅速地减少。CMB四极矩与统计各向同性的一致性则限制了对应于从非吸引子到吸引子阶段的暴胀过渡的距离尺度大于当前可观察到的视界。固体膨胀预测在当前星系分布中聚集的化石特征可能足够大,可以通过即将到来的,甚至可能是当前的星系调查来检测。
2015-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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 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
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
Non-Gaussianity Consistency Relations, Initial States and Back-reaction
在一般的初始条件下,研究了单场暴胀中标量和张量扰动在压缩极限下三点函数的相容关系。对于慢卷暴胀,我们发现以相干态为初态的标量和张量扰动的三点函数与以Bunch-Davies初态的三点函数完全相同.另一方面,有一个明显的违反了一些初始状态的一致性关系,这些初始状态与Bunch-Davies状态的Bogoliubov变换,我们确定这种违反的原因。反反应计算表明,这些态的三点函数可以大到足以违反一致性关系,但它们太小,在不久的将来无法观察到。
2013-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Birefringent Gravitational Waves and the Consistency Check of Inflation
在这项工作中,我们表明,引力陈-西蒙斯项,除了在暴胀重子生成的关键成分,修改超视界引力波在暴胀过程中产生的。我们计算的超哈勃引力功率谱的慢滚近似,并表明其整体振幅被修改,而其光谱指数保持不变(在慢滚参数的领先顺序)。然后,我们计算对张量与标量之比T/S的校正。我们发现一个修正的T/S,这是依赖于$\cal{N}$(更确切地说,二次${\cal N}$),参数表征的陈-西蒙斯条款的幅度。在稀薄成因机制的弦嵌入中,$\cal{N}$是普朗克尺度与基本弦尺度之间的比值。因此,在原则上,我们提供了一个直接的探针leptogenesis由于弦动力学的宇宙微波背景(CMB)。然而,我们表明,相应的T/S的校正实际上是非常小的,在我们的计算是有效的政权是不可观察的。为了获得一个相当大的影响,我们认为,一个非线性计算是必要的。
2004-10-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Modified scalar and tensor spectra in spinor driven inflation
单标量场暴胀宇宙学的一个可靠预言是标量和张量扰动之间的相容关系。有人认为,这种关系,如果观测证实,将提供强有力的支持通货膨胀的想法。在这封信中,我们批判性地分析了旋转通货膨胀背景下一致性关系的有效性。自旋暴胀子--埃尔克场的标量凝聚--具有单个标量自由度,并导致与单个正则标量场相同的加速度方程。我们得到了Einstein-Elko系统的微扰方程,并证明了:(1)标量微扰是纯绝热的,微扰的速度为1。(ii)在慢滚极限,标量和张量扰动几乎是标度不变的和(iii)获得的标量和张量谱的一致性关系。
2010-02-05 astro-ph gr-qc hep-ph
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
Reheating consistency condition on the classically conformal $U(1)_{B-L}$ Higgs inflation model
本文研究经典共形 $U(1)_{B-L}$ Higgs暴胀模型的分阶段再加热过程,利用暴胀e折叠数与再加热温度的一致性条件约束破缺尺度,并指出其可由未来CMB观测检验。
2023-07-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On Squeezed Limits in Single-Field Inflation - Part I
单场暴胀中的n点关联函数在精确压缩极限下满足一组相容性条件,而这在多场暴胀模型中是不存在的,因此是区分两者的有力工具.然而,在单场模型中,这些一致性条件可能在有限的尺度范围内被违反,例如偏离Bunch-Davies状态。这些it激发态可能是暴胀期间相互作用的结果,也可能是暴胀之前时代的残余。在本文中,我们分析了双谱,并表明,在理论控制的制度,在压缩极限的信号仍然不可检测的小,在所有已知的模型,不断激发状态。我们还表明,信号仍然不可检测的小,如果初始状态是由Bogoliubov变换和状态中的能量密度是足够小,使通常的慢滚条件服从的束戴维斯状态。Bogoliubov指出,导致违反慢滚条件,以及更一般的激发态,需要更仔细的处理,并将在一个单独的出版物中讨论。
2013-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation without self-reproduction in $F(R)$ gravity
我们研究了两类$F(R)$引力系中的暴胀现象,并检验了它与普朗克数据的一致性。结果表明,无自再现的$F(R)$暴胀可以构造成与Mukhanov提出的解决多重宇宙、可预测性和初始条件问题的标量例子非常相似的形式.
2015-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Three Form Inflation
我们注意到,由具有任意自耦合的三形式驱动的暴胀满足标量和张量宇宙学扰动的谱指数之间的相容关系$n_S-1=2n_T$.扰动振幅之比的标准相容关系仅对三种形式的二次自耦合有效。
2004-01-26 astro-ph hep-th
On Loops in Inflation III: Time Independence of zeta in Single Clock Inflation
研究对暴胀扰动的环路修正,特别强调红外因素,对于理解暴胀理论的一致性及其预测性,以及建立慢卷永恒暴胀现象的存在及其最近发现的体积界限是重要的。本文证明了在单时钟膨胀中zeta关联函数在单圈水平上是时间无关的。虽然许多单回路图在单独考虑时会导致时间依赖性,但时间依赖性在总体上会完美地抵消。我们确定了两个子集的图,分别取消由于不同的物理原因。第一个抵消与应力张量重整化引起的背景宇宙学的变化有关。它导致了非1PI图和一些用四次顶点制作的图之间的抵消。图的第二个子集,取消是由三次运营商,加上其余的四次。我们可以把这些图的和写成在两个很短的波长和一个很长的波长之间的特定三点函数上的积分。然后,我们适用于这个三点函数在压缩极限的一致性条件,以表明这些图的总和不能产生时间依赖性。因此,这第二个取消是一个事实,即在单时钟膨胀的吸引子性质的解决方案意味着,一个长波长zeta扰动是无法区分的一个平凡的重新缩放的背景,因此在短波长模式的物理效果的结果。
2012-07-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Swampland Conjectures through ACT Observations: Observational Signatures of Radiative-Corrected Inflation
本研究通过ACT、Planck 2018和BAO数据检验辐射修正暴胀模型,发现模型II满足所有三个Swampland猜想且与观测一致,而模型I仅满足FRDSSC,强调辐射修正对理论观测双重一致性的关键作用。
2025-10-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Oscillatory inflation in non-minimal derivative coupling model
讨论了非最小导数耦合模型中标量场快速振荡时的暴胀现象。研究了这一阶段产生的宇宙学扰动,并考察了结果与普朗克2013年观测数据的一致性。
2014-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Solid Consistency
我们认为固体暴胀中的$isotropic$标量涨落在超视界极限下是绝热的。在固相过程中,这种绝热模式具有独特的特点:恒定能量密度切片和共动切片不重合,它们的曲率,分别由$ζ$和$\mathcal R$参数化,都随时间演变。这种绝热模的存在意味着Maldacena的压缩极限一致性关系在长模上角平均后成立。一个长波长球标量模与几个短标量模或张量模的关联函数是由短模的标量因子的标度行为固定的,与固体膨胀作用或再加热动力学无关。
2017-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th