Primordial Bispectrum and Trispectrum Contributions to the Non-Gaussian Excursion Set Halo Mass Function with Diffusive Drifting Barrier
晕质量函数的高质量端是原始非高斯性（NG）的敏感探针。在最近的一项研究[9]中，我们在漂移集理论的背景下计算了NG晕质量函数，并表明原始NG印记与由暗物质晕的非线性坍缩引起的印记相耦合。我们还发现了一个很好的协议与N体模拟结果。在这里，我们进行了一个更准确的计算占的间隔有效性的双谱扩展到下一个领先的顺序，并延长计算的情况下，一个非零的原始三谱。
2013-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Trispectrum as a Diagnostic of Primordial Orthogonal non-Gaussianities
在具有低声速的单场暴胀模型中，原始双谱的正交形状是由于等边型形状之间的部分抵消而产生的。这一事实允许声速c_s低至约0.01，这实际上是弱优选的WMAP数据。对于这样的值，三谱的标度为1/c_s^4，其数量级为10^8，因此可以与1 σ观测界t_NL^eq=（-3.11 +-7.5）*10^6相比较，甚至更大。因此，三谱已经在WMAP数据中暗示的水平上限制了产生正交双谱的暴胀机制候选者。如果这个信号持续在即将到来的普朗克数据，最简单的有效场论的暴胀的参数空间的大部分将在观测压力下，而一个专门的分析将需要的参数空间的实质部分，我们表明，一个新的，正交的，三谱自然出现。
2013-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Trispectrum from Entropy Perturbations in Multifield DBI Model
研究了一般多场DBI暴胀模型的本原三谱。与单场模型相比，熵模可以引起超视界尺度上的曲率扰动，因此在大转移极限（$T_{RS}\gg1$）下，我们计算了四个熵模介导一个绝热模的相互作用对三谱的贡献.得到了四点关联函数的一般形式，并绘制了“等边组态”和“特殊组态”两种特殊动量组态下的形状图。我们的数字表明，我们可以很容易地区分这两种不同的动量配置。
2009-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Halo/Galaxy Bispectrum with Equilateral-type Primordial Trispectrum
我们研究了等边型原始三谱对晕/星系双谱的影响。我们考虑了三种类型的等边原始三谱，它们是由暴胀有效场论中自然出现的四次算符产生的，可以用三个非线性参数$g_{\rm NL} ^{\dotσ^4}$，$g_{\rm NL} ^{\dotσ^2 (\partial σ)^2}$和$g_{\rm NL} ^{(\partial σ)^4}$来表征.最近，这些参数的约束条件进行了研究，从CMB观测使用WMAP 9数据。为了考虑晕/星系双谱与等边型原始三谱，我们采用积分微扰理论（iPT），其中原始非高斯性的影响被完全封装在线性原始多谱中，用于评估有偏多谱。用等边型原始三谱描述了晕/星系双谱的形状，发现用$g_{\rm NL} ^{\dotσ^4}$描述的原始三谱与引力诱导的晕/星系双谱具有相同的尺度依赖性.因此，很难从晕/星系双谱的观测中获得对$g_{\rm NL} ^{\dotσ^4}$的约束。另一方面，以$g_{\rm NL} ^{\dotσ^2 (\partial σ)^2}$和$g_{\rm NL} ^{(\partial σ)^4}$为特征的原始三谱提供了与引力诱导晕/星系双谱不同的共同尺度依赖性。因此，未来的观测晕/星系双谱的非线性参数，$g_{\rm NL} ^{\dotσ^2 (\partial σ)^2}$和$g_{\rm NL} ^{(\partial σ)^4}$独立于C…
2015-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Implications of the Planck bispectrum constraints for the primordial trispectrum
新的普朗克对局部双谱参数fnl的约束比当前对三谱参数gnl的约束严格10^5倍，这意味着曲率微扰的微扰展开中的二阶和三阶项的允许数值是相当的。我们表明，这是一个后果，如果gnl是大到足以被检测到，那么它将导致fnl的可观测值之间的变化很大，它的值在一个更大的膨胀体积。即使在暴胀开始和我们的哈勃视界的视界交叉之间只有一些额外的折叠，一个明显大的gnl意味着fnl不太可能像它当前的约束一样小，不管它的真实背景值如何。这个结果是非常一般的，它保持不管有多少场贡献的曲率扰动。我们还将这一结果推广到其他形状的非高斯性，超出了本地模型。我们证明了三点函数在压缩极限中的方差由四点函数的压缩极限的平方从下有界。
2013-06-10 astro-ph.CO hep-th
Searching for Inflationary Physics with the CMB Trispectrum: 1. Primordial Theory & Optimal Estimators
本文分析了CMB温度和偏振四点函数以搜寻多种暴胀物理现象，提出十三个准最优估计器以直接估计原初模板幅度，为利用Planck数据约束暴胀模型及宇宙对撞机物理提供了基础。
2025-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Dark Ages' 21-cm Trispectrum
我们调查断层扫描的21厘米亮度温度波动在黑暗时代作为探针约束原始非高斯。我们扩大了21厘米的亮度温度立方阶微扰理论和改进以前的模型的信号包括自由电子分数的影响。利用包括重子压力效应在内的改进的标准微扰理论方法，我们导出了改进的二次双谱，并首次导出了21厘米亮温涨落的二次三谱。然后，我们预测了从黑暗时代可获得的信息量，以约束原始的非高斯性，包括在暴胀过程中大质量粒子交换的印记，我们确定了由于次级非高斯性而丢失了多少信号。我们发现，虽然二次非高斯淹没原始信号，原始非高斯仍然可以提取的信噪比，超过当前和未来的CMB实验的几个数量级，这取决于实验设置。此外，我们的结论是，对于大质量粒子交换边缘化的其他原始形状的双谱和三谱影响信噪比更严重比二次形状。重子压力效应对我们的预测结果的影响可以忽略不计，即使在接近金斯尺度的尺度上也是如此。这项工作的结果加强了从黑暗时代的21厘米亮度温度波动作为原始非高斯的最终探测器的前景。
2022-06-17 astro-ph.CO hep-th
The Trispectrum in the Effective Field Theory of Large Scale Structure
本文计算了标准微扰论（SPT）和大尺度结构的有效场论（EFT of LSS）中单圈级宇宙学密度微扰的连通四点关联函数（Fourier空间中的三谱）。本文是一个同伴，我们以前的工作的非高斯协方差的物质功率谱，这对应于一个特定的波数配置的三谱。在本计算中，我们强调和澄清的EFT框架中出现在三阶微扰理论的一般波数配置的三谱的一些微妙的方面。我们始终将涡度和时间非定域性纳入EFT反项中，并为应力张量奠定了完整的基础。我们预测的一个循环SPT三谱和EFT的贡献，专注于配置有特别的相关性，使用LSS约束原始非高斯。
2016-04-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Inflationary Trispectrum for Models with Large Non-Gaussianities
计算了一类单场模型中原初曲率扰动对四点函数的首阶贡献，其中暴胀拉格朗日量是暴胀子及其一阶导数的一般函数.这类模型包括弦驱动的暴胀模型，如DBI暴胀。我们发现，在某些参数范围内的三谱可能会在未来的实验中观察到。此外，三谱可以区分DBI膨胀与其他膨胀模型与大的非高斯性，通常具有类似的双谱。我们还得到了一组的一致性条件的n点函数的原始曲率微扰在单场暴胀，推广Maldacena的结果为3点函数。
2008-12-04 astro-ph hep-ph hep-th
Primordial trispectra and CMB spectral distortions
研究了宇宙微波背景温度（T）各向异性和化学势（$μ$）畸变之间的相关性产生的$TTμ$双谱，分析了它对原初局域三谱参数$g_{\rm NL}$和$τ_{\rm NL}$的依赖性.我们交叉检查我们的结果，通过比较完整的双谱计算与预期从一般的物理参数，根据预测的形状$μ$ -T的相关性从短和长的扰动模式之间的耦合引起的原始非高斯性。我们表明，$both$ $g_{\rm NL}$和$τ_{\rm NL}$ -原始三谱源的一部分，一个非零的$TTμ$信号，相反的$μμ$自相关函数，这是敏感的，只有$τ_{\rm NL}$ -组件。一个简单的基于Fisher矩阵的预测表明，未来的宇宙方差主导实验原则上可以使用$TTμ$检测$g_{\rm NL} \sim 0.4$和$τ_{\rm NL} \sim 40$。
2016-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modification of the halo mass function by kurtosis associated with primordial non-Gaussianity
研究了峰度型原始非高斯性条件下的晕质量函数。峰度对应于傅立叶空间中定义的三谱。原始三谱通常由两个参数$τ_{\rm NL}$和$g_{\rm NL}$表征。作为导出的非高斯质量函数的应用，我们考虑了它对空洞结构丰度的影响、对早期恒星形成的影响以及对高红移最大质量天体形成的影响。通过比较原始非高斯性对团簇丰度和空洞丰度的影响，我们可以区分原始非高斯性的偏态和峰度类型。至于早期的恒星形成，我们表明，峰度类型的原始非高斯性似乎不影响平均宇宙的再电离历史。然而，在高红移（高达$z\simeq 20$），这种非高斯性确实对再电离的早期阶段有一定的影响。
2011-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Non-Gaussianities from the Trispectra in Multiple Field Inflationary Models
我们研究了多场暴胀模型中三谱的本原非高斯性，这可以看作是多场$k$ -暴胀和多DBI暴胀的推广。我们导出了暴胀子场的全四阶微扰作用量，并计算了在极限$\ca \ll 1$和$\ce \ll1$中微扰的四点关联函数。有三种类型的动量相关的形状函数，产生于三种类型的四点相互作用的顶点。曲率扰动的最终三谱可以用这三个形状函数的变形和置换来表示，并且由$\ca$、$\ce$、$λ$、$Π$确定，这取决于模型的非线性结构以及传递函数$T_{\Rc\Sc}$。我们还讨论了三谱的参数空间，并绘制了三谱的形状图，用于可视化和区分不同的形状。
2009-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The inflationary trispectrum
我们计算了早期宇宙中由慢卷暴胀时期产生的原始曲率扰动的三谱，并证明了在视界交叉处的非高斯签名是不可观测的小，数量级为τ_NL < r/50，其中r < 1是张量与标量之比。因此，在未来的微波背景实验中观察到的任何原始非高斯性都可能是由超视界尺度上的引力效应合成的。讨论了Maldacena相容性条件在三谱中的应用。
2007-01-30 astro-ph gr-qc hep-th
Super-CMB fluctuations and the Hubble tension
研究了当原始涨落为非高斯时CMB涨落角功率谱估计的协方差。非高斯协方差来自非零连接的四点关联函数--或傅立叶空间中的三谱--并且当长波长（超CMB）模式与短波长模式强耦合时可以很大。这种非高斯协方差的影响可以通过理论CMB角功率谱中的额外自由度来建模，并且可以导致相对于$Λ$ CDM中的标准宇宙学参数的不同推断值。以准单场暴胀模型中原始三谱的坍缩极限为例，研究了当允许两个额外的描述三谱的参数时，六个标准$Λ$ CDM参数的移动.在扩展模型中哈勃张力的统计显著性降低，使我们能够结合{ \it普朗克}温度数据和Ia型超新星的Panstarrs数据与距离阶梯测量的哈勃常数。这种数据组合显示了原始三谱诱导的非高斯协方差的强有力证据，相对于$Λ$ CDM，似然改进为$Δχ^2 \approx -15$（具有两个附加参数）。
2020-04-05 astro-ph.CO hep-th
Scale-dependent bias with higher order primordial non-Gaussianity: Use of the Integrated Perturbation Theory
我们解析地推导出了一个更精确的公式，用于有偏物体的功率谱，其原始非高斯性不仅由非线性参数fNL参数化，而且还由gNL和tauNL参数化，它们表征了原始曲率扰动的三谱。我们采用Matsubara（2011）构造的积分微扰理论。我们讨论了fNL和tauNL之间的不平等的背景下，规模依赖的偏见，通过引入一个随机参数。我们还提到高阶环路校正到偏置参数的尺度依赖性。
2012-10-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Enhanced local-type inflationary trispectrum from a non-vacuum initial state
当初始量子态不一定是真空态时，我们计算了具有标准动力学项的模型中宇宙暴胀产生的曲率扰动的本原三谱。初始扰动的存在增强了其中一个动量（如$k_3$）比其他动量（$k_3 \ll k_{1,2,4}$）小得多的组态的三谱振幅。对于这些压缩配置的三谱获得所谓的本地形式，与尺度相关的振幅，可以得到$ ε({k_1}/{k_3})^2$阶的值。这个振幅可以比所谓的Maldacena一致性关系的预测大一个因子$10^6$，并且可以达到即将到来的观测的灵敏度，即使是单场暴胀模型。
2012-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Signatures of a Parity-Violating Universe
本研究通过QUIJOTE-Odd模拟揭示宇称破缺宇宙中物质三谱和晕角动量的独特信号，并公开模拟数据以促进后续分析。
2023-06-20 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Clustering of primordial black holes with non-Gaussian initial fluctuations
我们制定的两点关联函数的原始黑洞（PBH）在其形成时间，经常被用于晕聚类的背景下的功能集成方法的基础上。我们发现，PBH集群的超哈勃尺度上，永远不会被诱导的情况下，初始的原始起伏是高斯，而它可以增强所谓的本地型三谱（四点关联函数）的原始曲率扰动。
2019-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Standard Clock in Primordial Density Perturbations and Cosmic Microwave Background
原始时代的标准钟在原始扰动中留下了一种特殊类型的特征，可以用来直接测量原始宇宙作为时间a（t）函数的标度因子，从而区分暴胀和替代。我们已经开始使用标准时钟的关键预测在普朗克2013年数据中寻找这样的信号。在这封信中，我们总结了标准钟的关键预测，并在普朗克2013数据中提出了一个有趣的候选例子。受此候选人的启发，我们构建和计算完整的标准时钟模型，并使用更完整的预测与数据进行更广泛的比较。虽然这个候选者在统计上还不显著，但我们用它来说明标准钟是如何出现在宇宙微波背景中的，以及它们如何通过未来的数据得到进一步的检验。我们也用它来激励更详细的理论模型的构建。
2014-08-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Models of the Primordial Standard Clock
原始宇宙中振荡的大质量场可以用作标准时钟。这些振荡的滴答声诱发了密度扰动的特征，这些特征直接记录了原始宇宙标度因子的时间演化，因此如果被探测到，将为暴胀或其他可能性提供直接证据。本文构造了一个原初标准钟的完全暴胀模型，并研究了它对密度扰动的预言。该模型提供了先前提出的几个关键特征的完整实现。我们比较了膨胀和替代方案的理论预测与普朗克2013年温度数据的宇宙微波背景（CMB），并确定一个统计边缘，但有趣的候选人。我们讨论了未来的CMB温度和偏振数据，非高斯分析和大尺度结构数据可能被用来进一步测试或约束标准时钟信号。
2015-01-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Quantum Primordial Standard Clocks
在本文中，我们指出并研究了存在于原始宇宙模型中的一种通用类型的信号，它可以用来独立于模型区分暴胀情景和替代方案。这些信号是由作为标准时钟的大规模场产生的。大质量场作为标准钟的作用在以前的工作中已经实现。虽然这种大质量场的存在是普遍的，但以前的实现需要尖锐的特征来经典地激发大质量时钟场的振荡。在这里，我们指出，大质量场的量子涨落实际上可以起到与标准时钟相同的作用。我们表明，他们也能够直接记录的场景类型的定义属性，即，作为时间的函数的原始宇宙的尺度因子a（t），但通过非高斯形状依赖的振荡功能。由于量子涨落质量场存在于任何现实的原始宇宙模型中，这些量子原始标准时钟信号存在于任何暴胀模型中，并且应该在暴胀的替代方案中也普遍存在。然而，这种信号的幅度是非常依赖于模型的。
2016-01-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
On the full trispectrum in single field DBI-inflation
我们计算了一个相当一般的最小耦合单场暴胀模型的原始曲率扰动的树级连通四点函数，其中暴胀子的拉格朗日量是标量场及其一阶导数的一般函数.该模型包括K-通货膨胀和DBI-通货膨胀作为特殊情况。我们表明，在慢滚膨胀和小声速极限的领先顺序，有两个重要的树级图的三谱。一个是交换标量模式的图，另一个是在点处发生交互的图，即接触交互图。标量交换贡献与接触相互作用贡献相当。对于DBI暴胀模型，在所谓的等边配置中，当四个动量矢量之间的角度相等时，标量交换三谱最大化，并且在这种情况下，标量交换三谱的振幅比接触相互作用三谱高一个数量级。
2009-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Twisted echoes of an odd quartet: Scalar-induced gravitational waves as a probe of primordial parity-violation
Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）
本文提出利用标量诱导引力波的手征性来探测原初奇宇称标量四点函数，从而对原初非高斯性中的宇称破坏施加严格限制，并将二者作为宇称破坏理论的互补预言。
2026-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Trispectrum estimator in equilateral type non-Gaussian models
研究了在各向异性的宇宙微波背景（CMB）中，等边型非高斯模型（如k-暴胀、单场DBI暴胀和多场DBI暴胀模型）中测量原始三谱的一个估计.三谱的形状，其幅度不受双谱的有效理论的背景下，通货膨胀和k-通货膨胀是已知的承认一个可分离的形式的估计CMB各向异性。结果表明，在单场DBI暴胀中，这种形状与全量子三谱是$87 \%$相关的，而在多场DBI暴胀中，当曲率扰动来源于纯熵贡献时，这种形状与全量子三谱是$33 \%$相关的.这表明，$g_{\rm NL} ^{equil}$，这种特殊形状的振幅，提供了一个合理的措施，从三谱在等边非高斯模型的非高斯性。我们与模型参数，如声速，$c_s$和传递系数从熵扰动的曲率扰动，$T_{\mathcal{R} S}$与$g_{\rm NL} ^{equil}$，这使我们能够约束这些模型中的模型参数，一旦$g_{\rm NL}^{equil}$在WMAP和普朗克测量。
2010-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Parity-Odd and Even Trispectrum from Axion Inflation
本研究分析轴子暴胀模型中宇称奇偶三谱，发现矢量场通过Chern-Simons耦合产生显著偶信号，奇信号弱一至两个量级。
2022-12-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Searching for Inflationary Physics with the CMB Trispectrum: 3. Constraints from Planck
利用Planck PR4温度与极化四点谱数据，结合最优估计量搜寻33种暴胀模板振幅，未发现原初非高斯性性的证据，对暴胀Lagrangian参数设置了严格约束，并首次分析了方向依赖四点谱与宇宙对撞机塌缩极限等模板。
2025-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Standard Primordial Clocks from Dynamical Mass in Alternative to Inflation Scenarios
在原始宇宙中，重场的振荡可以被看作是测量宇宙膨胀或收缩历史的标准钟。这些标准时钟提供了一种独立于模型的方式来区分通货膨胀和其他情况。然而，重场的质量可能不是一个恒定的质量，而是通过与里奇标量的非最小耦合或自相互作用动态产生的质量。在动力学产生的质量的情况下，重场的质量一般是哈勃量级的，因此在暴胀的情况下是依赖于时间的。我们表明，这种动态产生的质量条款可以被认为是非标准的原始时钟的替代通货膨胀，提供类似的振荡频率的标准时钟的通货膨胀。关于标度依赖性的附加信息可以将这种非标准时钟与标准时钟区分开。
2020-07-19 astro-ph.CO hep-th
The Non-Minimal Ekpyrotic Trispectrum
利用微扰论中的协变形式，导出了两个非正则场空间度规的标量场的三阶演化方程。这些方程可用于多场宇宙学模型的局部双谱和三谱的预测。我们的主要应用是通过非最小熵机制产生原始曲率扰动的ekpyrotic模型。在这些模型中，由于两个标量场之间的非最小动力学耦合，首先产生几乎尺度不变的熵扰动，随后这些扰动被转换为曲率扰动。值得注意的是，熵扰动消失的双和三光谱在ekpyrotic阶段。然而，正如我们所展示的，曲率扰动的转换过程会导致局部非高斯参数$f_{NL}$和$g_{NL}$在不久的将来观测应该可以检测到的水平。事实上，为了获得曲率扰动的足够大的幅度和足够小的双谱，如在电流测量中所见，转换过程必须非常有效。有趣的是，对于这种有效的转换，三谱参数$g_{NL}$仍然是负的，并且通常具有${\cal O}(10^2) - {\cal O}(10^3),$的幅度，从而导致非最小耦合ekpyrotic模型的显著特征。
2015-10-12 astro-ph.CO hep-th
Unique Fingerprints of Alternatives to Inflation in the Primordial Power Spectrum
原始宇宙中的大质量场起到标准时钟的作用，并在密度扰动中留下时钟信号，直接记录原始宇宙作为时间函数的比例因子a（t）。对这些信号的测量将以一种独立于模型的方式确定原始宇宙的具体情况。在这封信中，我们介绍了一种新的机制，通过这种机制，大质量场的量子涨落起到了标准钟的作用。时钟信号在暴胀的替代方案的功率谱中表现为尺度依赖的振荡信号。
2019-02-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Precise Calibration of the One-Loop Trispectrum in the Effective Field Theory of Large Scale Structure
宇宙的大尺度结构（LSS）有可能为宇宙学中尚未解决的问题提供决定性的答案。早期的尝试，它的分析建模集中在使用微扰理论。然而，由引力坍缩引入的小尺度效应不能用微扰来描述，而微扰理论的失败甚至在最大尺度上也能反映出来。大尺度结构的有效场论（Effective Field Theory of Large Scale Structure，EFTofLSS）通过引入小尺度动力学效应的反项，已经成为描述大尺度LSS的一致方法。迄今为止，对EFT的研究主要集中在二点和三点函数上，而对四点函数和三谱的研究较少。三谱探测由非线性聚类、偏置和原始非高斯性引起的立方相互作用，并构成功率谱协方差矩阵的关键元素。在本文中，我们提出了明确的EFT计数器项的单圈三谱校准。具体来说，我们发现明确的证据，非零EFT更正。我们定义了两个单参数ansätze的counterterterm的一个循环传播，并表明，他们提供了一个很好的校正，在尺度低于k~0.07 h/Mpc的残差。然后，我们采取的幅度的线性和二次计算的counterkernels在我们以前的论文上的双谱，并使用它们在其余的counterterterms，建立的一致性的counterterterterms在两个，三个和四个点的功能。我们还表明，通常使用的EdS近似的密度场的增长导致的错误，是相同的幅度的循环校正大尺度上的三谱。
2021-01-25 astro-ph.CO hep-th
On the full quantum trispectrum in multi-field DBI inflation
我们计算了多场DBI暴胀模型中由场的四点函数产生的原始曲率扰动的首阶连通四点函数。我们确认，在压缩极限和反共线极限的一致性关系举行由于在单场模型的特殊性质的DBI行动。我们还分别研究了绝热、混合和纯熵贡献的三谱的动量依赖性，发现它们具有不同的动量依赖性。这意味着，如果从熵扰动到曲率扰动的转移量非常大，则三谱可以区分多场DBI暴胀模型和单场DBI暴胀模型。大量的传递$T_{\mathcal{RS}} \gg 1 $抑制了张量标量比$r \propto T_{\mathcal{RS}}^{-2}$和双谱$f_{NL}^{equi} \propto T_{\mathcal{RS}}^{-2}$的振幅，从而可以缓解基于弦论的DBI暴胀模型的严格观测约束。另一方面，对于给定的双谱幅度，它增强了三谱$τ_{NL}^{equi} \propto T_{\mathcal{RS}}^2 f_{NL}^{equi 2}$的幅度。
2009-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Standard Clock Models and CMB Residual Anomalies
WMAP和普朗克的宇宙微波背景（CMB）各向异性数据的功率谱的残差是已知的，表现出一些有趣的异常，在不同的尺度边缘的统计意义。结合自下而上和自上而下的模型构建方法，并使用一个有效地将模型预测与数据进行比较的管道，我们构建了一个原始标准时钟模型，该模型能够在大尺度和小尺度上链接和解决异常。该模型及其变体为CMB中的特征异常提供了一些最佳拟合。根据贝叶斯证据，这些模型目前在统计上与标准模型没有区别。我们表明，它们之间的差异将很快成为统计上的显着与各种更高质量的数据的CMB极化。我们证明，这样的模型构建和数据分析过程可以用来揭示我们的宇宙在其原始时代的详细演化历史的一部分。
2022-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modulated curvaton decay
我们研究原始密度扰动产生的曲率场的衰减率可能会调制的另一个isocurvature场的局部值，类似于调制再加热结束时的膨胀模型的后期衰减。我们计算的原始密度扰动和它的本地型非高斯曲率场的突然衰减近似，恢复标准曲率和调制再加热的结果作为限制情况。我们验证了由多重场涨落产生的原始密度场的双谱和三谱参数之间的Suyama-Yamaguchi不等式，并找到了束缚饱和的条件。
2013-01-15 astro-ph.CO hep-th
Searching for Standard Clocks in the Primordial Universe
经典振荡的大质量场可以被用作原始宇宙中的“标准钟”。它们在原始密度扰动中产生直接记录标度因子演化a（t）的特征。探测和测量这些“指纹”信号具有挑战性，但将为特定的原始宇宙范式提供直接证据。在本文中，这样的搜索进行的宇宙微波背景（CMB）各向异性的功率谱使用WMAP 7数据。尽管与数据的良好拟合使得k=0.01 Mpc^（-1）左右的尺度具有优势，但我们没有发现任何特征的存在具有统计学意义。然后，我们预测了预期的约束普朗克样CMB实验可以施加的指纹参数，通过使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法对模拟数据。我们展示了一个高灵敏度区域，波数范围从0.01 Mpc^（-1）到0.1 Mpc^（-1），其中指纹首先出现在它们出现的波数的后验概率分布上，然后出现在调制频率上。在敏感区，我们表明，通货膨胀的范例可以推断出一个单一的功能产生至少20%的调制的原始功率谱。该最小值敏感地取决于调制频率。
2012-08-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary trispectrum from graviton exchange
我们用标准动力学项计算暴胀过程中产生的原初曲率微扰的连通四点关联函数，其中关联是通过两对标量涨落之间交换引力子建立的.任何这样的相关产生的贡献的标量三谱的数量级的张量标量比r。这个贡献在数值上比以前计算的标量扰动在一个点上相互作用的基础上大一个数量级，并满足一个简单的极限关系，其中交换的引力子的动量变得比外部动量小得多。我们的结论是，总的非线性参数产生的单场模型的慢卷暴胀是在最大的τ NL ~ r。
2009-06-02 astro-ph gr-qc hep-th
Primordial perturbations and non-Gaussianities from modulated trapping
我们提出了一种新的机制，产生原始曲率扰动，基于粒子在膨胀过程中的共振生产。众所周知，这种现象可以捕获暴胀子的e倍的一小部分。这种效应取决于产生的粒子的质量及其与暴胀子的耦合，这些参数可能取决于其他场的期望值。如果这些额外的场之一--"调制子“--是光，那么在暴胀的早期阶段获得的它的波动将引起俘获的空间调制，从而引起暴胀结束的空间调制，对应于曲率扰动。我们计算了该机制产生的曲率扰动的功率谱、双谱和三谱，同时考虑了暴胀子涨落引起的扰动。我们发现，调制捕获可以提供所观察到的功率谱的主要贡献，并导致可检测的原始非高斯性。
2009-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scale-dependent non-Gaussianity probes inflationary physics
我们计算的双谱和三谱的非高斯原始密度扰动的（准）本地模型的尺度依赖性，并描述这种尺度依赖性的新的可观测参数。它们可以帮助区分暴胀模型，因为它们对标准观测量无法探测到的暴胀物理性质很敏感。我们发现这些参数之间的一致性关系，在某些类别的模型。我们将我们的研究结果应用到调制再加热的情况下，表明非高斯性的尺度依赖性可以是显着的。我们还讨论了双谱和三谱的尺度依赖性，在这种情况下，一个不同的形状，以及考虑中的数字的整体规模。最后给出了实空间中曲率扰动的一个公式，它通过放弃f_NL和g_NL是常数的假设而推广了标准的局部形式.
2010-10-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On non-linear CMB temperature anisotropy from gravitational perturbations
计算了大尺度上三阶以上的非线性CMB温度各向异性。在大尺度和Sachs-Wolfe极限下，我们给出了原始曲率扰动到三阶的温度各向异性的显式表达式。我们导出了最终的各向异性的双谱和三谱以及相应的非线性参数，其中原始扰动和原始曲率扰动到温度各向异性的非线性映射对观测到的非高斯性的贡献是透明分离的。
2010-05-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fossilized Gravitational Wave Relic and Primordial Clocks
如果长波长的原始张量模耦合到短波长的标量模，标量曲率两点函数将有一个非对角分量。这个“化石”残余是一个模式耦合的签名，不能在单一的时钟膨胀实现。对它的存在的任何限制都允许对波动的动态产生与暴胀背景的演化之间的关系进行交叉检查。我们使用张量和标量模式的非邦奇戴维斯初始状态的例子来证明，物理上合理的化石，与目前的数据一致，可以在不久的将来观察到。我们说明了如何化石非对角功率谱是一个互补的探针压缩极限双谱的标量和张量部门分别。我们还量化了一般标量-标量-化石耦合的可观测信号和压缩极限双谱之间的关系，并注意到超视界张量模式对标量模式各向异性的影响。
2014-05-01 astro-ph.CO hep-th
Schwinger-Keldysh Diagrammatics for Primordial Perturbations
本文系统地介绍了基于Schwinger-Keldysh路径积分理论的暴胀宇宙学实用计算的图解方法。我们表明，特别是图解规则可以直接从一个经典的拉格朗日，即使在存在衍生耦合。此外，我们使用准单场暴胀作为一个例子，以显示如何这种形式主义，结合混合传播子的技巧，可以显着简化一些在关联函数的计算。所得到的双谱包括较轻的标量情况下（$m<3H/2$），以前已经研究过，和较重的标量情况下（$m>3H/2$），还没有明确计算这个模型。后者提供了一个量子原始标准时钟的具体例子，其中时钟信号可以大得可观。
2017-12-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Halo/Galaxy Bispectrum with Primordial non-Gaussianity from integrated Perturbation Theory (iPT)
本文基于积分微扰理论（iPT）导出了晕/星系双谱的计算公式。除了引力引起的非高斯性外，我们还考虑了原初曲率扰动的非高斯性，并详细研究了这种原初非高斯性对大尺度晕/星系双谱的影响.在iPT中，原始非高斯性的影响完全封装在线性（原始）多谱，我们系统地计算了三种类型的原始双谱（本地，等边，和正交型），和本地型非高斯性的原始三谱所产生的大尺度行为的贡献。我们发现，等边型和正交型非高斯性表现出明显的尺度依赖行为，在非常大的尺度下，这种行为可以主导引力诱导的非高斯性。对于本地型非高斯性，高阶环路校正被发现给一个显着的大贡献的压缩形状的晕/星系双谱，并最终在大尺度上的其他贡献占主导地位。一个图解的方法的基础上的iPT帮助我们系统地调查的影响，这种高阶的贡献，大规模的晕/星系双谱。
2014-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extension of local-type inequality for the higher order correlation functions
对于定域型原始微扰，已知双谱和三谱之间存在不等式。利用图解法，我们发展了一种一般形式，系统地构造了直到任意阶关联函数的相似不等式。作为应用，我们显式地导出了六点和八点函数的所有不等式。
2011-05-31 astro-ph.CO hep-th
Breaking parity: the case of the trispectrum from chiral scalar-tensor theories of gravity
本文研究手性标量-张量引力理论中单场慢滚暴胀模型的引力子介导标量三谱函数，证明在不修改慢滚框架下可使宇称破坏部分信噪比达量级一，为约束理论参数和解释星系四点关联函数中的宇称破坏迹象提供依据。
2025-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Direct Probe of the Evolutionary History of the Primordial Universe
从哈勃和拉迈特利用星系发现膨胀宇宙到最近利用标准烛光发现加速宇宙，直接测量宇宙尺度因子a（t）的演化在宇宙学标准模型的建立中起着核心作用。在这封信中，我们表明，这样的测量可以扩展到原始宇宙使用质量场作为标准时钟，为负责大爆炸的场景提供直接证据。这是对经典和量子原始标准钟概念的简短而非技术性的介绍。
2016-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Angular Correlation Functions for Models with Logarithmic Oscillations
对于原始关联函数（例如功率谱），存在几种理论动机，以包含作为同动动量k的对数函数的振荡。虽然这些特征通常在k空间中搜索，但另一种选择是使用角空间;也就是说，搜索观察的方向向量之间的相关性。我们开发的工具，有效地计算基于固定相位近似的角度相关性，并检查几个例子中的原始功率谱，双谱和三谱振荡。我们发现，振荡周期振荡基本上是无特征的，因此难以检测使用标准的相关器，虽然其他可能是可行的。
2013-03-14 astro-ph.CO hep-th
Loop corrections and a new test of inflation
暴胀是解释原始密度扰动和观测到的宇宙微波背景温度起伏起源的主要范式。然而，许多悬而未决的问题仍然存在，特别是在暴胀期间是否存在一个或多个标量场，以及它们是如何促成原始密度扰动的。我们提出了一个新的观测测试是否多个字段，或只有一个（不一定是暴胀）产生的扰动。我们表明，我们的测试，有关的双谱和三谱，是保护循环校正在所有的订单，不像以前的关系。
2013-01-17 astro-ph.CO hep-th
Fingerprints of a Non-Inflationary Universe from Massive Fields
本研究在缓慢收缩火宇宙场景中构建经典原初标准钟模型，通过数值计算发现大质量旁观场产生的振荡特征与暴胀理论结果截然不同，可作为非暴胀宇宙的独特指纹，用于区分极早期宇宙演化场景。
2024-09-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Properties of scalar perturbations generated by conformal scalar field
当复共形标量场沿其负四次势滚下时，可能产生原始标量扰动。我们首先讨论这种情况下的特殊红外特性。然后，我们考虑模型中固有的统计各向异性。最后，我们讨论了标量微扰的非高斯性。由于对称性，双谱消失相同。给出了三谱的一般表达式，并给出了它在折叠极限下的显式。
2010-12-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Correlators from a Kaluza-Klein Graviton Continuum
RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS)（理化学研究所交叉理论与数学科学中心）
该研究在类RS2暴胀膜世界框架下，建立连续场介导的暴胀关联函数谱表示，发现原初关联函数的对数振荡因卡鲁扎-克莱因引力子连续谱的叠加而退相干，偏差编码了连续高能谱结构。
2026-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Correlators with Double Massive Exchanges: Bootstrap Equation and Phenomenology
本研究用宇宙学自举法得到双大质量标量交换宇宙学关联子种子积分的精确解析解，探究其唯象学，发现原初双谱可达观测约束水平，提出区分双、单交换通道的观测方法。
2024-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Viable inhomogeneous model universe without dark energy from primordial inflation
一个新的观测宇宙模型，使用解决方案的完整的爱因斯坦方程，是从假设我们的观测宇宙是一个欠密的泡沫，与内部不均匀的分形泡沫分布的束缚物质系统，在一个空间平坦的大宇宙。根据原初暴胀和由此产生的结构形成，认为平均星系中各向同性观测者的时钟与体宇宙中物质均匀性的真实表面所定义的时钟相一致，而不是在欠密气泡几何中平均空间位置的同动时钟。这种理解需要对宇宙学中所有观测到的量进行系统的重新分析。我通过给出一个宇宙的平均几何模型来开始这样的重新分析，这个模型依赖于两个测量参数：现在的物质密度参数Omega_m和哈勃常数H_0。可观测的宇宙并没有加速。尽管如此，推断的光度距离比天真的预期要大，与遥远的Ia型超新星的证据一致。宇宙的年龄是15.3 +/-0.7 Gyr。膨胀年龄大于竞争模型，并可能占观察到的结构形成在大红移。
2005-07-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Diagrammatic approach to non-Gaussianity from inflation
本文给出了用暴胀过程中的标量场微扰计算原始曲率微扰的n点函数的费曼型图。这些图可用于在树级或任何所需的循环级评估n点函数中的相应项。给出了在实空间和傅立叶空间中作图和记录相应项的规则。我们表明，顶点可以重新规范化，以自动占图与打扮顶点。我们应用这些规则来计算原始功率谱的两个循环，双谱包括循环校正，和三谱。
2007-12-09 astro-ph gr-qc hep-th
