Calculating the squeezed bispectrum in stochastic inflation by Monte Carlo simulation
The University of Osaka(大阪大学);University of Fukui(福井大学)
本文针对量子扩散主导的多场暴胀模型,提出基于蒙特卡罗的压缩极限双谱计算方法,验证了其在单、双场混沌暴胀中的适用性,并首次计算带弱瀑布的混合暴胀的双谱。
2026-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Baryon Acoustic Peak and the Squeezed Limit Bispectrum
在与宇宙大尺度结构相关的非相对论性区域中,长波长扰动$δ(λ_L)$对短距离物理的主要影响是均匀加速度$\propto λ_L δ(λ_L)$。通常情况下,这对相同时间的统计平均值没有影响,因为均匀加速度导致均匀平移--这一推理已被形式化为宇宙学关联函数上的“一致性条件”。在$λ_L < \ell_{\rm BAO}$提供的重子声学特征存在的情况下,这种天真的期望失败了。我们推导出了该区域中关联函数的压缩极限。
2015-04-20 astro-ph.CO hep-th
Scalar Bispectrum Beyond Slow-Roll in the Unified EFT of Inflation
本文给出了暴胀统一有效场论(EFT)中标量双谱的一个完整公式,它包括Horndeski和Beyond-Horndeski Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi类,用一组简单的一维积分表示.这些广义的慢滚表达式仍然有效,即使当慢滚是瞬时违反,并涵盖所有配置的双谱。我们分析表明,我们的表达式明确保持挤压极限的一致性关系超越慢卷。作为我们的结果的一个示例应用,我们计算了一个模型中的标量双谱,在该模型中,早期的潜在驱动的G-膨胀在后期过渡到混沌膨胀,表明我们的表达式准确地跟踪双谱时,慢滚被违反和传统的慢滚近似失败。
2018-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The halo squeezed-limit bispectrum with primordial non-Gaussianity: a power spectrum response approach
模拟晕双谱的非线性仍然是现代宇宙学的一个主要挑战,特别是对于正在进行和即将进行的大尺度结构观测,以研究暴胀物理。“功率谱响应”提供了一个解决方案,双谱在所谓的压缩极限,其中一个波数比其他两个小得多。作为第一步,我们证明了从二阶标准微扰理论计算的晕压缩极限双谱与线性晕功率谱对大尺度密度和势涨落的响应精确一致。由于Halo功率谱响应可以直接获得任意小尺度的分离宇宙模拟,响应方法提供了一种新的和强大的技术建模的非线性Halo压缩极限双谱。
2017-05-26 astro-ph.CO
Numerical evaluation of the tensor bispectrum in two field inflation
我们计算了表征张量双谱幅值的无量纲非高斯参数$h_{_{\rm NL}}$,并对一类双场暴胀模型,如双暴胀、混合暴胀和排列自然暴胀进行了数值计算.我们比较的数值结果与慢滚的结果,可以得到解析。在双暴胀的背景下,我们还研究了由于场空间中的弯曲轨迹对$h_{_{\rm NL}}$的影响。我们明确检查的有效性的一致性关系的张量双谱的压缩极限。最后,我们讨论了在两个场模型中由于预热时期对$h_{_{\rm NL}}$的贡献。
2017-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Tensor Non-Gaussianity from Massive Gravity
我们在大质量张量引力子理论中计算了张量双谱,该理论预测了蓝倾斜且大幅放大的原始引力波。我们发现,一个新的三点相互作用可以产生一个更大的张量双谱比传统的广义相对论。双谱在压缩位形处达到峰值,其向压缩极限的斜率由引力子质量决定。这种压缩张量双谱可以用干涉仪作为张量功率谱的四极调制来观察。
2019-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Galilean invariance and the consistency relation for the nonlinear squeezed bispectrum of large scale structure
我们讨论了伽利略不变性对宇宙大尺度结构非线性演化的约束,即与视界下尺度相关的对称性。利用与不变性相联系的沃德恒等式,我们导出了密度和速度扰动的统计量(如功率谱和双谱)之间的完全非线性一致性关系。这些关系式直到O(f_{NL} ^2)修正都是有效的。然后,我们表明,迄今为止提出的大多数半解析方法恢复微扰扩展的LSS动力学不满足伽利略不变性的约束,因此容易受到非物理红外效应。最后,我们确定并讨论了一个非微扰的半解析格式,它在任何阶的展开下都是明显的伽利略不变量。
2013-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The squeezed matter bispectrum covariance with responses
我们提出了一个计算的角度平均压缩物质双谱协方差${\rm Cov}\left(B_{m}(k_1, k_1', s_1), B_{m}(k_2, k_2', s_2)\right)$,$s_i \ll k_i,k_i'$($i=1,2$),使用物质的功率谱响应来描述耦合的大到短尺度模式的非线性制度。协方差是由一定的配置的6点函数,我们表明,是占主导地位的压缩双谱极限的响应型模式耦合项。未被响应捕获的项很小,有效地使我们的计算完整,并可预测线性$s_1,s_2$值和$k_1,k_1',k_2,k_2'$的任何非线性值。我们的数值结果表明,压缩双谱超样本协方差只是一个可以忽略的贡献。我们还使用响应计算功率谱-双谱互协方差。我们推导的压缩物质双谱是起点,更现实的星系聚类和弱透镜应用计算分析协方差。它也可以用于交叉检查一般双谱协方差的数值系综估计,因为它是有效的无噪声和完整的压缩极限。
2019-06-17 astro-ph.CO
Squeezed bispectrum from multi-field inflation with curved field space metric
研究了多场暴胀模型中弯曲场空间度规对压缩双谱的影响。利用δN形式计算了压缩极限下的约化双谱。计算是在慢滚近似下进行的,并假设场空间度规的场导数足够小,使得场空间的黎曼张量的贡献可以近似忽略。基于这些近似,我们计算了压缩极限下约化双谱的解析表达式,发现对于这种近似平坦的场空间度规,度规的场依赖性会显著改变约化双谱的振幅和形状.这种近似平坦的场-空间度规的约化双谱可以导致晕偏的谱指数,其幅度是平坦场-空间模型的2 - 4倍。由于弯曲的场-空间度量,这种对晕偏置光谱指数的修改可能会在未来的星系巡天中留下可观测的印记。
2018-11-02 astro-ph.CO
Tensor bispectrum mediated by an excited scalar field during inflation
本文计算了暴胀期间激发标量场介导的张量双谱,发现其在压缩构型中达到峰值,并指出测量该双谱可区分暴胀期间与暴胀后产生的随机引力波背景。
2024-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The CMB bispectrum in the squeezed limit
当三种模式中的一种模式的波长比其他两种模式的波长长得多,并且在复合时处于视界之外时,可以解析地计算复合时由二阶效应产生的CMB双谱。这是在\cite{Creminelli:2004pv}中指出的,在这里我们修正了他们的结果。我们推导出一个简单的双谱公式,$f_{NL}^{loc} = - (1/6+ \cos 2 θ) \cdot (1- 1/2 \cdot d \ln (l_S^2 C_{S})/d \ln l_S)$,其中$C_S$是短尺度谱和$θ$之间的相对取向的长,短模式。这个公式是精确的,并考虑到所有的影响,在重组,包括重组透镜,但忽略了所有的后期效应,如ISW透镜。在压缩极限中,诱导的双谱很小,对普朗克寻找局部原始信号的影响可以忽略不计:这将只受到$f_{NL}^{loc}\approx-0.4$的偏置。上述解析公式包含了任何单场模型的原始非高斯性。它也代表了二阶玻尔兹曼代码的一致性检查:我们发现与CMBquick代码的实质性协议。
2011-11-11 astro-ph.CO gr-qc
Position-dependent power spectrum of the large-scale structure: a novel method to measure the squeezed-limit bispectrum
大尺度密度涨落对小尺度结构形成的影响由所谓的“压缩构型”中的三点关联函数(双谱)来描述,其中一个波数,比如说$k_3$,比其他两个小得多,即,$k_3\ll k_1\approx k_2$。这种双谱是由非线性引力演化产生的,也可能是由暴胀物理产生的。在本文中,我们利用这一事实表明,双谱在压缩配置可以测量,而不采用三点函数估计。具体来说,我们使用“位置相关功率谱”,即,在测量的较小子体积(或模拟箱)中测量的功率谱,并将其与相应子体积的平均过密度相关联。这种相关性直接测量由压缩配置占主导地位的双谱的积分。测量这种相关性仅仅比测量功率谱本身稍微复杂一些,并且避开了全双谱估计的相当大的复杂性。我们使用宇宙学$N$ -体模拟的无碰撞粒子与高斯初始条件下,显示测量的相关性的位置依赖的功率谱和长波长的超密度符合理论预期。因此,位置相关的功率谱提供了一种新的,有效的,和有前途的方法来测量压缩极限双谱的大尺度结构的观测,如星系红移调查。
2014-04-28 astro-ph.CO
Unique contributions to the scalar bispectrum in `just enough inflation'
一个标量场以一个大的初速度滚下一个势,导致有限持续时间的暴胀。这样的情况抑制了大尺度上的标量功率,改善了宇宙学数据的拟合。我们发现,该方案导致一个迄今未探索的情况下,其中的边界项占主导地位的贡献的标量双谱的散装条款。我们发现,非高斯参数$f_{_{\rm NL}}$的一致性关系被违反大尺度上的贡献,在初始时间可以大大提高$f_{_{\rm NL}}$的值。
2019-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large and strong scale dependent bispectrum in single field inflation from a sharp feature in the mass
研究了由单个最小耦合标准动力学项标量场驱动的暴胀模型,其中标量场的质量中有一个阶跃,阶跃函数用Heaviside阶跃函数表示。我们提出了一个解析近似的曲率扰动的模式函数,获得解析的功率谱,并与数值结果进行比较。我们表明,规模设置的步骤后,频谱包含阻尼振荡,以及我们的分析近似描述。我们还计算了占主导地位的贡献,双谱的等边和压缩极限,并找到新的形状。在等边和压缩的限制,双谱振荡,它有一个线性增长的包络向更小的尺度。根据模型参数,双谱的大小可以很大。
2011-07-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the squeezed limit of the bispectrum in general single field inflation
本文研究了暴胀单场模型中双谱压缩极限与标量谱指数的一致性关系。在任意洛伦兹不变的单场暴胀模型中,不作任何近似,我们用原始曲率微扰的自由模模函数给出了压缩极限下双谱的一个简单积分公式,推广了Ganc和Komatsu最近在正则动力学项下的结果.我们使用我们的结果来验证的一致性关系,在一个精确可解类的模型与非平凡的声速。然后,我们验证的一致性关系在第一个非平凡的顺序在一般的单场膨胀(一个已知的结果)和在二阶在这个近似在规范的单场膨胀的慢变近似。
2010-08-02 astro-ph.CO
The Observed Squeezed Limit of Cosmological Three-Point Functions
宇宙学扰动的三点函数的压缩极限是早期宇宙不同模型的强有力的判别。我们提出了一个概念上简单而完整的框架,涉及任何原始的双谱在此限制后期的时间观测,如CMB温度双谱和尺度依赖的晕偏置。我们采用了一系列方便的坐标变换来捕捉这些观测值的宇宙学扰动理论的领先的非线性效应。这使得费米正规坐标及其共形推广的使用至关重要,我们在这里介绍并详细讨论。作为一个例子,我们将我们的形式主义标准的慢卷单场暴胀。我们明确地表明,Maldacena的结果的压缩极限的标量双谱[成比例的(ns-1)在共动规范]和张量标量标量双谱导致没有偏离高斯宇宙,除了投影效应。特别是,压缩CMB双谱和尺度依赖的晕偏置的原始贡献消失,长波长张量扰动和小尺度扰动之间不存在原始的“化石”关联.对观测到的相关性的贡献则仅仅是由于投影效应,如引力透镜和红移扰动。
2013-10-14 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Primordial Power Spectrum and Bispectrum from Lattice Simulations of Axion-U(1) Inflation
本文通过晶格模拟研究轴子U(1)膨胀的原初功率谱与双谱,揭示了非高斯性特征及耦合强度的影响,提出新的约束方法。
2025-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dominance of gauge artifact in the consistency relation for the primordial bispectrum
传统的宇宙学扰动理论是在假定宇宙的整个空间区域是无限大的前提下进行的。然而,在实际观测中并非如此,因为宇宙的可观测部分是有限的。为了对可观测的涨落给出理论预言,规范不变的可观测量应该由我们的有限体积的局域可观测宇宙中的信息组成。从这个角度出发,我们重新考察了单场模型中的原初非高斯性,重点研究了压缩极限下的双谱。传统的预测指出,在这个极限的双谱是有关的功率谱通过所谓的一致性关系。然而,事实证明,如果我们采用一个真正的规范不变变量,这是自然组成的纯粹的信息,在我们的本地宇宙,双谱的领先项在压缩极限预测的一致性关系消失。
2011-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Covariance of Squeezed Bispectrum Configurations
我们测量的晕双谱协方差在一个大的N体模拟,并将其与理论预期。我们发现(即使是轻微的)压缩晕双谱配置之间存在很大的相关性。在压缩三角形和长波长晕圈功率谱之间也可以发现类似的大的相关性。这表明对角高斯贡献在这些情况下甚至无法近似描述完整的协方差。我们比较我们的数值估计模型,其中包括,除了高斯的,只有非高斯项是大的压缩配置。我们发现,在建模中考虑这些大的条款大大提高了协议的全协方差与模拟。我们将这些结果应用到一个简单的Fisher矩阵预测,并发现原始的非高斯约束退化的因素时,假设非高斯协方差,而不是对角,高斯近似的$\sim 2$。
2022-09-13 astro-ph.CO
Response approach to the squeezed-limit bispectrum: application to the correlation of quasar and Lyman-$α$ forest power spectrum
由非线性引力演化和暴胀物理产生的压缩极限双谱测量了三个波数的相关性,其中一个波数远小于其他两个波数。由于压缩极限双谱编码了大尺度波动对小尺度功率谱的影响,因此可以理解为小尺度功率谱如何“响应”大尺度波动。这样,即使在不进行微扰处理的情况下,也可以用响应法计算压缩极限双谱。为了说明这一点,我们将这种方法应用到大尺度类星体密度场和小尺度Lyman- $α$森林通量功率谱之间的互相关。特别是,使用单独的宇宙模拟实现的大尺度密度,速度梯度,和原始功率谱振幅的变化,我们测量如何莱曼- $α$森林通量功率谱响应本地,长波长类星体的过密度,相当于他们的压缩极限双谱。我们执行Fisher预测的能力,未来的实验,以约束当地的非高斯性使用的类星体的双谱和莱曼- $α$森林。结合类星体和$α$森林功率谱来约束偏差,我们发现对于DESI,期望的$1-σ$约束是${\rm err}[f_{\rm NL}]\sim60$ . DESI通过该通道测量$f_{\rm NL}$的能力主要受到Lyman- $α$森林通量功率谱的混叠和仪器噪声的限制。响应方法和分离论域模拟的结合提供了一种新的技术来探索不同观测量之间的压缩极限双谱的约束。
2017-06-05 astro-ph.CO
Squeezed bispectrum and one-loop corrections in transient constant-roll inflation
本研究证明瞬时常滚暴胀可产生原初黑洞,且不违反微扰性,从而反驳了单场暴胀中PBH产生的不可行定理。
2023-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Model for the Squeezed Bispectrum in the Non-Linear Regime
本文提出一种非线性区间暗物质挤压双谱模型,利用大尺度结构一致性关系与响应函数方法,将双谱表示为短模式未知函数,并通过数值模拟验证了模型在 1-σ 标准差内的可靠性。
2023-09-12 astro-ph.CO
Loop Corrections in Bispectrum in USR Inflation with PBHs Formation
本研究在含原初黑洞形成的超慢滚暴胀场景下,计算CMB尺度扰动双谱的单圈修正,发现其具局域形状且$f_{\ ext{NL}}$的依赖特性与功率谱单圈修正一致,陡峭过渡模型中该修正易突破观测限制。
2024-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Consistency relations for large-scale structure in modified gravity and the matter bispectrum
我们研究了传播单个标量自由度的最一般标量-张量理论中的大尺度结构的微扰理论,其中包括Horndeski理论和超越。我们利用暗能量的有效场论对参数空间进行建模。对于Horndeski理论,引力场和流体方程在坐标和场的时间相关变换的组合下是不变的。这种对称性使得我们可以构建一种物理绝热模式,将微扰理论的内核固定在压缩极限,并确保最初在广义相对论中推导出的大尺度结构的著名相容性关系在修正引力中也成立。相反,对于Horndeski以外的理论,人们通常不能构造这样的绝热模式。这使得微扰理论的核在压缩极限下发生了修正,从而使得对大尺度结构的相容关系不再成立。然而,我们表明,压缩极限的修改只依赖于线性理论。我们通过计算物质双谱来研究这种违反的观测后果。在压缩极限下,当考虑不同示踪剂之间的互相关时,预期效果最大。此外,个别贡献的1-loop物质功率谱不取消在红外限制的动量积分,修改非线性尺度上的功率谱。
2020-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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 from open inflation
我们计算了在“开放暴胀”过程中产生的原始曲率扰动的双谱。“暴胀发生在一个气泡内部,这个气泡是通过量子隧穿从背景假真空态成核的。我们的宇宙生活在泡沫中,它可以被描述为一个具有负空间曲率的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克(FLRW)宇宙,正在经历缓慢的通货膨胀。我们特别注意量子涨落的初始状态问题。由德西特空间中的正频率模式定义的“真空态”由开坐标绘制,不同于欧几里得真空(相当于所谓的“Bunch-Davies真空”)。量子隧穿然后修改初始状态远离原始的欧几里得真空。虽然大多数关于初始量子态修改的研究都是手工引入量子态修改的初始时间以及修改的形式,但在开放的暴胀模型中,有效的初始时间自然会出现,并且形式通过量子隧穿固定。因此,开放膨胀使得能够自洽地计算修改的初始状态对双谱的影响。在所谓的压缩位形k_3 \ll k_1 \approx k_2中,我们发现了一个符合<k_{k_1} k_{k_2} k_{k_3}> \propto 1/k_1^2k_3^4的项。精确折叠极限中的双谱,例如,k_1=k_2+k_3,也是增强的,仍然是有限的。然而,当λ的波长小于宇宙的曲率半径时,这些项被指数抑制。首阶双谱与通常的单场慢卷暴胀的双谱相同;当暴胀的波长小于曲率半径时,只在次首阶中出现开放暴胀的特定项。
2013-09-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Massive Exchange and the Sign of the Equilateral Bispectrum
Indian Institute of Science Education and Research, Pune(印度科学教育与研究学院);International Centre for Theoretical Sciences-TIFR, Bengaluru(理论科学国际中心-塔塔基础研究所)
研究通过bootstrap方法重新审视巨量交换产生的等边双谱,发现其符号不再普遍负值,取决于额外算符和相互作用参数,揭示了inflation EFT中的受限算符结构。
2026-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Strong scale dependent bispectrum in the Starobinsky model of inflation
我们计算解析的占主导地位的贡献树级双谱的Starobinsky模型的通货膨胀。在这个模型中,势是真空能主导的,但包含一个次主导的线性项,它在一个点处突然改变斜率。我们表明,在大尺度上相比,过渡尺度$k_0$和在等边限制的模拟的非线性参数尺度为$(k/k_0)^2$,这是它的幅度衰减越来越大的尺度,直到它成为次显性相对于通常的慢滚抑制校正。在小尺度上,我们表明,非线性参数振荡的角频率由$3/k_0$和它的幅度线性增长,朝着更小的尺度,可以是大的依赖于模型参数。我们还比较了我们的结果与文献中以前的结果。
2012-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial bispectrum and trispectrum in multifield Dirac-Born-Infeld inflation
我们在参考文献arXiv:0907.2476 [hep-th]中解释了我们工作的动机和主要思想。我们提出了一个简单的多场Dirac Born Infeld暴胀模型,其双谱表现出等边和局部形状的线性组合,这通常被认为是单独的可能性。我们还指出了一个特别有趣的组成部分的原始三谱的存在。
2010-04-21 astro-ph.CO hep-th
The CMB bispectrum from recombination
我们计算了在所有尺度上由非线性复合产生的宇宙微波背景温度双谱。我们使用CosmoLib $2^{\rm nd}$,一个二阶的数值玻尔兹曼代码来计算全天空的CMB双谱。我们一贯包括所有的影响,除了引力透镜,它可以添加到我们的结果使用标准的方法。的双谱达到峰值的挤压三角形和同意在百分之几的水平,这是适用的所有尺度的挤压极限的解析近似。在较小的尺度上,我们恢复以前的结果扰动重组。对于$l_{\rm max} =2000$的宇宙方差受限数据,其信噪比为$S/N=0.47$,并将使局部信号偏置$f_{\rm NL}^{\rm loc}\simeq 0.82$。
2012-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Momentum dependence of the bispectrum in two-field inflation
本文研究了长波长双场暴胀模型的双谱对动量的依赖性。我们确定的非高斯参数fNL的表达式中的尺度依赖的来源,并研究两种类型的变化的动量三角形:改变其大小和改变其形状。我们引入了两个谱指数,量化的可能类型的动量依赖的本地类型fNL和说明我们的结果与例子。
2013-06-24 astro-ph.CO hep-th
Bispectrum from inflation/bouncing Universe in VCDM
本文研究了 VCDM(II 型极小修改引力)模型在暴胀和反弹宇宙中的非线性相互作用与双谱,发现当 VCDM 势主导时双谱会偏离标准结果并可能违反 Maldacena 一致性关系,而反弹模型的双谱仍满足观测约束,未来局部非高斯性测量可检验该模型。
2024-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial bispectrum from inflation with background gauge fields
研究了暴胀子与各向同性背景规范场相互作用产生的均匀密度切片中曲率微扰的本原双谱。我们推导出的行动,以立方阶微扰,并考虑到所有相关的影响,在领导秩序的慢卷膨胀。我们首先处理的二次顶点扰动和确认过去的研究结果,同时确定其政权的有效性。然后,我们通过引入精确的线性模式函数,将分析扩展到包括二次顶点对所有阶次的影响,使我们能够在功率谱和双谱的特征完全不同的地平线交叉后很长时间内做出准确的预测。结果表明,在大e-折叠的极限下,spPPectra变为常数且尺度不变.因此,我们能够使用普朗克最近的观测数据对我们的理论参数施加可靠的约束。
2013-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Sudden variations in the speed of sound during inflation: features in the power spectrum and bispectrum
我们采用暴胀有效场论的形式来研究暴胀扰动的声速突然变化的影响。这样的事件产生一个特征,在曲率波动的两点和三点函数中都具有高频振荡。我们研究,在一阶的声速的变化的幅度,功率谱和双谱的变化的持续时间的依赖性。在一个非常短的持续时间的限制,在功率谱中的振荡持续到非常大的动量和双谱中的特征的振幅发散,而它的位置移动到增加动量。
2012-10-04 astro-ph.CO hep-th
The (not so) squeezed limit of the primordial 3-point function
我们证明,在一般单场模型中,压缩极限中的三点函数的一致性关系受到动量比二次消失的修正,即(k_L/k_S)^2。这意味着,如果检测到在压缩极限下的双谱信号为1/k_L^2,即与局部形状相比,仅被k_L的一次幂抑制,那么将排除所有单场模型。双谱中没有这种项也适用于多场模型,但只有当所有场的质量都比H小得多时才成立。对于比晕的大小大得多的尺度来说,检测到偏差的任何尺度依赖性,将反驳所有的单场模型。我们评论的政权挤压,可以探测到现实的调查。
2011-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Note on the bispectrum and one-loop corrections in single-field inflation with primordial black hole formation
本文研究单场暴胀中通过势能平坦区实现超慢滚动从而形成原初黑洞的机制,计算曲率扰动双谱并验证其满足马尔达塞纳定理,同时用源方法计算功率谱的单圈修正,结果与in-in微扰论二阶展开一致。
2024-05-20 astro-ph.CO hep-th
The Weak Lensing Bispectrum Induced By Gravity
最近的研究表明,由重力引起的{ \em次级}非高斯性将被未来甚至正在进行的弱透镜测量以高信噪比(S/N)探测到。消除这种非高斯性的一种方法是通过检测透镜会聚场的非零三点关联函数或其谐波变换,即双谱。最近的一项研究分析了当两个波数远大于第三个波数时,双谱的压缩位形的性质。我们通过估计四种通用配置中的(减少的)双谱的幅度来扩展这项工作,即,{ \em压缩,等边,等腰}和{ \em折叠},并为四个不同的源红移$z_s=0.5,1.0,1.5,2.0$,通过使用一个全天空高分辨率模拟合奏。我们将这些结果与理论预测进行比较。我们发现,虽然基于广泛使用的拟合函数的理论期望可以预测缩减双谱的总体趋势,但需要更准确的理论建模来分析下一代全天弱透镜观测。这种分歧在压缩极限中尤为明显。
2019-10-10 astro-ph.CO gr-qc
δN Formalism in Anisotropic Inflation and Large Anisotropic Bispectrum and Trispectrum
本文给出了各向异性宇宙学背景中曲率扰动的一个相容δN形式。本文用δN方法计算了Bianchi I宇宙中具有规范场背景的各向异性暴胀模型的功率谱、双谱和三谱。我们的结果完全符合最近的结果从在形式主义。为了满足观测约束,功率谱上产生的各向异性保持较小,但可以产生较大的取向相关非高斯性。研究了各向异性形状下双谱和三谱振幅的Suyama-Yamaguchi不等式。
2013-09-23 astro-ph.CO hep-th
In-in and $δN$ calculations of the bispectrum from non-attractor single-field inflation
在产生标度不变功率谱的非吸引子单场暴胀模型中,超视界标度上的曲率扰动按${\cal R}\propto a^3$增长。这是迄今为止唯一已知的一类自洽单场模型与束戴维斯初始状态,可以产生一个大的压缩极限双谱违反马尔达塞纳的一致性关系。考虑到这一结果的重要性,我们用三种不同的方法计算了双谱:在两种不同的规范中使用量子场论计算,以及经典计算($δN$形式主义)。结果一致,给出了$f^{local}_{NL}=5(1+c_s^2)/(4c_s^2)$的局域形式双谱参数。对于本文所考虑的一个特殊的非吸引子模型,这个结果对声速参数$c_s$的任意值都是有效的。
2013-08-24 astro-ph.CO hep-th
Bispectrum from five-dimensional inflation
五维膨胀通过产生不同于四维的双谱,解释了原始密度扰动的非高斯性特征。
2025-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Intrinsic Matter Bispectrum in $Λ$CDM
在高斯曲率微扰下,我们给出了宇宙学扰动理论中物质二阶双谱的完全相对论计算。我们第一次使用二阶Einstein-Boltzmann程序SONG对重子和冷暗物质的双谱进行了完整的数值积分。本文回顾了前人的分析结果,并结合牛顿非线性演化、相对论初始条件、早期辐射效应和晚期宇宙学常数,给出了泊松规范二阶核的一个改进的解析近似.我们改进的内核提供了一个百分比水平适合在后期的大多数配置,包括等边形状和压缩极限的完整的数值结果。我们发现,重子声学振荡留下的印记,在物质的双谱,压缩形状的显着影响。
2016-08-25 astro-ph.CO gr-qc
Scale-dependent halo bias and the squeezed limit bispectrum in the presence of radiation
我们研究了大尺度辐射扰动对小尺度结构形成的引力效应。除了使物质扰动的增长依赖于尺度之外,辐射的自由流动也影响小尺度和大尺度结构形成之间的耦合。我们研究这一点,使用分离宇宙N体模拟计算(各向同性)压缩极限物质双谱和线性晕偏差。我们的研究结果表明,在长波长的物质微扰的增长,由辐射引起的尺度依赖性,转化为这些数量获得一个非平凡的尺度依赖在$k\lesssim 0.05$ Mpc $^{-1}$。在宇宙微波背景光子和三种无质量中微子组成的辐射宇宙中,在高$k$下,$b = 2$晕的偏置将分别在$k = 0.05$ Mpc $^{-1}$和$z=0,\ 1$和$3$下的$k = 0.0005$ Mpc $^{-1}$之间减少$0.29\%,\ 0.45\%$和$0.8\%$。对于具有$b\gg1$的对象,这些差异分别接近$0.43\%,\ 0.68\%$和$1.2\%$。
2020-12-08 astro-ph.CO
The Effect of Local non-Gaussianity on the Matter Bispectrum at Small Scales
我们计算的物质双谱中存在的原始局部非高斯在很宽的尺度范围内,包括非常小的非线性。我们使用的晕模型的方法,考虑非高斯修正晕配置文件,晕质量函数和偏置函数。我们比较我们的结果在线性和轻度非线性尺度的高斯和非高斯数值模拟的大合奏。我们考虑压缩和等边配置,在红移z = 0和z = 1。在z = 0时,在压缩极限下,Halo模型与模拟结果的偏差小于10%,无论是在高斯还是非高斯情况下。Halo模型允许在比数值模拟小得多的尺度上进行预测。对于参数fNL = 100的局部非高斯初始条件,我们发现压缩组态k = k3 = k2 >> k1 \sim 0.01 h^{-1} Mpc中的双谱在尺度k \sim 1 h^{-1} Mpc上的增强分别为\sim 15%和\sim 25%,z = 0和z = 1。这主要是由于线性偏置中的非高斯校正。最后,我们提供了一个非常简单的表达式,适用于任何情况下,即任何选择的晕配置文件,质量和偏置函数,它允许一个快速评估的双谱压缩配置。
2012-05-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The inflationary bispectrum with curved field-space
我们计算了在暴胀时期缓慢滚动的标量场系统在视界交叉附近的协变三点函数,允许任意的场空间度规。我们明确地表明如何计算其随后的演化使用协变版本的单独的宇宙或“delta-N”的扩展,这必须增加的条款测量场空间流形的曲率,并给出非线性规范变换的共动曲率微扰。场空间曲率项引起的非线性是一个新的和潜在的重要来源的非高斯性。我们展示了如何在这个框架内可以容纳与时空Ricci标量的非最小耦合的暴胀模型。这产生了一个简单的工具包,允许在具有不可忽略的场空间曲率的模型中计算双谱。
2012-08-29 astro-ph.CO hep-th
DBI Galileon in the Effective Field Theory of Inflation: Orthogonal non-Gaussianities and constraints from the Trispectrum
很少有明确的暴胀场景是已知的,以产生一个大的双谱的正交形状。在DBI作用量中加入诱导引力项的狄拉克-玻恩-因费尔德-伽利略膨胀就是这样一个模型。我们用暴胀的有效场论的语言来表述它,方法是确定支配它的宇宙学涨落行为的么正规范算符。我们展示了如何恢复,而很容易从它的功率谱和双谱,我们以前使用标准的宇宙学扰动理论计算。我们推动我们的计算,以确定四阶的行动和三谱,在k-膨胀中出现的形状缺席,由于高阶导数算子的存在。最后,我们讨论了目前的观测界的双谱和三谱的组合约束设置在这个模型上。
2013-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large non-Gaussianities in the Effective Field Theory Approach to Single-Field Inflation: the Bispectrum
利用有效场论的方法研究了单个暴胀子场的一般暴胀理论,并对相应的非高斯性进行了一般分析。我们调查的振幅和形状的各种通用的三点叠加,双谱,这可能是由不同类别的单场暴胀模型。除了众所周知的结果DBI模型和幽灵暴胀理论,我们指出,曲率相关的相互作用可能会引起大的非高斯性的形式的双谱的特点是一个平坦的形状,非常有趣的是,独立产生的几个相互作用项。在随后的工作中,我们将执行一个类似的一般性分析的非高斯产生的通用四点相关器,三谱。
2010-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bispectrum in Single-Field Inflation Beyond Slow-Roll
我们开发了一个积分形式的双谱一般单场通货膨胀的有效性域包括模型的通货膨胀的背景演变是不受约束的缓慢变化无处不在。我们的积分形式保留了挤压极限的一致性关系,允许快速评估的双谱的所有三角形配置加快慢辊违反模型与数据的有效比较,并提供完整和紧凑的慢辊表达式正确的一阶慢辊参数。最近的普朗克结果的启发,我们认为作为一个例子,在DBI膨胀的扭曲膜张力急剧的一步,并提供分析解决方案的峰值所产生的双谱。对于在普朗克数据所支持的功率谱中再现振荡的翘曲中的步骤,相应的等边双谱既非常大又高度依赖于尺度。双谱作为一种手段来区分这种模型与其他产生不可区分的功率谱的方案,如在正则单场暴胀中的潜力的一个步骤。
2018-04-20 astro-ph.CO
The full squeezed CMB bispectrum from inflation
我们在天空中观察到的小尺度宇宙微波背景温度受到复合时超视界扰动的调制,从而产生差分聚焦和透镜,即使对于局部物理相同的单场暴胀也会产生非零双谱。了解这个信号是重要的原始非高斯性的研究,也从CMB透镜双谱信号的参数约束。由于取消,单个效应可能会比它们的总和更大或更小,因此可能需要进行全面分析以避免偏倚。我涉及的角度尺度在天空中的物理尺度在重组使用的光学方程,并给出全天空的结果,大规模的绝热温度双谱从里奇聚焦(射线束的膨胀),外尔透镜(收敛和剪切),和温度红移调制的小尺度功率。光束的Δ N膨胀由恒温3曲率描述,并给出了单场暴胀的一致性关系预言的一个几乎可观测的版本。我给出近似参数来量化动力学效应的可能重要性,并认为它们可以被忽略的调制尺度l <~ 100,这是足够的透镜研究,也允许强大的本地原始非高斯性测试只使用大尺度调制模式。对于准确的数值结果,早期和晚期的ISW效应必须考虑在内,虽然我证实,晚期的非线性Rees-Sciama贡献与其他更重要的并发症相比可以忽略不计。对于类普朗克温度约束,其总和对应于f_NL ~ 7,对于lmax=2000的宇宙方差限制数据,其总和对应于f_NL ~ 11。温度透镜双谱估计的影响,在0.2西格玛水平的里奇聚焦,并高达0.5西格玛与偏振。
2012-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial tensor non-Gaussianities from general single-field inflation with non-Bunch-Davies initial states
结果表明,由于亚视界尺度上微扰之间的相互作用,非Bunch-Davies初态的曲率微扰的原始非高斯性比Bunch-Davies初态的曲率微扰的原始非高斯性得到增强.本文的目的是研究张量非高斯性是否也可以通过相同的机制增强。考虑了暴胀子存在下的一般引力理论,计算了一个张量模和两个标量模的张量自双谱和互双谱,其中张量模的初态为非Bunch-Davies态.与标量自双谱的关键区别在于张量三点函数在平坦的动量三角形处消失。我们指出,交叉双谱可以潜在地增强在非平凡的三角形形状,由于非Bunch-Davies初始状态。
2020-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity in multiple three-form field inflation
在这项工作中,我们提出了一种方法来实现的$δN$形式主义,研究在多个三形式的字段膨胀产生的原始非高斯。使用一个双重的描述有关的三种形式的领域,非正则标量场,并采用现有的结果,我们产生的双谱的曲率扰动的三种形式的数量方面的表达式。我们研究的双谱中产生的两个三形式的领域的通货膨胀的情况下,一个特定的潜在的,为合适的值的参数被发现在早期的工作,以给出的频谱指数和张量的比例标量扰动兼容当前的界限值。我们计算了这个模型的约化双谱,发现在${\cal O}(1)$的等边和正交配置和在压缩极限的${\cal O}(10^{-3})$的振幅。因此,我们确认,这三种形式的通货膨胀的情况是与目前的观测限制兼容。
2016-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Theory of non-Gaussianity in warm inflation
理论和方法的发展,计算双谱在温膨胀,导致的非线性参数和形状的双谱的结果。特别注意的双谱的弱耗散制度的研究和随机波动如何影响的双谱。结果表明,在强耗散制度,非高斯的振幅是强烈依赖于参数的微观物理在中等和弱耗散温膨胀制度。最重要的结果关注的形状的双谱,这有两个不同的,但不同的,在弱和强耗散制度的形式。形状函数的比较可以允许从未来原始非高斯性的精确数据中区分膨胀的温暖和寒冷范例。
2014-12-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The anisotropic power spectrum and bispectrum in the f(phi) F^2 mechanism
暴胀子φ与矢量动力学项F^2的适当耦合给出了冻结的和标度不变的矢量扰动。我们计算的宇宙学扰动zeta,考虑到经典的向量场,必然会产生在大尺度暴胀过程中,这种耦合的结果。这通常导致zeta的各向异性太强的功率谱。具体而言,如果膨胀持续的时间比产生CMB模式所需的最小量多约5 e倍(约50 e倍),则各向异性超过1%水平(10%水平)。这个结论适用于,除其他外,应用这种机制的磁,各向异性膨胀,并在膨胀结束时通过瀑布场耦合到矢量(在这种情况下,不可避免的贡献,我们得到的是有效的整个膨胀,它是独立的瀑布场)的各向异性扰动的产生。对于一个调谐的暴胀持续时间,在功率谱中的1%(10%)的各向异性对应于各向异性双谱,它像在压缩极限中的局部双谱一样被增强,并且具有有效的局部f_{NL} ~3(~30)。更一般地说,扰动的显著各向异性可能是在暴胀期间维持高于0的自旋场的所有模型的自然结果。
2012-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph