Future CMB ISW-Lensing bispectrum constraints on modified gravity in the Parameterized Post-Friedmann formalism
通过对ISW-Lensing双谱和CMB功率谱的联合分析,预测了普朗克卫星实验中参数化后弗里德曼(PPF)形式下修正引力的Hu-Sawicki模型和Bertschinger-Zukin模型的约束条件.我们发现,即使只考虑温度-温度模式的CMB功率谱,普朗克数据预计将减少至少一个数量级的WMAP相比,修改后的重力参数$B_0$(有关的额外标量自由度的康普顿波长的现值)的误差条。谱-双谱联合分析可以进一步改善结果的系数范围从1.14到5.32取决于特定的修改的重力模型。我们的主要结果之一是ISW-Lensing双谱和功率谱之间的互相关可以安全地忽略时,执行联合分析。为了简单起见,我们只研究一个参数({ $B_0$ })的可能性,并将所有其他宇宙学参数固定为WMAP 7年结果中的最佳拟合值。
2013-07-30 astro-ph.CO
Constraining modified theory of gravity with galaxy bispectrum
我们探讨了利用非线性引力演化引起的星系双谱作为检验一般标量张量理论与二阶运动方程的可能探针。我们发现,时间依赖性的领先的二阶内核的近似特征在于一个参数,二阶指数,这是预期跟踪宇宙的高阶增长历史。我们表明,我们的新参数可以显着携带新的信息的非线性增长的结构。我们预测未来的约束条件的二阶指数以及状态方程参数和增长指数。
2017-09-11 astro-ph.CO
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 observed galaxy bispectrum from single-field inflation in the squeezed limit
利用傅里叶空间中的一致性关系,我们从压缩极限下的单场暴胀中导出了观测到的星系双谱,其中三个模式中的一个模式的波长远大于另外两个。这提供了一个非平凡的检查的基础上的二阶宇宙学扰动理论在此限制的双谱的完整计算。我们指出,在二阶宇宙学扰动中,为了计算压缩极限下观测到的星系双谱,需要仔细地去除规范模。然后,我们给出了一个估计的有效的非高斯性由于广义相对论光锥效应,可以模仿一个原始的非高斯信号。
2018-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bispectrum signatures of a modified vacuum in single field inflation with a small speed of sound
在暴胀期间偏离邦奇-戴维斯真空,可以在宇宙微波背景辐射和宇宙大尺度结构的高阶相关性上留下可检验的印记。如果统计非高斯性固有地很大,例如在具有小声速的暴胀模型中,例如DBI,则效果特别明显。首先回顾修改真空的动机,我们计算了具有小声速的一般作用的非高斯性。它的双谱的形状被发现最类似于“正交”或“本地”模板的Bogolyubov参数的相位。特别是,DBI模型的通货膨胀的双谱可以有一个深刻的“本地”模板功能,在以前的结果相反。确定到观测模板的投影使我们能够推导出对Bogolyubov参数的绝对值的约束。在小声速极限下,导出的约束一般比从功率谱导出的现有约束更强。当H/Λ_c = 10^-3时,波哥柳博夫参数的绝对值的界限在10^-6到10 ^-3之间,这取决于模型的具体细节、声速和波哥柳博夫参数的相位。
2009-11-13 astro-ph.CO hep-th
Signatures of very high energy physics in the squeezed limit of the bispectrum (violation of Maldacena's condition)
我们研究了在压缩极限的原始标量双谱的签名由于在高能的标准理论的修改。特别地,我们考虑了修改色散关系和/或修改初始量子态的情况(在边界有效场论和新物理超曲面公式中)。利用内-内形式,详细研究了单场有效暴胀理论中所有可能的立方耦合对双谱贡献的压缩极限。我们发现一般的功能,如增强和/或非局部形状的非高斯性,这是相关的,例如,测量的晕偏置和区分这些方案从标准的(与束戴维斯真空作为初始状态和标准动力学项)。我们发现,根据新物理的尺度的大小的签名的变化,因此,一些关于高能物理的信息,特别是新物理的尺度上的边界的情况下,可以得到这些信号的检测。
2012-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Tracing Signatures of Modified Gravity in Redshift-Space Galaxy Bispectrum Multipoles: Prospects for Euclid
本研究在Hu-Sawicki $f(R)$引力模型下,利用微扰理论计算红移空间星系双谱多极,预测Euclid巡天中单极和四极信号显著,可有效探测修正引力并打破参数简并。
2025-09-08 astro-ph.CO gr-qc
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
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
Consistently violating the non-Gaussian consistency relation
暴胀的非吸引子模型的特征在于曲率扰动的超视界演化,引入了双谱的压缩极限和功率谱的谱指数之间的非高斯一致性关系的破坏。在这项工作中,我们表明,双谱的压缩极限的非吸引子模型继续尊重的背景演变所决定的关系。我们将展示如何推导出这种关系,只使用对称参数,而不需要解决运动方程的扰动。
2015-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modelling the matter bispectrum at small scales in modified gravity
未来的大尺度结构调查将测量具有高统计显著性的三点统计。这将大大提高我们对重力的理解,只要我们能准确地模拟这些统计数据。我们评估了几种方案的理论建模的物质双谱,包括晕模型为基础的方法和拟合公式的性能。我们比较模型预测N体模拟,考虑规模高达$k_{\rm max} = 4 h/{\rm Mpc}$,以及进入非线性制度的结构形成。我们以等边结构为中心,对三种引力理论进行了分析:广义相对论、$f(R)$引力和DGP膜世界模型。此外,我们计算了这些模型的透镜收敛双谱。我们发现,目前所有的修正重力模型处方,特别是与尺度相关的线性增长的理论,未能达到所需的精度,如\emph{Euclid}的第四阶段调查的精度。在这些模型中,我们发现光环模型校正的拟合公式获得了最佳的整体性能。
2020-02-17 astro-ph.CO
Consistency relation for the Lorentz invariant single-field inflation
本文计算了一般洛伦兹不变单场暴胀的等边形和正交形双谱的大小。场论的稳定性意味着声速的平方为非负,这导致正交形和等边形双谱的大小之间存在一致性关系,即$f_{NL}^{orth.}\lesssim -0.054 f_{NL}^{equil.}$。特别地,对于单场Dirac Born Infeld(DBI)暴胀,一致性关系变为$f_{NL}^{orth.}\simeq 0.070 f_{NL}^{equil.}\lesssim 0$。这些一致性关系在混合情形下也是成立的,在这种情形下,其他光标量场的量子涨落对超视界尺度上的总曲率扰动也有贡献,并可能产生局部形式的双谱.混合情景的一个显著预测是$τ_{NL}^{loc.}>({6\over 5}f_{NL}^{loc.})^2$。将这些一致性关系与WMAP 7年数据进行比较,发现洛伦兹不变暴胀仍有很大的发展空间,而DBI暴胀在CL超过68%时已不受欢迎。
2010-05-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Matter bispectrum beyond Horndeski
Horndeski标量张量理论及其最近的扩展允许标量自由度的非线性导数相互作用。我们研究了大尺度结构的物质双谱,作为这些修正引力理论的一个探针,特别关注所谓的“超越Horndeski”理论中新出现的术语的影响。我们导出了物质密度微扰的二阶解,发现Horndeski以外的相互作用导致了二阶核中一个新的含时系数,它与广义相对论和Horndeski理论的标准值有很大的不同.这可以使折叠三角形构型($k_1+k_2=k_3$)的物质双谱变形,而这在Horndeski理论中是不可能的。
2018-05-23 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 Odd-Parity Galaxy Bispectrum
星系双谱包含了大量关于早期宇宙、引力以及星系偏差等天体物理学的信息。在本文中,我们研究的宇称奇数部分的星系双谱,这是迄今为止尚未探索。在标准宇宙学模型中,奇宇称双谱是由星系速度通过红移空间扭曲产生的。虽然在广义相对论与平滑暗能量相结合的情况下信号很小,但在修改后的重力场景中信号可能会更大。因此,除了是一个非常有用的一致性测试测量星系集群,奇怪的双谱提供了一个新的途径,寻找新的物理。
2019-06-12 astro-ph.CO gr-qc
The Integrated Bispectrum in Modified Gravity Theories
引力诱导的非高斯性可以为修正引力理论提供重要的线索。最近的一些研究建议使用{ \it积分双谱}(IB)作为双谱压缩位形的探针。扩展以前的研究IB,我们包括红移空间扭曲研究一类(参数化)MG理论,包括字符串启发Dvali,Gabadadze \& Porrati(DGP)模型。来自红移空间扭曲的各种贡献是在一个透明的方式,并从这些条款的压缩贡献分别来自。使用Zel'dovich近似(ZA)获得结果。结果还提出了预测调查(2D)。我们使用Press-Schechter(PS)和Sheth-Torman(ST)质量函数来计算IB的塌陷对象,可以很容易地扩展到峰值理论为基础的方法。{ \em累积量变换器}(CC)推广了普通的{ \em累积量},并且已知用于探测高阶关联函数的塌陷配置。我们概括的概念,CC晕不同的质量。我们还介绍了一种基于生成函数的方法来分析更一般的非局部偏置模型。在此背景下,讨论了CC的傅立叶表示、斜谱或峰谱。这些结果对于研究红移空间中坍缩示踪剂的Minkowski泛函(MF)具有重要意义。\keywords {宇宙学、大尺度结构、修正的引力理论
2016-10-10 astro-ph.CO
Enhanced CMBR non-Gaussianities from Lorentz violation
我们研究了洛伦兹对称性破坏对标量CMBR双谱的影响。我们的定量结果表明,在早期宇宙中,当对称性破缺导致的修正色散关系在短时间内违反绝热条件时,动量空间中特定构型的双谱可以增强。被增强的组态的种类和一般出现在双谱中的波数振荡模式严格取决于修正色散关系的形式,因此也取决于洛伦兹破坏的模式。这些效果被发现是不同的,当非常高的能量(transplanckian)物理建模时,通过修改边界条件(修改真空)。事实上,在某些条件下,增强甚至更强,并可能通过这些现象打开一扇实验研究洛伦兹破坏的大门。
2011-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Galaxy number counts to second order and their bispectrum
在考虑各向异性应力的泊松规范下,我们确定了宇宙学扰动理论中二阶的计数。计算是使用一种创新的方法,最近提出的“测地线光锥”规的基础上。这使我们能够以纯粹的几何方式确定计数,而无需使用爱因斯坦方程。结果对一般的暗能量模型和大多数修正的引力模型都是有效的。然后,我们数值计算的相关贡献的数量计数双谱。特别地,我们考虑的条款涉及的密度,红移空间畸变和透镜。
2015-06-08 astro-ph.CO gr-qc 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
Studying large-scale structure probes of modified gravity with COLA
研究了两种修正引力理论($f(R)$和nDGP)对大尺度结构、实空间功率谱估计器$Q_0$、双谱和空洞三种探测器的影响,并验证了COLA快速近似模拟与全$N$体模拟对这些探测器的预测效果。我们发现,使用的前三个甚至多极的红移空间功率谱估计$Q_0$是足够的再现MG助推因子的真实空间功率谱的晕和星系目录。通过对暗物质(DM)的双谱和约化双谱的分析,我们发现DM双谱中强的MG信号主要是由于功率谱的增强。我们警告说,采用屏蔽近似模拟,因为这忽略了非线性的贡献,可以源的MG双谱信号在DM水平的一个重要组成部分,但我们认为,这不是一个问题的星系的双谱在红移空间中的信号是由非线性星系偏置为主。最后,我们执行我们的星系模拟星表上的ZOBOV分水岭算法的空洞发现。为了在空-星系交叉关联函数中应用红移-空间畸变(RSD)的线性模型,我们首先考察了MG对进入RSD模型的空轮廓的影响。我们发现相关的MG信号中的积分密度,速度色散和径向速度分布的nDGP理论。拟合线性增长率的RSD模型,我们恢复了nDGP模型中的线性理论预测,其大于$3 σ$水平上的$Λ$ CDM预测。在$f(R)$理论中,我们不能天真地将拟合结果与线性理论预测进行比较,因为这是尺度依赖的,但我们得到的结果与$Λ$ CDM预测一致。
2022-11-21 astro-ph.CO gr-qc
The Shape Dependence of Vainshtein Screening in the Cosmic Matter Bispectrum
修正重力学中最紧迫的问题之一是,在即将到来的星系巡天中,偏离广义相对论的现象会如何表现出来。这是特别相关的理论展示范施泰因筛选,其中这种偏差被有效地抑制在一个(通常是大)范施泰因半径。然而,Vainshtein屏蔽被认为是形状相关的:它在球形源周围最有效,在圆柱形物体周围较弱,并且对于平面源完全不存在。因此,宇宙网络提供了一个试验场,因为它以簇、丝和墙的形式展示了许多形状。在这项工作中,我们明确地推导出签名的形状依赖的Vainshtein筛选的物质双谱,考虑一个立方Galileon模型与共形耦合的物质和宇宙学常数。我们进行二阶微扰分析,推导出解析,积分表达式的双谱,我们整合使用hi_class。我们发现,形状依赖的Vainshtein屏蔽进入双谱与一个独特的尺度因子依赖的$\propto a^{3/2}$。对于线性增长率偏离$Λ$ CDM高达5%的模型,今天的影响幅度高达2%。
2019-10-07 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
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 at NLO in single field inflation: conservation and squeezed limit
本文研究了单场膨胀中NLO双谱的守恒性与压缩极限,通过验证其与功率谱平方之间的一致性关系,揭示了在特定极限下双谱恒等式仍保持成立的现象。
2025-05-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
The Bispectrum of f(R) Cosmologies
在本文中,我们分析了一套宇宙学模拟的修改引力作用f(R)模型,宇宙加速是由一个标量场,作为第五种力的所有形式的物质。特别是,我们专注于轻度非线性尺度上的暗物质密度场的双谱。对于具有相同初始功率谱的模型,在最终暗物质功率谱也不同的情况下,暗物质双谱显示出显著的差异。考虑到星系功率谱和双谱对偏差的不同依赖性,双谱测量可以填补星系偏差隐藏功率谱差异的漏洞。或者,初始功率谱的变化也可以隐藏差异。通过构建具有非常相似的最终非线性功率谱的LCDM模型,我们表明双谱中的差异减小(<4%),并且与不完全匹配的功率谱中的差异相当。这些结果表明,双谱主要取决于功率谱,而对f(R)模型的引力信号不太敏感。物质双谱对引力的这种弱依赖性使得它对于打破与星系偏置相关的简并非常有用,甚至对于超越广义相对论的模型也是如此。
2011-11-22 astro-ph.CO gr-qc
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
A non-perturbative test of consistency relations and their violation
在本文中,我们验证了大尺度结构的一致性关系,使用N体模拟,包括在高度非线性政权的模式。这些关系(由Kehagias & Riotto和Peloso & Pietroni指出)遵循牛顿势平移常数和线性梯度下的动力学对称性,并预测(等时间)压缩双谱与功率谱之间的比值中不存在某些极点。的一致性关系,对称性声明,是准确的,但没有事先检查超出微扰制度。我们的测试使用N体模拟不仅提供了一个非微扰检查,但也作为一个热身练习的应用程序的观测数据。一些微妙之处出现时,采取挤压限制的双谱-我们展示如何规避或解决这些问题。一个有趣的副产品,我们的调查是一个明确的证明,线性梯度对称性是不受周期性边界条件的模拟。最后,我们使用模拟验证的一致性关系被违反时,初始条件是非高斯(本地fNL型)。这里开发的方法铺平了道路,约束原始非高斯使用大尺度结构数据,包括(许多)高度非线性模式,否则难以解释和利用。
2019-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing gravity beyond general relativity with bispectrum multipoles of cosmological tracers: I. Theoretical Foundations
本文研究了红移空间双谱的非零角多极 $B_l^m$ 探测 DHOST 修改引力理论的潜力,发现 $l=2,4,6$ 多极比单极矩更敏感,且其符号反转可作为偏离广义相对论的稳健指标。
2025-08-11 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Single-Field Consistency relation and $δN$-Formalism
根据等效原理,长波长微扰在${\cal O} (k_L^2/k_s^2)$以下对短尺度物理不产生任何动力学效应。它们的影响总是可以局部地吸收到坐标变换中。因此,这种微扰的任何物理效应都只出现在大于微扰尺度的尺度上。单场慢滚暴胀中曲率扰动压缩极限中的双谱就是一个很好的例子,其中长波长效应通过马尔达塞纳的一致性关系编码在光谱指数中。这意味着,人们应该能够得到的双谱在压缩极限,而不诉诸于在形式主义,其中一个计算微扰校正场理论。在这篇简短的论文中,我们表明,$δN$形式主义,因为它是,或更一般的分离宇宙的方法,当仔细应用时,确实可以导致正确的结果,在压缩极限的双谱。因此,尽管人们普遍认为$δN$形式主义不能恢复其自身内部的一致性关系,但它实际上是自包含的和一致的。
2018-05-29 astro-ph.CO
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
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
Scale-dependent bias of galaxies and mu-type distortion of the cosmic microwave background spectrum from single-field inflation with a modified initial state
我们研究了单个暴胀场初始态的修正的唯象后果。虽然标准Bunch-Davies初始真空态的单场暴胀通常不会在压缩组态中产生可测量的三点函数(双谱),但允许非标准初始状态产生例外。在这里,我们计算的签名的初始状态修改在单场慢卷膨胀的大尺度结构(LSS)和μ型失真的黑体光谱的宇宙微波背景(CMB)的尺度依赖的偏见。我们将初始状态修改参数化,并将某些参数的选择确定为自然的,尽管我们也注意到一些微调的选择可以产生更大的双谱。在这两种情况下,我们在LSS中观察到一个独特的k^-3签名(与局部形式的k^-2签名相反)。由于非零双谱在压缩配置相关的长波长模式与两个短波长模式,它诱导的CMB温度各向异性之间的相关性在大尺度上的温度各向异性平方非常小的尺度上,这种相关性持续作为小尺度的各向异性平方处理成μ型失真。虽然局部形式的μ失真在不久的将来被证明是太小而无法检测到,但是由于额外的k_1/k因子,修改的初始真空状态将信号增强了很大的因子。例如,所提出的绝对校准实验PIXIE预期在可观测模式中对于约0.5的占用数检测到具有大于10的信噪比的这种相关性。相对校准的实验,如普朗克和LiteBIRD也应该能够测量这种效应,只要不同频率之间的相对校准满足所需的精度。(节录)
2012-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Precise Calibration of the One-Loop Bispectrum in the Effective Field Theory of Large Scale Structure
双谱是大尺度结构(LSS)聚类中的主要非高斯统计量,并且编码了底层场中的相互作用。因此,它是一个重要的诊断原始非高斯性和高阶星系偏置。在本文中,我们提出了一个详细的测试和校准的物质双谱计数器项的有效场论的LSS对一套$N$体模拟。我们正在超越以前的研究,采用基于实现的微扰理论,允许显着减少宇宙方差误差条。这使得在双回路校正变得相关之前,在$z=0$处的$k<0.09 h\mathrm{Mpc}^{-1}$附近,能够大尺度地测量低能常数。我们还超越了以前的工作中使用双谱传播项,即线性和二阶字段的传播,量化的两个新的counterterterm隔离,并建立与功率谱counterterm的一致性。通过研究完全非线性的双谱,$B_{\mathrm{nnn}}$,以及条款$B_{\mathrm{n}11}$和$B_{\mathrm{n}21}$,我们发现的证据,新的counterterms偏离的形状所建议的紫外限制的相关的双谱贡献。我们还表明,常用的爱因斯坦-德西特近似的时间依赖性的树级双谱是不够的精确研究的一个循环双谱,它是必要的,以获得有意义的一个循环counterterterterm约束使用$Λ$ CDM增长因子。最后,我们还发现了小偏差的生长因子,所产生的时间积分不准确的$N$体模拟的证据。
2020-09-02 astro-ph.CO hep-th
Density reconstruction from biased tracers: Testing the equivalence principle through consistency relations
Université de Genève(日内瓦大学)
研究通过不同示踪剂局部交叉功率谱中特定调制识别等效原理违反,提出用二次估计器检验等效原理,应用于类似DESI巡天,纳入适度非线性尺度,其估计器与直接双谱方法有竞争力,能让此类巡天受益。
2026-07-17 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Redshift-space 21-cm bispectrum multipoles as an SKA-era gravity test in the post-reionization Universe
Indian Statistical Institute(印度统计研究所);McGill University(麦吉尔大学);Ciela—Montreal Institute for Astrophysical Data Analysis and Machine Learning(Ciela-蒙特利尔天体物理数据分析与机器学习研究所)
利用SKA-MID观测红移空间21厘米双谱多项式,探测再电离后宇宙中偏离广义相对论的引力效应。
2026-01-26 astro-ph.CO
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 bispectrum of single-field inflationary trajectories with $c_{s} \neq 1$
本文研究了单场暴胀轨线的双谱,其中暴胀轨线$c_s$的声速为常数但不等于光速$c=1$。的轨迹产生的随机实现的哈勃慢滚(HSR)的层次和双谱计算使用数值技术,扩展以前的工作。该方法允许具有非平凡时间依赖性和任意低的$c_s$的非慢滚模型。使用这种方法获得的合奏产量分布的形状和尺度依赖的双谱和它们的关系与标准的暴胀参数,如标量谱倾斜$n_s$和张量标量比$r$。这些分布证明了任意单场暴胀模型的压缩极限相容关系。
2015-03-27 astro-ph.CO hep-ph
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
Clipping the Cosmos: The Bias and Bispectrum of Large Scale Structure
宇宙学调查收集的大部分信息被简单地丢弃,以避免难以在理论上建模的长度尺度。我们介绍了一种新的技术,使有用的信息提取星系的双谱远远超出了传统的微扰理论的限制。结果表明,该方法将树级微扰理论中双谱与功率谱关系的适用尺度范围从kmax ~ 0.1h/Mpc扩大到~ 0.7h/Mpc。这导致了相应的大改进,在确定星系的偏差。由于剪切物质的功率谱与线性功率谱密切相关,因此有可能使用这种技术来探测线性扰动的增长率,并用观测来对抗修正的引力理论。
2011-11-21 astro-ph.CO
Anisotropic non-gaussianity with noncommutative spacetime
研究了非对易时空中的单场暴胀,计算了曲率扰动下的两点和三点关联函数。我们发现,共动曲率扰动的功率谱和双谱都是统计各向异性的,并且双谱也被依赖于非对易参数的相位因子所修正.非线性参数$f_{NL}$是小的统计各向异性校正的双谱来自非交换几何,是符合最近的普朗克边界。由于时空的非对易性,$f_{NL}$具有标度依赖性,这与标准的单场暴胀模型和统计各向异性的矢量场暴胀模型不同。普朗克观测到的CMB的统计各向同性偏差可以严格限制非对易几何对功率谱和双谱的影响。
2013-12-19 astro-ph.CO hep-ph 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
Consistently constraining $f_{\rm NL}$ with the squeezed lensing bispectrum using consistency relations
提出一种非微扰方法,利用 CMB 透镜收敛和宇宙剪切双谱的挤压构型及宇宙学一致性关系,完全独立于星系场约束局部型原初非高斯性 $f_{\rm NL}$,并对即将到来的巡天实验进行了 Fisher 预测。
2023-10-19 astro-ph.CO gr-qc
Modified gravity constraints with Planck ISW-lensing bispectrum
本研究利用Planck ISW-透镜互相关数据,基于暗能量有效场论约束修正引力,将参数空间缩减40-80%,并发现对ΛCDM的轻微偏好(最高3.2σ),强调ISW透镜探针的重要性。
2025-10-15 astro-ph.CO 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
Precision cosmology with redshift-space bispectrum: a perturbation theory based model at one-loop order
晚期宇宙中的大尺度物质分布呈现出引力诱导的非高斯性,双谱三点累积量被认为包含着重要的宇宙学信息。特别是,测量的双谱有助于收紧的约束暗能量和通过红移空间扭曲(RSD)修改的重力。本文在Taruya,Nishimichi & Saito(2010,Phys.Rev.D 82,063522)工作的基础上,提出了一种基于微扰理论的红移-空间物质双谱模型,该模型可以控制非微扰阻尼效应。表征这种非微扰阻尼由一个单变量函数与单个自由参数,PT模型的红移空间双谱进行了测试对一个大的宇宙学$N$体模拟,发现预测的双极矩和四极矩是在一个很好的协议与模拟的尺度下的重子声学振荡(远远超出了标准PT的协议范围)。还检验了阻尼效应的单变量分析的有效性,并且在次领先阶的PT计算中,自由参数的拟合值显示出与Taruya,Nishimichi & Saito(2010)从功率谱的PT模型获得的拟合值一致。
2017-05-07 astro-ph.CO
Signatures of Initial State Modifications on Bispectrum Statistics
暴胀子场初始状态的改变会导致偏离高斯性,并在宇宙中的CMB和大尺度结构的高阶关联上留下可检验的印记。重点研究了原始曲率扰动的双谱统计及其在CMB上的投影。对于正则单场作用,三点相关增强是局部的,在共线极限处最大化,对应于同动动量空间中的折叠或挤压三角形。我们表明,可用的本地和等边模板是非常不敏感的本地化增强,并不产生显着的约束初始状态的修改。另一方面,当考虑增加一个8维高阶导数项时,我们发现一个占主导地位的快速振荡的贡献,这是以前被忽视的,其显着增强的幅度是独立的三角形考虑。然而,关联函数(的符号)的振荡性质意味着信号几乎与当前可用的观测模板正交,从而大大降低了对增强的敏感性。可以推导出偏离标准Bunch-Davies真空态的约束,但也取决于次主导项。我们强调,特别是适应模板的建设和应用可能会导致CMB双谱约束修改后的初始状态已经与来自功率谱的竞争。
2009-05-11 astro-ph.CO hep-th
Shapes of primordial non-Gaussianities in the Horndeski's most general scalar-tensor theories
在Horndeski的最一般的标量张量理论中,我们导出了在对首阶项进行慢变修正的情况下,单场暴胀过程中产生的标量非高斯性的三点关联函数。与以前的作品不同,由此产生的双谱是有效的任何形状的非高斯。例如,在压缩极限中,这就产生了与Maldacena在标准单场慢卷暴胀中导出的一致性关系相同的一致性关系。我们估计的形状接近压缩的一个,在该效果的长期成反比的标量传播速度平方开始有助于双谱。我们还表明,首阶双谱可以表示为两个方便的基地,其形状是高度相关的等边和正交型分别的线性组合。我们提出了具体的模型,其中正交和enfolded形状可以占主导地位的等边。
2013-03-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity from Isocurvature Perturbations : Analysis of Trispectrum
CDM等曲率扰动可能存在非高斯性。我们提供了绝热和等曲率扰动的双谱和三谱的一般表达式。我们把这个结果应用到QCD轴子的情形,发现了当轴子主要由量子涨落产生时,双谱系数和三谱系数之间的一致关系:tau_{NL} ^(iso)~ 10 ^3 [ f_{NL} ^(iso)]^{4/3}.因此,未来对三谱和双谱的观测,对于理解CDM和重子不对称性的起源将是重要的。
2009-08-12 astro-ph.CO hep-ph
Violation of the consistency relations for large-scale structure with dark energy
我们研究红外效应的微扰理论耦合到暗能量的有效场论的大尺度结构,重点是,特别是简并高阶标量张量(DHOST)理论。在亚视界,牛顿极限,DHOST理论引入了一个超大尺度的速度$v^i_π$,它通常不同于物质速度$v^i$。与Horndeski理论中的情况相反,这种超大尺度速度的存在意味着人们不能用一个坐标变换来消除$v^i$和$v^i_π$的长波长效应,因此,与相对速度$v^i - v^i_π$成比例的项违反了大尺度结构的标准$Λ$ CDM一致性关系。然而,我们表明,在非线性量,这种违反是由线性方程组和流体系统的对称性。我们发现,双谱压缩极限下的重子声学振荡的大小被修正,偏置展开包含了对星系双谱压缩极限有贡献的额外项,单圈功率谱中的红外模不再抵消,树能级三谱的等时双软极限不为零.此外,我们给出了明确的表达式,这些违反如何依赖于相对速度。我们的许多计算也与$Λ$ CDM中的微扰理论有关,具有精确的时间依赖性。
2021-02-01 astro-ph.CO gr-qc
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
Angular bispectrum of matter number counts in cosmic structures
Université de Montpellier/CNRS(蒙彼利埃大学/法国国家科学研究中心);Université de Genève, Département de Physique Théorique and Centre for Astroparticle Physics(日内瓦大学理论物理系与天体粒子物理中心);Ruđer Bošković Institute(鲁德·博什科维奇研究所);University of Vienna(维也纳大学);Universität Zürich(苏黎世大学)
本文研究了宇宙结构中物质数目的角三阶谱,采用第二阶扰动理论计算并比较了理论预测与模拟结果,揭示了牛顿效应和相对论效应在不同红移下的差异。
2026-01-20 astro-ph.CO gr-qc