Primordial black holes from sound speed resonance in the inflaton-curvaton mixed scenario
在暴胀子和曲率子混合的早期宇宙模型中，研究了原初黑洞形成的声速共振机制。在这种情况下，总的原始密度扰动可以由暴胀子和曲率场的涨落贡献，其中暴胀子涨落导致标准绝热扰动，而曲率涨落的声速被假设为在暴胀期间振荡。由于SSR机制的窄共振效应，我们获得了在小尺度下增强的原始密度扰动，并且在大尺度下保持了近似的尺度不变，这是PBH形成的必要条件。最后，我们发现，具有特定的质谱PBH可以产生足够的丰度的暗物质的混合方案。
2019-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
B-modes and the sound speed of primordial fluctuations
最近表明，一个大的张量标量比$r$值意味着一个约束的最小值的声速$c_s$的原始曲率扰动在通货膨胀期间，是强于目前的界限来自非高斯测量。在这里，我们考虑与B模式的测量相关的其他方面，这些方面可以提供额外的杠杆作用来约束声速参数化非正则膨胀模型。我们发现，张量标量比$r$和张量谱指数$n_t$之间的一致性关系$r = -8 n_t$的确认是不足以排除非正则模型的膨胀与声速$c_s$不同的单位。为了确定暴胀是否是正则暴胀，人们需要了解其他参数，例如标量扰动的谱指数$α$的运行。我们还研究了如何其他参数相关的紫外线完成通货膨胀修改的依赖$r$上$c_s$。例如，我们发现，与曲率波动相互作用的重自由度一般倾向于使对声速的约束更强。我们的研究结果，结合未来的原始B模式的观察，可能有助于限制背景演化的非正则模型的通货膨胀。
2015-07-03 astro-ph.CO hep-th
Scale-dependent CMB power asymmetry from primordial speed of sound and a generalized $δ$N formalism
我们探讨了一个合理的机制，半球功率不对称的CMB是由原始声速参数的空间变化产生的。我们认为，在$δN$形式的推广方法中，局部e折叠数除了依赖于暴胀子的初始值外，还依赖于其它一些原始参数.这里的$δN$形式主义扩展考虑的超哈勃扰动光场引起的空间变化的声速参数的影响。利用这种推广的$δN$形式，我们系统地计算了多速暴胀模型中的非对称原初谱，并考虑了原初非高斯性的约束.我们进一步讨论了具体的模型约束，相应的不对称幅度被发现是规模依赖的，这可以容纳当前的观察功率不对称在不同的长度尺度。
2016-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unified Dark Fluid with Constant Adiabatic Sound Speed: Including Entropic Perturbations
在本文中，我们继续研究了具有恒定绝热声速但具有熵扰动的统一暗流体模型。当包含熵扰动时，必须指定有效声速作为附加自由模型参数，该有效声速在熵扰动为零时减小到绝热声速。由于绝热声速和状态方程（EoS）$c^2_{s,ad}(a)=w(a)-d\ln(1+w(a))/3 d\ln a$之间的关系，当绝热声速给定时，状态方程原则上可以确定到积分常数。然后有两个自由度来描述流体的线性扰动。其微观尺度特性的特征在于其EoS或绝热声速和有效声速。以有效声速和绝热声速为自由模型参数，利用现有的Ia超新星Union 2.1、重子声学振荡和WMAP 7年宇宙背景辐射观测数据，通过马尔可夫链蒙特卡罗方法对可能的熵扰动和绝热声速进行约束.结果表明，宇宙观测倾向于在$1σ$区存在一个小的有效声速$c^2_{s,eff}=0.00155_{- 0.00155}^{+ 0.000319}$。
2013-02-10 astro-ph.CO
Localized correlated features in the CMB power spectrum and primordial bispectrum from a transient reduction in the speed of sound
普朗克卫星任务第一年的观测表明，宇宙微波背景（CMB）波动与原始扰动中的高斯统计相一致，这是最简单的暴胀模型的关键预测。然而，在CMB功率谱和双谱中有异常的迹象。我们检查的可能性，这些异常的功能有一个共同的物理起源在一个短暂的减少暴胀声速。我们这样做，利用预测的功率谱和双谱之间的相关性。我们的研究结果表明，目前的数据可能已经足够敏感，可以检测到声速的短暂降低，只要轻微到百分之几。由于这是相互作用的特征，它为在暴胀期间检测额外的自由度打开了一个新的窗口。
2015-10-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dirac-Born-Infeld realization of sound speed resonance mechanism for primordial black holes
在特定的Dirac Born Infeld（DBI）暴胀模型下，给出了原初黑洞（PBH）形成的声速共振（SSR）机制的具体实现.我们采用微扰的方法从唯象的角度构造了一个包含非振荡阶段和振荡阶段的DBI暴胀模型，并给出了一种特定形式的翘曲因子和势能.我们表明，连续的，但非光滑的连接两个阶段之间的声速不会产生明显的影响SSR的现象，因此，我们的模型产生相同的PBH质谱SSR的原始预测。此外，我们还证明了在非共振区域，Mukhanov-Sasaki方程绝热性的破坏并不影响哈勃穿越后的共动曲率扰动。利用观测数据，我们推导出参数空间上的各种宇宙学约束。我们的分析表明，预测的张量标量比通常是小的，而原始的非高斯振幅可以满足宇宙微波背景的界限，此外，在我们的情况下，由于小的声速变化，软违反了单场慢卷暴胀的一致性关系。
2020-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial power spectra from $k$-inflation with curvature
我们调查的原始功率谱一般动力学膨胀模型，支持一个时期的动力学主导的弯曲宇宙的情况下。我们提出了推导的Mukhanov-Sasaki方程的非标准标量动力学拉格朗日，它体现了自己通过暴胀声速$c_s^2$。我们将Contaldi等人[1]和Thavanesan等人[2]中的解析近似推广到一般的动力学拉格朗日函数，并显示了$k$ -暴胀对曲率模型的原始功率谱的影响。特别是，在封闭宇宙的情况下，声速和曲率之间的相互作用导致功率谱的自然低波数截止。使用的分析近似，我们进一步表明，在不同时期的通货膨胀的结果在所得到的功率谱的共动曲率扰动的非衰减振荡的通货膨胀的声速之间的变化。
2022-06-24 astro-ph.CO gr-qc
Induced Gravitational Waves from Multi-Sound Speed Resonances during Cosmological Inflation
我们探讨了宇宙膨胀过程中时变声速产生多参量共振的可能性。特别是，我们将我们的设置固定到比文献中已经探索的单个振荡模型更简单的情况：两个正弦谐波围绕恒定声速等于1。我们发现，在微扰制度，除了某些极端角落的参数空间，原生密度谱的特点是由两组放大的峰值围绕两个临界振荡频率的声速。作为一般结果，我们表明，从暴胀时代的次级诱导的GWs的能谱有一个主要的宽峰，而从辐射占主导地位的阶段的一个由一个/两个主峰状配置（S）的两个振荡频率的相对小/大的比例。GW遗迹随机背景携带着暴胀期间参数共振的引力记忆。来自双声速共振的GW信号可以在脉冲星定时射电天文学、空间和地面GW干涉仪的互补通道中进行测试。
2022-08-06 astro-ph.CO
Variable sound speed in interacting dark energy models
我们考虑一个自洽的和物理的方法来相互作用的暗能量模型描述的拉格朗日，并确定一类新的模型与可变的暗能量声速。我们表明，如果暗能量之间的相互作用的精髓和冷暗物质的形式是纯粹的动量交换，这通常会导致一个暗能量声速偏离单位。选取一个具体的子事例，通过研究这种相互作用对宇宙微波背景和线性物质功率谱的影响，研究了它的唯象。我们还使用CMB数据进行了宇宙学参数的全局拟合，并将我们的研究结果与$Λ$ CDM进行了比较。
2018-04-05 astro-ph.CO
Spherical Collapse of a Unified Dark Fluid with Constant Adiabatic Sound Speed
在本文中，我们测试了具有恒定绝热声速的统一暗流体（UDF）的球形坍缩。通过选择不同的模型参数$B_s$和$α$，我们证明了UDF和重子的非线性坍缩，它们被认为是宇宙大尺度结构的形成原因。分析结果表明，$α$和$B_s$值越大，结构形成越快，形成时间越早。
2013-02-27 astro-ph.CO
Confronting the sound speed of dark energy with future cluster surveys
未来的星系团巡天将观测数十万个星系团。我们在这项工作中考虑了如何利用这些观测来约束暗能量参数：特别是状态方程参数w和非绝热声速cs ^[2]。我们证明，结合从普朗克的宇宙微波背景（CMB）的观测，集群调查，如在欧空局欧几里得项目将能够确定一个与时间无关的w与subpercent的精度。同样，如果暗能量的声视界落在星系团巡天探测到的长度尺度内，那么c_s^2就可以被固定在一个数量级内。在这项工作的过程中，我们还调查的过程中，暗能量维里化的存在下，一个任意的声速。我们发现，暗能量集群和维里化可以导致暗能量贡献的总集群质量在大约0.1%的水平在最大。
2012-05-02 astro-ph.CO
When Primordial Black Holes from Sound Speed Resonance Meet a Stochastic Background of Gravitational Waves
原始黑洞作为暗物质的潜在候选者，是各种天文观测的核心范畴。鉴于引力波（GW）和射电天文学的爆炸性发展，我们深入分析了宇宙学GW的一个随机背景，该背景是由过大的原始密度扰动引起的，具有几个尖峰，这些尖峰是由声速共振效应激发的，可以预测PBH质谱上的一种特殊模式。在对PBH形成机制进行研究的基础上，我们首次对起源于暴胀期和辐射主导期的诱导引力波进行了研究。我们报告说，除了传统的过程中产生的GWs在辐射占主导地位的阶段，在子哈勃政权在通货膨胀期间的诱导GWs的贡献可以成为显着的临界频带，因为一个狭窄的共振效应。所有的贡献加在一起，产生一个特定的配置文件的能谱的GWs，可以观察到的兴趣，在即将到来的天文实验。我们的研究揭示了可能的联合探测PBH通过多信使天文学的各种观测窗口，包括搜索的电磁效应与天文望远镜和与GW仪器的遗迹GW的随机背景。
2019-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Power spectrum with $k^6$ growth for primordial black holes
本文研究暴胀中声速与暴胀子滚动速度降低对曲率扰动功率谱的影响，发现声速突变时功率谱仅呈 $k^2$ 增长，而在声速与慢滚参数 $η$ 变化时序的特定条件下，功率谱可达到迄今最陡峭的 $k^6$ 增长，从而在满足宇宙微波背景辐射约束的同时有效产生原初黑洞。
2024-01-15 astro-ph.CO gr-qc
Sound waves from primordial black hole formations
Hangzhou Institute for Advanced Study (HIAS), University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)（杭州高等研究院，中国科学院大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)（中国科学院理论物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)（中国科学院大学）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)（中国科学院大学物理科学学院）；Department of Physics, Stellenbosch University（斯泰伦博斯大学物理系）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP)（亚太理论物理中心）；Department of Astronomy, Columbia University（哥伦比亚大学天文学系）；Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, & School of Physical Science and Technology, Ningbo University（宁波大学基础物理与量子技术研究所及物理科学与技术学院）
研究原始黑洞形成过程中声波的生成与传播，揭示其对引力波背景的影响及观测意义。
2026-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A semi-analytic estimate for the effective sound speed counterterm in the EFTofLSS
本研究针对EFTofLSS中1-loop阶的有效声速抵消项，结合Layzer-Irvine宇宙能量方程与分离宇宙方法提出半解析估计，其与模拟结果误差仅百分之几十，还可用于研究该参数的宇宙学依赖性及相关结构影响。
2025-02-14 astro-ph.CO
Variable Speed of Light Cosmology, Primordial Fluctuations and Gravitational Waves
本文描述了一种可变光速宇宙学，其中产生原初微扰的因果机制是通过改变原初时代的光速来实现的。这就为解释宇宙宇宙微波背景和大尺度结构的形成提供了一种替代暴胀理论的解释。解决了宇宙学中的初值视界和平坦性问题。该模型预测原始标量和张量波动谱指数$n_s=0.96$和$n_t=- 0.04$，分别。我们利用$δ{\cal N}$形式来识别原始非线性波动的特征，这使得VSL模型与暴胀模型区分开来。特别地，我们发现在光速可变宇宙学中参数$f_{\rm NL}=5$。参数$g_{\rm NL}$的值在原始时期演变并显示运行行为。
2016-03-18 astro-ph.CO gr-qc
Sound Speed of Primordial Fluctuations in Supergravity Inflation
我们研究了在$\mathcal N = 1$超引力中慢卷暴胀的实现，其中暴胀是单个手征场演化的结果。当场空间中只有一个平坦方向时，可以导出一个以声速$c_s$为参数的单场有效场论，在该声速下，曲率扰动在暴胀期间传播。$c_s$的值由$F$项势的形状引起的暴胀路径的弯曲率决定。我们表明，$c_s$必须尊重一个不等式，涉及的曲率张量的Kahler流形的基础超引力，和比值$M/H$之间的质量$M$的波动ortoensula的路径，和哈勃膨胀率$H$。这个不等式在原始非高斯性的观测约束和引起暴胀的$\mathcal N = 1$超引力信息之间提供了强有力的联系。特别地，该不等式不允许$c_s$的抑制值（小于$c_s \sim 0.4$的值），除非（a）比率$M/H$为1阶或更小，以及（b）质量$M$的波动通过在水平交叉期间在曲率扰动上引起非线性色散关系而影响曲率扰动的传播。因此，如果观测到大的非高斯性，暴胀的超重力模型将受到严重的限制。
2016-10-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial Black Holes from Pre-Big Bang inflation
我们讨论了在大爆炸前的暴胀场景中，以原始黑洞的形式产生相当大一部分暗物质的可能性。我们考虑到，为此目的，曲率扰动的增强可能引起的声速参数$c_s$的变化在弦阶段的高曲率膨胀。在施加所有相关的观测约束后，我们发现，所考虑的一类模型是兼容的生产大量的原始黑洞的质量范围内有关的暗物质，提供的声速参数被限制在一个相当窄的范围内的值，$0.003 < c_s < 0.01$。
2020-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Correlating features in the primordial spectra
在绝热模式的有效理论中，每当背景暴胀轨道偏离测地线时，与暴胀子耦合的重场都会降低声音的声速。这可能导致原始光谱中的特征。我们计算相应的双谱，并表明，如果一个不同的声速诱导功率谱的功能，双谱的变化是由一个简单的公式，涉及功率谱及其衍生物的变化。以这种方式，我们提供了一个独特的可辨别的签名的变化声速的绝热模式在膨胀过程中，表明重场的影响。我们发现，在等边极限的双谱峰的功能，特别是在压缩极限，我们发现相当大的增强完全符合单场的一致性关系。从基础有效理论的角度来看，我们的结果推广到各种各样的暴胀模型的特征来源于背景量的时间变化。这种相关特征的积极检测将是暴胀子作为嵌入在UV可完成的理论中的单个光标量自由度的性质的明确证明。
2013-05-30 astro-ph.CO hep-th
CMB with the background primordial magnetic field
研究了背景太初磁场（PMF）对宇宙微波背景（CMB）的影响。背景保偏场使紧耦合光子-重子流体的声速增加。增加的声速导致CMB温度波动的奇峰被抑制，并且CMB峰位置向更大尺度移动。背景PMF引起更强的衰减电位，并增加CMB的振幅。背景PMF在较小尺度上的这两种效应抵消，并且背景PMF的总体效应是第一峰周围的CMB的抑制和峰向大尺度的移位。我们还讨论了获得信息的PMF生成机制，我们研究的非线性演化的PMF的PMF分布的最大规模的约束。最后，我们讨论了PMF参数与标准宇宙学参数之间的简并性。
2014-04-21 astro-ph.CO gr-qc
Propagating speed of primordial gravitational waves and inflation
结果表明，在暴胀过程中，如果引力波的传播速度逐渐减小，原初引力波的功率谱将呈现强蓝色，而原初标量扰动的功率谱可能不受影响.我们还说明了这样的情况实际上是一个非正式的对偶的超级通货膨胀，但它不具有鬼不稳定性。获得的蓝色倾斜是$0<n_T\lesssim 1$，这可能会显着提高随机GWs背景的频率波段的先进LIGO/处女座，以及天基探测器。
2016-08-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonlinear Perturbations in a Variable Speed of Light Cosmology
本文描述了一种可变光速宇宙学，其中产生原初微扰的因果机制是通过改变原初时代的光速来实现的。这就为解释宇宙宇宙微波背景和大尺度结构的形成提供了一种替代暴胀理论的解释。我们利用$δ{\cal N}$的形式主义，以确定原始的非线性波动的签名，这使得VSL模型从暴胀模型区分。特别地，我们发现在光速宇宙学中的参数$f_{\rm NL}=5$。参数$g_{\rm NL}$的值在原始时代期间演变并显示运行行为。
2015-09-09 astro-ph.CO hep-th
Speed of sound in cosmological phase transitions and effect on gravitational waves
宇宙学一级相变的引力波的能量收支依赖于气泡壁周围热等离子体两相中的声速。工作在实单重增广标准模型，它承认一个强大的两步电弱相变，我们计算高阶修正的压力和声速。我们将我们的结果与声速和能量预算的低阶近似进行比较，并研究了对引力波信号的影响。我们发现，从$c_s^2 = 1/3$的声速的偏差增强到$\mathcal O(5\%)$在我们的高阶计算。与假设$c_s^2 = 1/3$的近似值相比，这导致了高达$\mathcal O (50\%)$的能量预算的抑制。对于混合和爆震解决方案，效果最为显著。我们概括我们的讨论的情况下，多个惰性标量和费米子家庭的数量减少的情况下，以模仿假设的暗部相变。在这一扇区中，由于场含量的改变，声速会受到明显的抑制，对引力波振幅有潜在的数量级影响。
2022-06-02 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on the primordial gravitational waves with variable sound speed from current CMB data
本文对暴胀一致性关系的观测效应作了全面的考察。本文重点研究了具有$r=-8c_s n_t$相容关系的一般单场暴胀模型，利用WMAP七年观测数据、BICEP张量功率谱数据以及WMAP五年观测数据对$f_{\rm NL}^{\rm equil.}$和$f_{\rm NL}^{\rm orth.}$的约束，研究了声速$c_s$的观测约束.我们发现，张量-标量比$r$的约束是更严格的，如果$c_s$是小的，因为一个大的倾斜$n_t$强烈约束的意见。在95.4%的置信水平下，我们获得了$c_s$ =1，0.1和0.01模型的$r<0.37, 0.27$和0.09（$dn_s/d\ln k=0$）。当采用较小的$c_s$值时，$r$和$n_s$之间的正相关性也导致对$n_s$的上界的稍微更紧的约束，而标量谱指数$dn_s/d\ln k$的运行通常不受影响。对于声速$c_s$，如果仅使用CMB功率谱数据，则不能很好地约束，而通过考虑$f_{\rm NL}^{\rm equil.}$和$f_{\rm NL}^{\rm orth.}$先验可以获得约束。利用$f_{\rm NL}^{\rm equil.}$和$f_{\rm NL}^{\rm orth.}$的约束数据，我们发现，$c_s\lesssim 0.01$区域在99.7% CL时被排除，而$c_s=1$情况（单场慢卷暴胀）在68.3% CL时稍…
2012-10-26 astro-ph.CO hep-th
Local non-Gaussianity from rapidly varying sound speeds
我们研究了多场暴胀过程中非平凡声速对局域型非高斯性的影响。为此，我们考虑一个多场DBI模型，并使用deltaN形式主义来跟踪超视界扰动的演化。通过采用一个总和可分离的哈勃参数，我们推导出相关的数量在两个字段的情况下，有效的超越缓慢变化的解析表达式。我们发现，非平凡的声速，原则上，曲线的轨迹，以这样一种方式，显着的本地型非高斯性产生。偏离缓慢变化，如快速变化的声速，增强了这种效果。为了说明我们的结果，我们考虑两个领域的通货膨胀的尖端地区的两个扭曲的喉咙，并找到大的本地型非高斯性产生接近年底的通货膨胀过程。
2012-07-16 astro-ph.CO hep-th
Dark energy with non-adiabatic sound speed: initial conditions and detectability
假设宇宙中包含一个暗能量流体与一个恒定的线性状态方程和一个恒定的声速，我们研究的前景检测暗能量扰动使用CMB数据从普朗克，交叉相关的星系分布图，如LSST的调查。我们通过对关键基准模型的模拟数据可能性进行全面探索来更新以前的估计。我们发现，这将只可能排除非常接近零的声速值，而普朗克数据本身是不够强大的实现任何检测，即使与透镜提取。我们还讨论了辐射和物质时代的暗能量扰动的初始条件的问题，推广通常的绝热条件，包括声速效应。然而，在大多数情况下，吸引子解的存在使得扰动演化几乎与这些初始条件无关。
2010-10-27 astro-ph.CO hep-ph
Anisotropies in Scalar-Induced Gravitational-Wave Background from Inflaton-Curvaton Mixed Scenario with Sound Speed Resonance
本文提出在暴胀子-曲率子混合场景中利用声速共振产生标量诱导引力波背景的大各向异性，并指出其可被未来引力波探测器测量，从而为研究暴胀、原初非高斯性和原初黑洞暗物质提供新探针。
2024-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relic gravitational waves from primordial gravitational collapses
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Tsung-Dao Lee Institute and School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交大汤川研究所和物理与天文学院）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Stellenbosch University（斯泰伦博斯大学）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）
本文通过混合数值分析研究早期宇宙声壳碰撞产生的随机引力波背景，其峰值频率和振幅取决于哈勃视界与声壳丰度，可为未来探测器及已蒸发原初黑洞提供观测约束。
2026-09-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effect of dark energy sound speed and equation of state on CDM power spectrum
研究了暗能量扰动的物态方程$w$和有效声速$c_e$对冷暗物质（CDM）功率谱的影响，在不同物态方程和有效声速的情况下，发现冷暗物质功率谱一般都比$Λ$ CDM模型受到抑制.不同长度尺度下的抑制作用取决于$w$和$c_e$的大小，不同的$w$对不同长度尺度下的抑制作用不同。声速的影响只在中等长度尺度下才能明显看到，在比哈勃尺度大得多和小得多的尺度上可以忽略不计。
2014-07-15 astro-ph.CO gr-qc
Spherical collapse of non-top-hat profiles in the presence of dark energy with arbitrary sound speed
本文研究了在任意声速的暗能量存在下非大礼帽物质涨落的球形坍缩。该模型描述了一个系统的偏微分方程求解使用伪谱方法与配置点。该方法可以重现已知的解析解在线性政权的精度优于$10^{-6}\%$和更好的$10^{-2}\%$的维里化阈值通常的球形崩溃模型。我们展示了非线性暗能量涨落对物质轮廓、物质特有速度和引力势的影响。我们还表明，幻影暗能量模型与低声速可以开发周围的物质晕，即负能量密度的病理行为。还计算了崩塌的维里化阈值密度对暗能量声速的依赖性，证实并扩展了均匀和聚集暗能量极限的先前结果。
2022-10-26 astro-ph.CO gr-qc
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
Non-Canonical Inflation and Primordial Black Holes Production
本文研究了当暴胀子场作用为非正则时暴胀标量微扰放大的一种机制，即暴胀子动力学项具有非标准形式。对于这种情况，在膨胀期间产生的扰动的声速小于1，并且通常随时间变化。此外，在这样的模型中，即使当标量场势可以忽略不计时，也可能存在不同的暴胀吸引子。在暴胀的某个阶段，声速接近于零的可能影响可能导致标量谱的振幅大幅放大，在辐射主导阶段的视界再入过程中，标量谱可以坍缩并形成质量为$M_{\rm BH}\sim 10^{-15}M_{\odot}$的原始黑洞（PBH），其可能构成当今总暗物质（DM）的很大一部分。
2019-02-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generating enhanced primordial GWs during inflation with intermittent violation of NEC and diminishment of GW propagating speed
本文研究暴胀期间通过间歇性违反零能条件或降低引力波传播速度来增强原初引力波功率谱的两种机制，在有效场论框架下统一处理，计算了功率谱并给出NEC违反情形的模板，同时用disformal变换分析了两者的联系与差异。
2024-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-adiabatic primordial fluctuations
我们考虑等曲率和绝热宇宙学扰动的一般混合。在由线性化的爱因斯坦方程和原始理想流体组成的最小假设集下，我们导出了二阶作用量及其曲率变量。我们还允许改变状态方程和声速剖面。因此，推导是在与之前绝热模式相同的一般性水平上进行的。结果发现了一个新的守恒超视界量，并把它与守恒曲率微扰联系起来。最后，我们展示了如何可以应用的形式主义，考虑Chaobergin气体类原始物质模型，找到两个规模不变的解决方案的结构形成。
2010-04-19 astro-ph.CO gr-qc
Quantum Standard Clocks in the Primordial Trispectrum
我们计算了准单场暴胀中曲率微扰的原始三谱，并给出了暴胀子和大质量标量的一般声速。特别注意的是各种软限制的三谱，其中的形状函数显示特征振荡模式（称为量子原始标准时钟信号）作为一个功能的动量比。我们的计算大大简化了使用的“混合传播”下的图形表示的形式主义。
2018-05-21 astro-ph.CO hep-ph 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
Oscillating modulation to B-mode polarization from varying propagating speed of primordial gravitational waves
在低能有效弦论和修正的引力理论中，原初引力波的传播速度$c_T$可能偏离1。我们发现，慢卷暴胀过程中$c_T$的阶跃变化可能导致对B模偏振谱的振荡调制，这种调制很难通过调节其他宇宙学参数来模拟，调制的强度由$c_T$的动力学决定.因此，只要前景贡献得到控制，高精度的CMB偏振观测就能严格约束$c_T$的变化，从而约束相应的理论。
2015-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Model-independent approach to effective sound speed in multi-field inflation
对于任何满足爱因斯坦方程的物理系统，共动曲率扰动满足一个涉及动量相关有效声速的方程，该方程对任何具有明确定义的能量-应力张量的系统都有效，包括多场暴胀模型。我们推导出一个通用的模型无关公式的有效声速的共动绝热扰动，有效的一个通用的场空间度量，没有假设任何近似整合出熵扰动，但表示动量依赖的有效声速的组件的总能量应力张量。作为一个应用程序，我们研究了一些两个领域之间的动力学耦合的模型，识别有效理论的单曲率模式，并表明动量相关的有效声速完全占曲率扰动的功率谱的预测。我们的结果表明，动量相关的有效声速是一个方便的计划，用于描述所有的暴胀模型，承认一个单场有效的理论，包括熵扰动的影响，目前在多场系统。
2022-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The adiabatic/entropy decomposition in $P(ϕ^I,X^{IJ})$ theories with multiple sound speeds
我们认为$P(ϕ^I,X^{IJ})$理论的多场膨胀和问的问题，如何定义的绝热和熵扰动，广泛用于计算的曲率和等曲率功率谱，在这个一般的情况下。结果发现，当场扰动以不同的速度传播时，这些绝热和熵模式通常不是以单一速度传播的基本（最自然的正则量子化）自由度。以单一速度传播的替代场被发现是绝热和熵扰动场空间中的旋转。我们展示了这是如何影响的地平线交叉功率谱的形式，当没有一个单一的“绝热声速”来源的曲率扰动。我们的结果的特殊情况进行了讨论，包括$P(X)$理论的绝热和熵扰动是根本的。最后，我们看看物理动机考虑多速度模型的通货膨胀，特别是显示，非正式的耦合可以自然地导致那种动力学的相互作用，导致字段有不同的声速。
2017-01-09 astro-ph.CO gr-qc
Effects of the speed of sound at large-N
本文用模型无关的大$N$方法研究了宇宙暴胀过程中标量扰动小于单位声速的含义。我们表明，$(n_s, r)$平面是非平凡退化时，考虑到不同的声速$c_s$的影响。我们还讨论了由于$c_s$在运行的光谱指数，$α_s$的简并。我们使用$c_s$上的边界来约束这种退化。
2015-03-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Hydrodynamics of phase transition fronts and the speed of sound in the plasma
宇宙学一级相变中气泡的生长涉及到非平凡的流体动力学。由于这个原因，相变前沿的传播研究往往需要几个近似。一个常用的近似是把两相描述为只由辐射能和真空能组成（所谓的袋态方程）。我们表明，在现实的模型中，在低温阶段的声速一般小于辐射，我们研究在这种情况下的流体力学。我们发现，特别是一种新的流体力学解决方案可能是可能的，这不会出现在袋模型。我们得到的潜热的等离子体的体运动的转移效率的分析结果，作为在每个阶段的声速的函数。
2015-03-06 astro-ph.CO hep-ph
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
The effect of sound speed on the gravitational wave spectrum of first order phase transitions in the early universe
University of Helsinki（赫尔辛基大学）
本文提出了一种基于声壳模型的PTtools框架，支持任意方程状态下的声速，研究声速对早期宇宙中一级相变引力波谱的影响，并为LISA数据处理提供可能的分析工具。
2025-11-25 astro-ph.CO hep-ph
Effective field theory of statistical anisotropies for primordial bispectrum and gravitational waves
本文用有效场论研究了各向异性暴胀模型中的原始统计各向异性。利用么正规范中的一般作用量计算了规范场涨落、曲率扰动和张量扰动之间的主导相互作用。计算了标量功率谱和双谱中的各向异性，并给出了这些各向异性与EFT耦合的关系。此外，我们还计算了张量功率谱的统计各向异性和标量-张量互相关。我们的EFT方法采用了非平凡的速度为规范场波动和声速的标量扰动，如在DBI通货膨胀模型中产生的各向异性。
2017-02-13 astro-ph.CO hep-th
Tensor clustering fossils in modified gravity and high-redshift gravitational-wave sound speed
本文提出利用张量团簇化石约束高红移引力波声速，发展有效泊松方程形式体系，并应用于未来巡天实验。
2024-07-22 astro-ph.CO gr-qc
Tracing Primordial Black Holes in Nonsingular Bouncing Cosmology
本文研究了非奇异弹跳宇宙学中原初黑洞的形成和演化。我们讨论了收缩阶段PBH的形成，并计算了PBH丰度与声速和哈勃参数的函数关系。然后，考虑到PBH在反弹阶段的演化，我们得到了PBH的密度和它们的霍金辐射。我们的分析表明，非奇异反弹模型可以从PBH的反作用的约束。
2017-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spatial Curvature at the Sound Horizon
空间曲率对原始扰动的影响由$ Ω_{K,0}/c_{s}^{2} $控制，其中$ Ω_{K,0} $是当今空间曲率的分数密度，$ c_{s} $是膨胀期间的声速。在这里，我们研究这些影响的限制$ c_{s}\ll 1 $。首先，我们证明了平坦宇宙中的标准宇宙学软定理在弯曲宇宙中被违反，并且即使在单钟暴胀中，膨胀子的软极限也可能具有非普适性贡献。这是一个事实的后果，即在空间曲率的存在下，有一个差距之间的频谱剩余的非同态和物理模式。第二，有曲率修正的原始缩放，这不是规模不变的。我们提供了明确的公式，这些修正的功率谱和双谱的曲率在单时钟通货膨胀的线性顺序。我们表明，大规模的CMB各向异性可以提供有趣的新的约束，这些曲率的影响，因此对$ Ω_{K,0}/c_{s}^{2} $，但有必要超越我们的线性顺序处理。
2019-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
UV physics and the speed of sound during inflation
我们考虑通货膨胀作为一个有效场论和研究的影响，除了拉格朗日的不相关的运营商与更高的权力的一阶导数的动力学和可观的。我们发现，显着偏离二阶导数动力学的有效性范围内的有效场论的制度是可能的。专注于单项潜力，我们表明，正在考虑的条款的主要影响是减少的声速，从而减少张量分数，而对标量倾斜的影响不大。至关重要的是，即使紫外截止值远高于暴胀哈勃参数，这些效应也会出现。
2017-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing the Sound Speed of Dark Energy with a Lunar Laser Interferometer
Vanderbilt University（范德堡大学）
本文提出利用月球激光干涉仪探测暗能量声速，通过测量宇宙学尺度引力势的实时演化，揭示暗能量微物理特性，建立声速与可观测应变信号的联系。
2026-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation with multiple sound speeds: a model of multiple DBI type actions and non-Gaussianities
在这封信中，我们研究绝热和等曲率扰动的框架内的膨胀与多声速参与。我们认为这种情况可以通过一些具有任意动力学形式的广义标量场来实现。这些标量分别有自己的声速，因此场涨落的传播是独立的。具体来说，我们研究了由两个DBI类型的动作构造的模型。我们发现扰动冻结的临界长度尺度对应于最大声视界。此外，如果一个场的质量项比另一个场的质量项轻得多，熵扰动可能相当大，因此可能引起声视界外的增长。在三次阶上，我们发现当熵扰动能够转化为曲率扰动时，局部型的非高斯性可能很大。我们还近似地计算了等边型非高斯性。
2009-04-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on the dark matter sound speed from galactic scales: the cases of the Modified and Extended Chaplygin Gas
我们证明了观测到的旋涡星系的自转曲线将暗物质的声速限制为$c_s < 10^{-4} c$，其中$c$是真空中的光速。使用修改后的Chaubergin气体作为一类统一的暗能量模型，将一个有效的暗物质组件与非零声速的代表性例子，我们确定了最严格的约束，迄今为止在这类模型的状态参数方程的常数贡献的值。最后，我们解释了为什么以前的限制使用的宇宙微波背景和重子声振荡不具有竞争力，因为在本文中提出的一个，并讨论了最近提出的扩展Chaubergin气体的局限性。
2015-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Application of beyond $δN$ formalism -- Varying sound speed
我们采用空间梯度展开的方法研究了曲率扰动在超视界尺度上的演化，并证明了非线性理论（称为超越$δN$ -形式主义）是展开的下一个主导阶.作为对单个标量场形式的一个应用，我们研究了声速变化的情况。在我们的形式主义，我们可以处理的时间演化相反，$δN$ -形式主义，其中曲率扰动保持不变，和非线性曲率扰动遵循简单的主方程，其形式是类似的线性理论。因此，双谱的计算可以在展开式中的下一个前导阶中进行，与推导功率谱的情况类似。我们讨论了本地化的原始功率和双谱所产生的影响，在有限的持续时间内变化的声速。我们可以在等边双谱中看到一个局部特征，比如一个凸起。
2014-01-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Complexity of non-trivial sound speed in inflation
本文研究了暴胀时期非平凡声对宇宙复杂性演化的影响。曲率微扰的真空态可以看作双模压缩态，其特征参数是两个最基本的参数：角度参数$ϕ_k$和压缩参数$r_k$ .通过$Schr\ddot{o}dinger$方程，可以得到相应的$ϕ_k$和$r_k$的演化方程。随后，在具有非平凡声速的标量曲率微扰下，计算了压缩真空态和压缩态之间的量子线路复杂性。我们的研究结果表明，在早期的复杂性的演变表现出快速的解决方案相比，$c_S=1$，在其中，我们实现了共振声速与各种值的$ξ$。在这些情况下，其示出了加扰时间将随着非零$ξ$而滞后。此外，我们的方法揭示了一种新的方式来区分各种宇宙学模型。
2022-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
