Entropy production and curvature perturbation from dissipative curvatons
考虑耗散慢滚方程的曲率场,证明了该场在再加热后会导致熵的产生和曲率扰动的产生。通过计算谱指数,区分了标准曲率模型中耗散曲率的暖和热情景。与原来的曲率模型相比,二次势是不需要在耗散的情况下,因为在振荡周期的增长是不是必不可少的模型。
2010-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Particle physics models of inflation and curvaton scenarios
本文综述了产生大尺度结构的暴胀和曲率机制的粒子理论起源以及在宇宙微波背景辐射中观测到的温度各向异性。由于暴胀子或弯曲子能量密度创造了所有的物质,因此理解再加热和预热到大爆炸核合成成功所需的相关自由度的过程是很重要的。我们讨论了两类不同的模型,一类是暴胀子和曲率属于隐藏扇区,它们与标准模型规范扇区的耦合非常弱。还有另一类暴胀子和曲率子的模型,它们嵌入在最小超对称标准模型(MSSM)规范群和更远的范围内,其起源在于超对称夸克和轻子的规范不变组合。它们的质量和耦合都是由低能物理学很好地激发的,因此这些模型为我们提供了一个独特的机会,它们可以通过CMB数据以及未来的对撞机和非对撞机实验来验证/证伪。然后,我们简要地讨论了暴胀的弦起源,替代宇宙学的情况下,和弹跳的宇宙。
2010-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The hybrid curvaton
当曲率机制是由混合势引起时,我们研究了振荡和膨胀曲率的情况。的曲率扰动的来源是不均匀的相变,导致调制的振荡的开始。对于超引力激发的曲率,有可能找到影响曲率场景中非高斯性所需的能量密度的自然重合。
2012-05-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Matter Bounce Curvaton Scenario
起源于量子真空态的无质量标量场在物质主导的收缩宇宙中获得尺度不变的涨落谱。我们表明,这些isocurvature波动转移到一个尺度不变的曲率波动谱在一个非奇异的反弹阶段。这提供了一种机制,以增强原始绝热涨落和抑制张量标量扰动的比例。此外,这种机制导致新的来源的非高斯曲率扰动。
2011-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Curvaton scenarios with inflaton decays into curvatons
我们考虑了暴胀子在再加热过程中可能衰变成曲率粒子的情况,并分析了它对曲率粒子的影响。典型的衰变曲率最初是相对论性的,然后变成非相对论性的,改变了宇宙的背景历史。我们表明,这种背景的变化是唯一的方式,在该方案的观测预测进行修改。此外,一旦所需的微扰幅度被观测固定,在其他宇宙学观测量中就没有这种衰变的特征。衰变曲率可以防止宇宙被曲率凝聚体所控制,使得在参数空间的部分观测结果不可能匹配。这将暴胀子与曲率子的分支比限制为通常小于$0.1$阶。如果分支比低于约$10^{-4}$,则其对模型参数空间具有可忽略的影响并且可以被忽略。
2016-12-02 astro-ph.CO hep-ph
Non-Gaussianity with Lagrange Multiplier Field in the Curvaton Scenario
本文利用$δ\mathcal{N}$ -方法计算了具有Lagrange乘子场的曲率模型的原始曲率摄动。我们计算了这类模型中突发衰变近似下的非线性参数$f_{NL}$和$g_{NL}$,发现即使曲率在衰变前占总能量密度的优势,也可以得到很大的非高斯性,这一性质将使曲率模型更加丰富.我们还计算了突然衰变近似下的原始曲率微扰的概率密度函数及其一些矩。
2010-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black holes from a curvaton scenario with strongly non-Gaussian perturbations
本文研究混合暴胀子-曲率子场景中强非高斯扰动产生原初黑洞的机制,证明在特定参数下可在小尺度产生丰度为1的小行星质量原初黑洞。
2023-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Density Perturbations from Modulated Decay of the Curvaton
我们研究密度扰动,包括它们的非高斯性,在模型中,曲率的衰减率取决于另一个光标量场,表示调制。虽然该模型与标准曲率和调制再加热方案有一些相似之处,但它对该模型特有的f_NL和g_NL表现出有趣的预测。我们还讨论了调制和曲率涨落对最终曲率扰动的可能性。我们的研究结果自然包括标准曲率和调制再加热的情况下,作为具体的限制,因此是有用的,提出了一个统一的治疗这些模型及其变种。
2013-01-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Sneutrinos as two inflatons and curvaton and leptogenesis
我们认为,超中微子可以嵌入多场暴胀框架中,其中两个暴胀子和一个曲率子同时对原始涨落做出贡献,这与普朗克和BICEP/Keck 2018对谱指数和张量标量比的当前约束一致。我们还表明,同样的框架也可以解释重子不对称的宇宙通过leptogenesis实现的最轻的sneutrino衰变。我们调查的情况下工作的参数范围,如超中微子质量。特别是,我们表明,张量标量比应大于$10^{-4}$一个成功的情况。
2022-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Wave Background and Non-Gaussianity as a Probe of the Curvaton Scenario
我们研究了随机引力波背景和标量扰动的非高斯特征对曲率机制的影响,并表明它们可以互补地决定曲率的性质.因此,即使普朗克无法检测到任何非高斯性,未来的空间激光干涉仪,如DECIGO或BBO,实际上可以耗尽其参数空间。
2009-10-05 astro-ph.CO hep-ph
Primordial Black Hole Formation in Non-Minimal Curvaton Scenario
本文在非最小曲率子场景中研究原初黑洞形成,利用非线性PDF计算PBH丰度,发现非高斯性可近似为局部二次形式,并指出大非高斯极限与超慢滚动暴胀的PDF相似。
2023-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity from resonant curvaton decay
我们计算了曲率场通过参量共振衰减为另一个标量场的情形下的曲率扰动。由于在共振结束时的非线性阶段,标准微扰计算技术在这种情况下失败。相反,我们使用格点场论模拟和分离宇宙近似计算曲率扰动作为曲率场的非线性函数。对于测试的参数,所产生的扰动是高度非高斯的,并没有很好地近似通常的fNL参数化。共振衰变在曲率情况下起着重要的作用,并可能对所产生的扰动产生重大影响。
2010-06-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Curvaton decay into relativistic matter
我们考虑一个暴胀曲率的情况下,曲率衰变成两个非相互作用的相对论流体,后来在宇宙演化过程中,其中一个成为非相对论,形成宇宙的暗物质组成部分。我们研究了三流体曲率模型的热性质和非高斯性的产生。通过求解系统的演化,并利用几个宇宙学条件,我们发现允许的参数空间是强约束的。这种曲率的情况下,自然也进行了讨论。
2009-12-17 astro-ph.CO hep-ph
Runnings in the Curvaton
我们调查的尺度依赖性,或运行,线性和二阶密度扰动产生的各种曲率的情况下。我们认为,二阶扰动,即非高斯性,可以强烈依赖于规模,即使当线性扰动几乎尺度不变。我们提出了解析公式的运行从曲率一般的能量势,并澄清的条件下,fNL成为强烈的标度依赖。从fNL运行的角度来看,曲率势可以大致分为两类,即与二次势相比,曲率势是陡峭的还是陡峭的。作为这样的例子,我们研究pseudo-Nambu-Goldstone曲率,和自相互作用曲率,分别。非二次曲率的动力学和由此产生的密度扰动的行为是明确的分析方法。然后,我们还研究了多个源可以负责密度扰动的模型,如多曲率,混合曲率和暴胀模型,其中运行的fNL也可以是大的,由于其多源的性质。我们对每个曲率方案进行定量分析,并讨论在什么情况下的尺度依赖,特别是,fNL可以大到足以与未来的CMB实验进行探讨。
2012-06-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-minimally coupled curvaton
我们研究两个领域的暴胀模型,其中标量宇宙学扰动产生通过观众场非最小耦合到重力,特别强调曲率的情况。这些模型的主要优点是通过非最小耦合来调整旁观者光谱指数的可能性。我们的模型自然产生观测所需的绝热扰动的红色光谱。我们研究了非最小耦合对曲率扰动谱的影响。特别是,我们发现,小,负的nonminimal耦合的光谱指数得到的贡献是负的和线性的nonminimal耦合。由于以这种方式,曲率谱变得更红,因此可以保存一些曲率场景,否则这些场景将被排除。在幂律膨胀中,我们发现一个大的非最小耦合被排除在外,因为它给出了主要的慢滚参数,这是统一的顺序。最后,我们指出非最小耦合会影响旁观者微扰的后暴胀增长,从而影响曲率机制的有效性。
2021-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The curvaton scenario in the MSSM and predictions for non-Gaussianity
我们提供了一个模型,其中暴胀子和曲率内的最小超对称标准模型,与已知的规范和汤川相互作用。由于暴胀子场和弯曲子场都成功地嵌入同一扇区,它们的衰变产物在电弱标度之前很快热化。这导致该模型的两个重要特征:首先,将不会有残余的等曲率扰动,其次,可观察到的非高斯性可以产生与非高斯性参数$f_\mathrm{NL}\sim {\cal O}(5-1000)$被确定的弱尺度物理和标准模型Yukawas的组合。
2012-01-09 astro-ph.CO hep-ph
Mixed perturbations from an Inflaton and Two Curvatons - towards understanding non-gaussianity in more complicated curvaton scenarios
我们分析了由一个暴胀子场和两个曲率场的联合作用产生的原始曲率扰动的情况。我们提出的一般方程,使读者能够获得几个不同的情况下,在不同的顺序,其中领域衰变成辐射后,通货膨胀的f_NL。为了研究这些方程的物理性质,我们分析了一些简化的情况,其中场是谐波的,并且在暴胀期间两个曲率都冻结在相同的期望值。我们发现相当复杂的行为-对于一个给定的情况下,暴胀有助于固定量的总曲率扰动有情况下,f_NL是最大化,如果两个曲率在贡献休息和情况下,f_NL是最大化,如果只有一个两个曲率贡献休息。因此,我们无法从N个曲率对预期的非高斯性做出任何完全一般的外推。我们发现,随着曲率对总扰动的贡献逐渐增加,f_NL在再次下降之前会达到最大值,并且给定的f_NL可以对应于两个曲率的许多不同的参数集。
2012-08-02 astro-ph.CO
Curvaton as dark matter with secondary inflation
我们考虑一个新的宇宙学的情况下,一个曲率是长寿命的,并发挥冷暗物质(CDM)的存在下,一个短的,二次膨胀的作用。在曲率子情形下,大尺度宇宙学扰动的非平凡演化会影响短期暴胀的持续时间,导致暴胀的非均匀结束。曲率扰动的非线性参数为fNL ~ 5/4和gNL ~ 0。曲率子丰度可以被短期暴胀很好地稀释,因此,它不必衰变为标准模型粒子。然后,曲率可以解释目前的CDM与等曲率扰动被充分抑制,因为绝热和CDM等曲率扰动具有相同的起源。作为一个明确的例子,我们考虑的热膨胀的情况下,弦轴子作为这种曲率的候选者-暗物质。我们进一步讨论了用QCD轴子来鉴别弯曲暗物质的可能性。
2017-03-24 astro-ph.CO hep-ph
Curvaton reheating in logamediate inflationary model
在对数介质暴胀宇宙模型中,我们引入曲率场,以结束这种暴胀模型。在这种方法中,我们确定再加热温度。我们还概述了一些有趣的约束参数,描述我们的模型。因此,我们给出了这种情况下的参数空间。
2009-12-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large-scale anomalies of the CMB in the curvaton scenario
我们扩展了Erickcek等人(2008,2009)提出的曲率场方案,以解释宇宙微波背景(CMB)的奇偶多极不对称性(也称为宇称不对称性,(Kim & Naselsky 2010))和功率各向异性如何由曲率场产生,曲率场作为暴胀时期绝热扰动谱的额外分量。我们的工作为CMB大尺度不对称问题提供了一个可能的宇宙学解释。
2013-08-28 astro-ph.CO
The inflating curvaton
原始曲率微扰σ可以由某个曲率场σ产生,它在暴胀过程中可以忽略不计,并且在衰变之前或多或少都有可以忽略的相互作用。在目前的情况下,曲率开始振荡,而它的能量密度ρ_σ可以忽略不计。我们探讨了相反的情况,在这种情况下,ρ_σ在振荡开始之前驱动了几个e倍的暴胀。在这种产生π的情况下,解决η问题是非常容易的;我们只需要把曲率子变成弦轴子,用反常介导的susy破缺,这可能很快就会在LHC上得到测试。观测到的光谱指数n可以用第一次暴胀的势能V \propto ^p得到; p=1或2是允许的,但普朗克承诺的精度提高可能排除p=1。预测包括(i)对于可能被观测到的p=1(2)运行n' \simeq 0.0026(0.0013),(ii)可能被观测到的非高斯参数f_NL \sim -1,(iii)张量分数r可能太小而无法观测到。
2011-10-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Testing Inflation and Curvaton Scenarios with CMB Distortions
在复合之前,Silk阻尼导致声波的能量耗散到宇宙微波背景(CMB)中,导致光谱失真。这些可以用来探测原始标量功率谱在更小的尺度上比它是可能的与CMB各向异性。然而,需要增强这些尺度上的功率,以便通过未来的实验(如PIXIE)检测到所产生的扭曲。本文考察了Martin等人在Encyclopaedia Inflationaris [1]中列出的所有49个单场暴胀模型,发现其中只有一个模型在其参数空间的调谐区域中可能导致可检测到的扭曲,即原始混合模型。三个有效的多场的情况下,也进行了研究:轻轻地,突然转向的轨迹,并与温和的瀑布轨迹。轻微转弯的轨迹不会引起任何可检测水平的失真,而场空间中的突然转弯或温和的瀑布轨迹预测标量功率谱中的峰值(在突然转弯的情况下加上阻尼振荡),这可能导致可观察到的CMB失真量。最后,另一种情况下,导致潜在的可检测的扭曲涉及一个弯曲的蓝色光谱是次主导的CMB角尺度和超越的暴胀子光谱在较小的尺度。然而,在这种情况下,我们表明,从超紧凑minihaloes的界限是不满足的。期望最终的PRISM类实验的特点是灵敏度提高了十倍,讨论了一些模型。
2014-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reviving the Affleck-Dine Curvaton Scenario with Compensated Isocurvature Perturbations
Kavli IPMU (WPI), UTIAS, University of Tokyo(东京大学);ICRR, University of Tokyo(东京大学);Physics Division, Faculty of Science, Kanagawa University(神奈川大学)
研究在超对称框架下的阿弗莱克 - 迪恩暴胀子情景,提出通过反相关暗物质等曲率微扰抵消相关重子等曲率微扰的机制,实现补偿等曲率微扰,能同时解释宇宙重子不对称性和观测到的曲率微扰,且不产生过大物质等曲率微扰。
2026-07-24 astro-ph.CO hep-ph
Compensated isocurvature perturbations in the curvaton model
粒子相对数密度的原始涨落,或等曲率扰动,通常很好地受到宇宙微波背景(CMB)数据的约束。一种较少被探测的模式是补偿等曲率扰动(CIP),这是冷暗物质和重子相对数密度的波动。在曲率模型中,暴胀过程中的次主导场后来设置了原始曲率波动$ζ$。在某些曲率衰变的情况下,重子和冷暗物质等曲率波动几乎抵消,留下一个大的CIP与$ζ$相关。这种相关性可以用来探测这些CIP更灵敏地比不相关的CIP考虑在过去的工作中,基本上通过测量压缩双谱的CMB三角形的最短边是有限的声音地平线。在这里,现有的和未来的CMB实验相关的CIP的敏感性进行评估,着眼于测试特定的曲率衰减的情况。计划的CMB第4阶段实验可以检测曲率场景中可达到的最大CIP,其具有超过3 $σ$的显著性。如果能够有效地去除小尺度CMB极化前景,则可以提高显著性。因此,未来的CMB观测可以区分一些曲率衰变的情况下,重子数和暗物质产生在不同的时期相对于曲率衰变。独立于相关CIP扰动的起源的特定动机,CIP重建与主CMB的互相关可以提高CIP检测的信噪比。对于完全相关的CIP,改善系数为$\sim$ 2 $-$ 3。
2015-10-29 astro-ph.CO hep-ph
Mixed inflaton and curvaton scenario with sneutrinos
本文考虑了一种基于χ ^2势的超中微子暴胀变体,其中暴胀子和后衰变场是不同世代的超中微子。较轻的晚期衰变的微中子稀释了暴胀子衰变后过量产生的引力子,并产生了物质不对称性。它也可以显着有助于曲率扰动,实现混合的暴胀-曲率的情况下。宇宙微波背景(CMB)观测值可以将这种情况与具有chi ^2势的暴胀区分开来,只要晚期衰变的中微子的初始值比约化普朗克尺度小或大一个数量级。
2012-09-17 astro-ph.CO hep-ph
Growth of curvature perturbations for PBH formation \& detectable GWs in non-minimal curvaton scenario revisited
本文重审非最小 curvaton 模型,指出场度规一阶导数可驱动 δχ 超视界增长,并解析计算曲率谱、f_NL、PBH 丰度及标量诱导 GW。
2023-08-15 astro-ph.CO gr-qc 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
The Curvature Perturbation in the Axion-type Curvaton Model
我们研究了轴子型曲率模型,重点是在大的领域制度,解析结果是非常困难的。我们使用WMAP归一化和非线性参数$f_{NL}$和$g_{NL}$通过使用$δN$形式主义数值求解方程来评估张量标量比$r$。并与具有二次势的曲率的结果进行了比较。我们发现,$r$是小得多的轴子型的情况下相比,从二次电位的结果,与差异越来越明显,在更大的字段值。发现$g_{NL}$是正的,不像二次情况下它是负的,并且$g_{NL}$的幅度大得多。此外,在$g_{NL}$和$f_{NL}$之间存在接近线性的标度,在大的场值处具有与线性的小偏差。$g_{NL}$和$f_{NL}$之间的斜率取决于表征轴子型曲率模型的参数。我们进一步考虑了一个混合的情况下,暴胀子和曲率有助于原始功率谱和非高斯参数被发现是远远大于在二次势的情况下。
2009-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Kinematically Blocked Curvaton
在本文中,我们调查的想法,一个曲率衰变是运动学阻塞,并表明曲率衰变的耦合常数可以大到${\cal O}(1)$。我们还发现在这种情况下,大爆炸核合成(BBN)视界出口处的哈勃参数的下界是$H_\ast \gae 7.2 \times 10^{-9}M_P \sim 10^{10} {GeV}$。与传统的曲率情况类似,非线性参数可以大到$f_{NL}=100$。
2011-10-28 astro-ph.CO hep-ph
Curvaton preheating revisited
我们研究了自相互作用曲率子预热情形下的热化过程。我们解决了系统的演化与经典晶格模拟与最近发布的辛PyCOOL程序在共振和早期热化期间,并比较结果的暴胀子预热。在此之后,我们计算所产生的非高斯与$ΔN$形式主义和分离的宇宙近似运行了大量的模拟略有不同的初始值。结果表明高水平的非高斯性。我们还使用这篇论文来展示PyCOOL程序中包含的各种后处理函数,该程序可从https://github.com/jtksai/PyCOOL获得。
2012-03-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological constraints on the curvaton web parameters
我们考虑混合暴胀-曲率的情况下,在暴胀过程中的曲率场的量子涨落导致一个相对较大的曲率扰动谱在小尺度。我们使用二次势的混沌暴胀模型,包括超引力修正,导致曲率场的功率谱出现大的正倾斜。该模型的特点是宇宙中的强非均匀曲率场和小尺度曲率扰动的大非高斯性。考虑辐射时代原初黑洞(PBH)的产生过程,得到了模型参数的约束条件。
2013-07-09 astro-ph.CO hep-ph
The Affleck-Dine Curvaton
本文提出Affleck-Dine曲率子情景,证明单个带重子数的复标量场可同时实现重子不对称性产生与曲率扰动生成,并带来可被未来CMB观测的增强非高斯性。
2025-07-29 astro-ph.CO hep-ph
Non-Gaussianity and Gravitational Waves from Quadratic and Self-interacting Curvaton
在本文中,我们考虑如何非高斯的原始密度扰动和引力波的振幅从膨胀可以用来确定的曲率方案的结构起源的参数。我们发现,在最简单的二次模型中,曲率演变为一个自由的标量场,测量的双谱相对于功率谱,fNL,和张量标量比可以确定的曲率场的期望值在通货膨胀和其无量纲衰减率相对于曲率质量。我们展示了这些预测是如何改变的引入自相互作用,在模型中,高阶校正由一个特征的质量尺度,并讨论如何额外的信息原始的非高斯性和规模依赖可能会约束曲率相互作用。
2011-01-18 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological Collider Physics and the Curvaton
在标准暴胀范式的一个简单替代方案中重新研究了超重粒子的原始非高斯特征,其中原始波动和暴胀时空膨胀源自两个不同的场。曲率子场景提供了一个例子,其中曲率子和暴胀子场分别扮演不同的角色。我们研究了曲率与质量为膨胀哈勃尺度的重粒子的耦合,并表明它们可以导致非高斯信号的数量级大于标准膨胀,符合明确的有效场论控制的膨胀动力学。这带来了各种有动机的粒子物理学特征,例如重规范带电标量和费米子的环,在未来的观测范围内。
2020-06-04 astro-ph.CO hep-ph
Hubble induced mass after inflation in spectator field models
观众场模型,如曲率的情况下,调制再加热是有吸引力的情况下产生的宇宙曲率微扰,放松对暴胀模型的约束。本文讨论了哈勃诱导质量对暴胀后观众场动力学的影响。我们特别注意哈勃诱导质量的动能的振荡暴胀子,这是一般未抑制,但往往被忽视。在曲率情况下,哈勃诱导质量放松了对暴胀子和曲率性质的约束,如再加热温度和暴胀尺度。我们评论的影响,我们的讨论重子的曲率方案。在调制再加热中,模型的预测,例如非高斯性可以被显著地改变。此外,我们提出了一个新的调制再加热模型,利用哈勃诱导质量,实现了广泛的局部非高斯参数。
2016-07-24 astro-ph.CO hep-ph
Future constraints on neutrino isocurvature perturbations in the curvaton scenario
在曲率的情况下,残余的等曲率扰动可以在曲率场衰变后的宇宙中微子分量中留下印记,这反过来意味着中微子分布中的化学势不为零。我们研究了未来的实验,如普朗克,SPIDER或CMBPol将能够把中微子分量的等曲率扰动的幅度的限制。我们用非绝热性参数α的平方根γ和超相对论自由度ΔN_eff来表示我们的结果。假设一个具有纯绝热涨落的基准模型,我们发现普朗克(SPIDER)将能够在1 σ水平上设定以下上限:γ<5.3 × 10 ^-3(1.2 × 10 ^-2)和ΔN_eff < 0.16(0.40)。CMBPol将进一步改善这些约束,使γ< 1.5x10^-3,ΔN_eff < 0.043。最后,我们用背景中微子简并度参数σ_n和相应的微扰幅度σ_n重新计算了这些边界,并与大爆炸核合成理论中的σ_n边界进行了比较。
2012-03-12 astro-ph.CO
Forecasting isocurvature models with CMB lensing information: axion and curvaton scenarios
一些暴胀模型预言,除了众所周知的绝热扰动外,还存在等曲率的原始涨落。现有的数据集尚未排除这种混合模式。在本文中,我们探讨了从未来的天文数据中获得更好的等曲率贡献约束的可能性。本文考虑轴子和曲率暴胀的情况,利用普朗克卫星实验规范和SDSS星系巡天,用Fisher信息矩阵形式化方法预测最佳参数误差估计。特别是,我们考虑如何CMB透镜信息可以改善这一预测。我们发现所有考虑的宇宙学参数都有了实质性的改进。在等曲率振幅的情况下,这种改善是强烈依赖于模型的,在其基准值周围在小于1%和大于20%之间变化。此外,CMB透镜使得其中一个模型中的等曲率振幅和相关相位之间的简并中断成为可能。从这个意义上说,CMB透镜信息在未来数据分析中至关重要。
2012-06-13 astro-ph.CO
Supercurvaton
我们讨论的曲率的情况下,自然出现在超引力混沌膨胀的最简单的模型的背景下,观测的后果。在这种情况下,非高斯性参数f_NL可以在从O(10)到O(100)的观测上感兴趣的范围内取值。这些值在宇宙的不同部分可能是不同的。f_NL特别大的区域形成弯曲的网,类似于厚畴壁、弦或全局单极的网。
2011-04-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Comprehensive analysis of the simplest curvaton model
我们进行了全面的分析,最简单的曲率模型,这是基于两个非相互作用的大质量场。我们的分析包括的情况下,暴胀和曲率都有助于可观察到的扰动,以及曲率本身驱动的第二个时期的通货膨胀。我们考虑功率谱和非高斯可观测量,并专注于提出模型参数空间中的约束。完全曲率主导的制度是在一些张力与观测数据,而混合物的暴胀产生的扰动改善了拟合。膨胀的曲率机制模仿了Nflation的预测。功率谱数据所允许的参数空间的某些部分被非高斯约束所排除。最近的BICEP 2结果[1]要求暴胀子扰动提供总扰动的显著部分,排除了通常的暴胀子扰动可以忽略不计的曲率情况,尽管不是暴胀子和曲率都对谱有贡献的混合区。
2014-08-12 astro-ph.CO
How the curvaton scenario, modulated reheating and an inhomogeneous end of inflation are related
在本文中,我们分析了三种模型的早期宇宙,其各自的机制产生的曲率扰动被认为是不同的。我们发现,事实上的机制是非常相似的,因此解释了为什么他们会产生一个大的非高斯性。我们表明,机制产生的原始曲率扰动,因此可观察到的非高斯性,是类似的曲率和调制再加热模型。在这两种情况下,模型都可以用构成流体之间的能量传递来表示。然后,我们表明,这也是真实的机制,产生的曲率扰动对称打破结束的通货膨胀。然后,我们将其与非高斯贡献的曲率扰动,并发现它是成反比的效率与曲率扰动之间的流体。第一次,我们概括的调制再加热模型,允许非线性能量传递率。
2010-11-16 astro-ph.CO
The minimal curvaton-higgs model
我们提出的最小曲率希格斯(MCH)模型,这是一个最小的解释与一个真正的标量耦合到标准模型希格斯玻色子的曲率方案的第一个完整的研究。标准模型耦合允许详细确定模型的动态特性,包括热背景和对势的辐射修正的影响。曲率衰变的相关机制是不完全的非微扰衰变(由热阻塞延迟),然后通过5维非重整化算子衰变。为了避免破坏大爆炸核合成的预言,我们发现“裸”曲率子质量为m_σ> 8 x 10^4 GeV。为了与普朗克的观测数据相匹配,曲率子-希格斯玻色子耦合的g有一个上限,根据质量的不同,在10^-3和10^-2之间。这是由于与热背景的相互作用。我们发现,典型的非高斯性很小,但如果在不久的将来观测到fnl,那么m_σ< 5 x 10^9 GeV,这取决于暴胀期间的哈勃尺度。在热暗物质模型中,m_σ的下限可以显著增加。一旦指定了重子生成机制,参数空间也可能受到影响。
2014-04-28 astro-ph.CO hep-ph
Quantum Fluctuations of Vector Fields and the Primordial Curvature Perturbation in the Universe
将δN形式推广到向量场的摄动。后者在de Sitter时空中量子化,发现一般情况下矢量场的粒子产生过程是各向异性的。通过引入两个参数p和q来参数化该各向异性,这两个参数由共形不变性破缺机制确定。如果它们中的任何一个是非零的,则生成的k是统计各向异性的。因此,功率谱和非线性参数fNL具有角调制。这种形式主义适用于两个向量曲率模型和通货膨胀结束的情况。发现对于p \ne 0,fNL的大小及其角调制的方向与谱中的各向异性相关。如果p \gtrsim 1,则fNL的各向异性部分比各向同性部分占优势。这些都是不同的观测特征;它们的发现将是矢量场对地球自转贡献的确凿证据。在第一曲率模型中,矢量场与重力非最小耦合,在第二曲率模型中,矢量场具有时变动力学函数和质量。在前者中,只能产生统计各向异性双折射,而在后者中,各向同性双折射也可以实现。这些矢量曲率场景的参数空间足够大,可以在粒子物理模型中实现。在通货膨胀结束的情况下,fNL具有类似的属性与额外的各向异性项的矢量曲率的情况。
2010-09-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Strongly scale-dependent polyspectra from curvaton self-interactions
研究了具有自相互作用的曲率模型中非线性参数f_NL和g_NL的尺度依赖性。我们证明了谱指数n_fNL=d ln |f_NL| /(d ln k)和n_gNL=d ln |g_NL| /(d ln k)可以取比慢滚参数和功率谱谱的谱指数大得多的值。这意味着在普朗克的情况下,双谱和三谱的尺度依赖性可以很容易地观察到,这将导致对模型的严格的额外约束。尽管在具有自相互作用的曲率模型中f_NL和g_NL具有高度非平凡的行为,但我们发现,如果g_NL(k)也被观测到,则该模型是可以证伪的。
2011-11-16 astro-ph.CO hep-th
General treatment of isocurvature perturbations and non-Gaussianities
我们提出了一个一般的形式主义,提供了一个系统的计算的线性和非线性扰动的任意数量的宇宙流体在早期宇宙经历各种过渡,特别是一些物种的衰变(如曲率或模量)。使用这种形式主义,我们重新审视的问题,isocurvature非高斯的混合inflaton-curvaton的情况下,并表明,一个可以获得显着的非高斯为主的isocurvature模式,同时满足目前的约束isocurvature的贡献,在所观察到的功率谱。我们还研究了两个曲率的情况下,考虑到生产的暗物质,并调查在这种情况下,可以产生显着的非高斯性。
2010-12-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial black hole constraints for curvaton models with predicted large non-Gaussianity
我们考虑早期宇宙的情况下,允许在小尺度上的非高斯曲率扰动的生产。研究了与非高斯性有关的原初黑洞形成的特殊性。特别是,我们表明,PBH的曲率扰动功率谱振幅的值的约束是强烈依赖于扰动的形状,可以显着(两个数量级)偏离通常的高斯限制${\cal P}_ζ\lesssim 10^{-2}$。我们给出的例子PBH质谱计算和PBH的曲率模型的特定情况下的约束。
2013-03-13 astro-ph.CO hep-ph
Memoirs of the curvaton: non-perturbative non-Gaussianity and supermassive primordial black holes
Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut(化学与生物物理研究所);Tallinn University of Technology(塔林科技大学);Center for Astrophysics and Space Science (CASS), New York University Abu Dhabi(纽约大学阿布扎比分校天体物理学与空间科学中心)
研究曲率子超出二次势的自相互作用,通过简化作用量构建非高斯映射,发现自相互作用可增强或抑制非高斯性,并利用强正非高斯性在COBE/FIRAS约束下产生超大质量原初黑洞种子,解释JWST观测的Little Red Dots。
2026-11-04 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Primordial Non-Gaussianity in Models with Dark Matter Isocurvature Fluctuations
我们研究了调制再加热和曲率子情形下的原初非高斯性和暗物质等曲率涨落。在这些场景中,可以产生大的非高斯性,另一方面,取决于暗物质是如何产生的,也可能出现过大的等曲率波动,这与目前的观测结果不一致。在本文中,我们研究这个问题的混合方案中的曲率波动也可以产生的暴胀子波动,以及从一个轻的标量场,如模量和曲率。我们表明,原始波动可以是高度非高斯的,而不冲突的等曲率波动的这种混合情况下,目前的约束。然而,如果等曲率起伏的约束像普朗克卫星所预期的那样变得更严格,那么绝热起伏的非线性参数$f_{\rm NL}$应该和$f_{\rm NL} \lesssim 3$一样小,这将对暗物质的产生机制产生有趣的影响。在这些情况下,还讨论了来自等曲率波动的非高斯性。
2009-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity in String Cosmology: A Case Study
我们研究了非高斯效应,使用$δN$形式主义,在一个多场暴胀模型中的Kähler模量来自IIB型弦紧化在大体积极限。本文的分析工作主要遵循Vernizzi和Wands提出的可分离势方法。数值分析,然后在计算非高斯超过慢滚制度。文中还讨论了曲率情况的可能性。给出了曲率存在的条件,并计算了在大体积极限下曲率衰变产生的非高斯性。
2010-10-15 astro-ph.CO hep-th
D-branes and cosmic structure
我们概述了嵌入的矢量曲率的情况下,作为一个有前途的机制,以产生统计各向异性的IIB型弦论,在一个单一的D-膜上的矢量场的矢量曲率的作用。我们首先在开弦暴胀的背景下考虑一个玩具模型,然后在闭弦暴胀的背景下开始构建一个具体的模型。
2013-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussian bubbles in the sky
指出了早期宇宙中由于气泡成核而产生的天空中非高斯气泡的一种可能机制。我们考虑一个曲率的情况下,通货膨胀和假设的曲率场φ,其能量密度是次主导的通货膨胀期间,但这是负责的曲率扰动的宇宙,耦合到另一个领域σ,经历假真空衰变通过量子隧穿。对于这个模型,我们计算的曲率波动的偏度,由于其相互作用与西格玛在隧穿过程中,也就是说,在一个瞬子的解决方案,描述假真空衰变的背景。我们发现,由此产生的曲率偏度可以在气泡内的时空区域变得很大。然后,我们计算相应的偏度的统计分布的宇宙微波背景(CMB)的温度波动。我们发现在天空中的气泡状区域中存在非零的偏斜。它可以大到在不久的将来被探测到,如果被探测到,它将为我们带来关于早期宇宙物理学的宝贵信息。
2012-08-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
CMB spectral distortions in generic two-field models
我们研究了两个不相关源对原始扰动有贡献的模型中的CMB $μ$失真。我们通过振幅、倾斜、运行和运行的运行来参数化每个源。我们进行了详细的分析的分布信号作为模型参数的函数,突出的差异相比,单源模型。作为一个具体的例子,我们还研究了混合暴胀曲率的情况。我们发现,$μ$失真可以有效地打破退化的曲率参数,特别是当结合未来的灵敏度探测张量标量比$r$。例如,假设边界为$μ< 0.5 \times 10^{-8}$和$r<0.01$,曲率贡献应该为零,或者曲率应该主导原始扰动,并且其慢滚参数$η_χ$被约束为区间$-0.007 < η_χ< 0.045$。
2017-11-08 astro-ph.CO hep-ph
Generalising Axion-like particle as the curvaton: sourcing primordial density perturbation and non-Gaussianities
我们调查的非微扰产生的类轴子粒子(ALP)的潜力,涉及费米子在暗扇区耦合到ALP,在早期宇宙膨胀阶段的ALP是一个旁观者字段。由于存在两个费米子质量$m_u$和$m_d$耦合到ALP,这里的势偏离了标准余弦性质。在暴胀期间,ALP是一个旁观者场,但在暴胀结束后,它开始振荡并主导宇宙的能量密度,从而产生等曲率扰动,而来自暴胀子的标准曲率波动被认为是次主导的。随后,ALP衰变,将等曲率扰动转换为绝热扰动,从而充当原始密度扰动的起源。我们确定的参数空间涉及的轴子衰变常数$f_a$,规模的限制$Λ$,ALP质量$m$和费米子的质量,$m_u$和$m_d$,它可以令人满意地表现为曲率和源所观察到的原始密度扰动。我们还预测本地非高斯信号的双谱和三谱$f_{NL}$和$g_{NL}$,作为比率的函数$m_u/m_d$,这是在允许的范围内,在最新的普朗克观测和未来的观测是可检测的。特别地,我们观察到$f_{NL}$和$g_{NL}$的值取决于$m_u$和$m_d$的比率:$f_{NL}$对于除$m_u = m_d$之外的所有情形或多或少为正,并且无论$m_u$和$m_d$之间的比率如何,$g_{NL}$总是为正。我们的分析结果在极限$m_u = m_d$类似香草曲率的情况下,而在极限$m_u \gg m_d$类似纯轴子余弦势。
2023-02-01 astro-ph.CO hep-ph
The Role of the Curvaton Post-Planck
本研究利用最新CMB的标量谱指数和张标比约束,结合Starobinsky模型与新暴胀模型,分析曲率子场对暴胀模型的影响,限定曲率子参数并研究局域非高斯性产生。
2024-09-12 astro-ph.CO hep-ph