Primordial gravitational waves and curvature perturbations induced energy density perturbation
本研究计算辐射主导时期高斯曲率扰动与原初引力波诱导的二阶标量和密度扰动，给出源项、核函数及功率谱，表明原初引力波可能显著影响能量密度扰动。
2024-01-29 astro-ph.CO gr-qc
Measuring the tilt of primordial gravitational-wave power spectrum from observations
本文研究暴胀产生的原初引力波，探讨当前对其谱倾斜度的约束，并预测未来观测的改进潜力。
2019-07-23 astro-ph.CO gr-qc
Optimistic estimation on probing primordial gravitational waves with CMB B-mode polarization
在宇宙微波背景偏振测量中，需要三个频率通道来区分原始B模与偏振尘埃和同步辐射。我们对仅使用宇宙微波背景B模探测原初引力波的灵敏度进行了乐观估计，并探讨了如何在理论上合理的暴胀模型中达到张量标量比$r$的阈值。例如，Lyth边界隐含$r \simeq 2\times10^{-3}$，校正的Lyth边界显示$r \simeq 7\times10^{-4}$，并且一些典型的膨胀模型给出$r\simeq4\times10^{-5}$。考虑到最新的$r$约束，即在$95\%$置信度下的$r_{0.05}<0.07$，我们发现由于宇宙微波背景B模功率谱的宇宙变化，正则单场慢卷暴胀中的相容关系$n_t=-r/8$不能与标度不变性区分开来.宇宙的变化对张量谱指数的测量，也就是对$2\leqslant\ell\leqslant \ell_\text{max}=300$的$σ_{n_t}\simeq0.01$，施加了不可避免的限制。
2018-11-28 astro-ph.CO gr-qc
Probing the shape of the primordial curvature power spectrum and the energy scale of reheating with pulsar timing arrays
本研究利用NANOGrav 15年数据，通过贝叶斯推断约束原初曲率功率谱形状和再加热能量尺度，发现窄峰（Δ<0.001）和再加热温度下限（≥0.1 GeV），为探测早期宇宙提供独特标志。
2024-07-22 astro-ph.CO gr-qc
A New Approach to Probing Primordial Non-Gaussianity
我们解决了估计早期宇宙模型中高斯性偏差的双重挑战，同时保留必要的信息来评估非高斯性的检测是否是原始的。我们这样做，通过构建一个新的统计，双谱相关的功率谱，这是从宇宙微波背景的地图构建。该估计器被优化用于原始非高斯检测，但也可以用于区分原始非高斯性与次级非高斯性，例如可能来自未减去的点源或来自分量分离的残差。扩展早期的研究，我们提出了无偏非高斯估计优化部分天空覆盖和不均匀噪声与现实的扫描策略，但保留评估前景污染的能力。
2009-04-28 astro-ph.CO
Smearing of primordial gravitational waves
研究宇宙辐射主导阶段原初引力波的弥散机制，发现其穿过物质非均匀性时具双曲性、会使波谱平坦，需在相关探测实验的背景性质解读中予以考虑。
2024-04-10 astro-ph.CO gr-qc
Probing Primordial Stochastic Gravitational Wave Background with Multi-band Astrophysical Foreground Cleaning
原始随机引力波背景（SGWB）携带着早期宇宙物理学的第一手信息，可能包括暴胀效应、预热效应、宇宙弦效应、电弱对称破缺等。然而，致密双星的天体物理前景可能掩盖了SGWB，给探测和精确测量带来困难。在本文中，我们提出了一种前景清洗方法，利用引力波观测在其他频段。我们应用这种方法来探测与星载引力波探测器，如激光干涉仪空间天线（LISA）的SGWB。我们发现，来自致密双星（黑洞和中子星）的LISA波段天体物理前景的谱密度可以以10- 10级的精度预测，假设第三代GW探测器的10年观测，例如，宇宙探险家虽然这种多波段的方法不适用于二进制白矮星（BWD），通常合并之前，进入地面探测器的频带，我们限制我们的前景清理频率高于$\sim5$兆赫，所有银河系BWD可以单独解决LISA和形状的光谱密度的前景河外BWD可以重建和/或建模具有一定的不确定性。前景清理后，LISA对原始SGWB的灵敏度将大大提高，无论是两个LISA星座，其中SGWB可以通过互相关它们的输出测量或只有一个星座与三个航天器，其中SGWB可以通过对比信号通道和零通道的响应测量。
2020-10-14 astro-ph.CO gr-qc
Probing primordial black holes with anisotropies in stochastic gravitational-wave background
原始黑洞，如果被认为是冷暗物质的重要组成部分，则可以追溯到宇宙的非均匀大尺度结构。因此，随机引力波背景，起源于原始黑洞双星发射的未分辨信号的非相干叠加，预计将显示各向异性跨越天空。在这项工作中，我们调查的角度相关的各向异性的第一次，并证明他们的区别，从类似的信号产生的天体物理黑洞双星。我们仔细评估了相关的不确定性，由于散粒噪声和宇宙方差，并表明，在低频制度的研究信号可以区分从天体物理起源的信号。我们的研究结果是特别有前途的恒星质量范围内，合并起源的识别一直特别具有挑战性。
2022-12-04 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Primordial black holes as a novel probe of primordial gravitational waves
提出了一种利用原初黑洞探测原初引力波的新方法。当远小于宇宙微波背景尺度的同动尺度上的原始张量扰动的振幅很大时，它实质上会引起由二阶效应引起的标量扰动。如果由此产生的标量扰动的幅度变得太大，那么PBH被过度生产到与限制其丰度的各种现有观测不一致的水平。这导致了超视界尺度上初始张量扰动振幅的上界。这些上限PBH与其他现有的界限进行比较。
2016-05-15 astro-ph.CO gr-qc
Polarized initial states of primordial gravitational waves
当在修正引力中考虑暴胀宇宙或当物质场在暴胀期间存活时，原始引力波的极化可能是相关的。这种极化已经在Bunch-Davies真空中讨论过了。本文不考虑引力波极化的动力学产生，而是考虑由$SU(2)$相干态构造的极化初态。然后，我们评估的原始引力波的功率谱的状态。
2020-03-31 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on primordial curvature spectrum from primordial black holes and scalar-induced gravitational waves
原初黑洞和标量诱导引力波的观测数据可以在小尺度上约束原初曲率扰动。我们用一个破幂律形式来参数化原初曲率扰动，发现它与许多能产生原初黑洞的暴胀模型是一致的，如非最小导数耦合暴胀、标量-张量暴胀、Gauss-Bonnet暴胀和K/G暴胀.利用峰值理论计算了原初暗物质中原初黑洞的比例，得到了原初黑洞对破缺幂律形式的原初曲率功率谱的约束.实空间的礼帽和高斯窗函数被认为是。高斯窗函数对原曲率扰动幅度的约束比实空间礼帽窗函数的约束大3倍左右。给出了NANOGrav 12.5yrs数据集原始曲率扰动的约束条件，其中NANOGrav信号被假定为标量诱导的引力波，并且仅使用前5个频率点。
2023-01-29 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational-wave observations and primordial black holes
本文综述了当前及未来引力波探测器识别原初黑洞双星并合的能力，重点讨论通过观测原初起源特征量来区分其来源的前景。
2024-07-31 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on primordial density perturbations from induced gravitational waves
我们考虑在辐射主导的热大爆炸过程中产生的引力波的随机背景作为对原始密度扰动的约束，其同动长度尺度远小于宇宙微波背景或大尺度结构直接探测的尺度.我们把弱上界的原始密度扰动从目前的数据。未来的探测器，如BBO和DECIGO将在小尺度上对原始密度扰动施加更强的约束。
2010-01-13 astro-ph.CO gr-qc
Probing primordial non-Gaussianity with SKA galaxy redshift surveys: a fully relativistic analysis
平方公里阵列（SKA）将对数千万到数亿个HI星系进行光谱调查，最终覆盖30，000平方公里。°的并延伸到红移z~2。SKA探测的巨大体积将允许对原始非高斯性的一些最佳约束，基于对大尺度功率谱的测量。我们调查各种观测设置HI星系红移调查，兼容SKA第1阶段和第2阶段（全SKA）配置。我们使用相应的数量计数和偏差为每个调查从现实的模拟和衍生的放大偏差和源计数的演变直接从这些。这是第一次，我们产生的预测，充分包括广义相对论对星系数计数的影响。这些对标准分析的修正在非常大的尺度上变得重要，在那里原始非高斯性的信号变得最强。我们的研究结果表明，对于完整的调查，非高斯参数fNL可以被约束到1.54的精度。这将普朗克卫星设定的电流限制提高了五倍，使用了完全不同的方法。
2016-12-02 astro-ph.CO gr-qc
Probing primordial non-Gaussianity with 21 cm fluctuations from minihalos
我们调查未来的限制，从21厘米角功率谱的minihalos的原始本地型非高斯。我们特别关注原始曲率扰动的三谱，其特征在于非线性参数$τ_{\rm NL}$和$g_{\rm NL}$。我们表明，未来的测量微晕21厘米角功率谱可以探测这些非线性参数与$τ_{\rm NL}\sim30$和$g_{\rm NL}\sim2\times10^3$的平方公里阵列（SKA）和$τ_{\rm NL}\sim0.6$和$g_{\rm NL}\sim8\times10^2$的快速傅里叶变换望远镜（FFTT）的前所未有的精度。这些敏感性水平将对暴胀宇宙的模型和宇宙密度波动的起源产生重大影响。
2018-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Primordial Black Hole Scenarios with Terrestrial Gravitational Wave Detectors
本文综述了利用当前及未来地面引力波探测器，通过诱导引力波和双星并合信号探测两个质量范围原初黑洞的方法，并给出背景信号频率与振幅的粗略估计。
2024-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing primordial black hole and measuring the Hubble constant with multiband gravitational-wave observations
存在两种与原初曲率扰动有关的随机引力波背景。一种是由于曲率扰动与张量扰动的非线性耦合而产生的引力波，另一种是在辐射占优时代，当大振幅曲率扰动重新进入视界时形成的二元原初黑洞的合并产生的引力波。在本文中，我们找到了这两种随机引力波背景的峰值频率之间的一个非常有用的关系。这一关系不仅为原初黑洞的存在提供了确凿的证据，而且为利用随机引力波背景的多波段观测测量哈勃常数$H_0$提供了一种方法。
2023-01-11 astro-ph.CO gr-qc
Probing the primordial Universe with MeerKAT and DES
人们通常认为，我们需要等到下一代的调查，如欧几里得，LSST和SKA，以改善目前最好的约束原始非高斯普朗克实验。我们表明，两个当代的调查，与SKA前体MeerKAT和暗能量调查（DES），可以结合使用多示踪剂技术，以提供一个准确的测量$f_{\rm NL}$，是三倍优于普朗克。
2016-12-09 astro-ph.CO
Probing the primordial power spectra with inflationary priors
我们研究了基于单场慢卷暴胀模型的原始曲率和张量扰动的功率谱与先验的约束。我们随机抽取了哈勃慢滚参数，并利用暴胀流方程生成了原始功率谱。使用最近的观测数据的CMB和几个测量的几何距离在宇宙晚期，贝叶斯参数估计和模型选择的模型，有单独的先验慢卷参数。采用原始功率谱的标准参数化也进行了相同的分析。我们证实了尺度不变的Harrison-Zel'dovich谱是不利的，从以前的研究增加的意义。虽然目前的观测似乎是最佳的单场慢卷膨胀的一些简单模型建模，数据是不够的约束，以区分这些模型。
2010-02-16 astro-ph.CO
Probing reheating with primordial spectrum
我们研究了再加热温度对谱指数和张量标量比的暴胀预言的影响。假设正弦振荡和再加热过程是非常快的，再加热温度可以被限制为正弦振荡的10 - 100倍，甚至更好的未来观察的前景。除此之外，我们发现，在某些模型中，预测也可能对再加热温度不敏感，包括希格斯膨胀。
2015-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing multi-step electroweak phase transition with multi-peaked primordial gravitational waves spectra
原始引力波的多峰光谱被认为是早期宇宙中连续相变动力学的唯象相关信息源。特别是，这些特征可以追溯到早期宇宙中发生在多个步骤中的一阶电弱相变的特定模式。这种现象在标准模型的多标量扩展中显得相当普遍。在希格斯扇区的一个特别简单的扩展中，我们已经确定并研究了连续的长期和短期持续过渡的出现，以及它们在原始引力波谱中产生多峰结构的基本作用。我们讨论了潜在的探测这些签名拟议的引力波干涉仪。
2020-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Primordial black holes and secondary gravitational waves from inflationary model with a non-canonical kinetic term
在非正则动力学项的峰值作用下，原始曲率扰动的振幅在小尺度下可以增强7个数量级，而在大尺度下与观测结果保持一致.峰值函数和暴胀势不受此机制的限制。我们以Higgs模型和T模型为例，展示了丰富的不同质量的原初黑洞暗物质和不同峰值频率的标量诱导次级引力波是如何产生的。我们还发现，原初曲率扰动和标量诱导次级引力波的能量密度的增强功率谱可以有一个尖锐的峰值，也可以有一个宽的峰值。由增强机制产生的具有$10^{-14}-10^{-12} M_{\odot}$周围质量的原初黑洞可以构成几乎所有的暗物质，伴随原初黑洞产生的标量诱导次级引力波可以通过脉冲星定时阵和天基引力波观测站进行检测。因此，该机制可以通过原始黑洞暗物质和引力波观测来检验。
2021-04-10 astro-ph.CO gr-qc
Scalar Induced Gravitational Waves signaling Primordial Black Hole Dark Matter
本文研究原初黑洞形成及其标量诱导引力波背景，考虑局部非高斯性，并指出对LISA和PTA实验的可观测影响。
2025-04-25 astro-ph.CO gr-qc
Probing first-order electroweak phase transition via primordial black holes in the effective field theory
本文在近似排列的Higgs有效场论框架下研究了一级电弱相变中原初黑洞的产生，其中非解耦量子效应得到了恰当的描述.由于这种原始黑洞的质量估计约为太阳质量的$10^{-5}$，目前和未来的微透镜观测，如斯巴鲁HSC，OGLE，PRIME和罗马太空望远镜可能能够探测电弱相变。我们研究了一阶电弱相变可以产生原始黑洞的参数区域，并探讨了它们在这些观测下的可探测性。本文还讨论了原始黑洞观测、引力波观测和对撞机实验的互补性，以检验电弱相变的性质。
2022-11-29 astro-ph.CO hep-ph
Chiral Imprint of a Cosmic Gauge Field on Primordial Gravitational Waves
具有各向同性应力能的宇宙学规范场将宇称破缺引入到引力波的行为中。我们表明，暴胀引力波的原始频谱开发一个首选的旋向，左或右圆极化，这取决于丰度和耦合的规范场在辐射时代。适度丰富的规范场将导致宇宙微波背景温度和极化模式的宇称违反相关性，这些都可以通过当前和未来的实验检测到。
2014-12-18 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Gravitational Waves with LISA
原初引力波是现代宇宙学的下一个目标。它们代表了早期宇宙的一个窗口，也是暴胀时期物理学和微观物理学的唯一探测器。当GW的产生发生在比标准的单场慢滚更丰富的场景中时，GW信号在小于宇宙微波背景的尺度上也变得可能被检测到。LISA将是对CMB实验的极大补充，以提取有关原始暴胀模型的信息，特别是探测我们所知甚少的暴胀时期的各个阶段。
2016-12-20 astro-ph.CO gr-qc
Probing Primordial Magnetism with Off-Diagonal Correlators of CMB Polarization
原始磁场（PMF）通过法拉第旋转（FR）在宇宙微波背景（CMB）中产生极化$B$模，导致CMB温度和极化的非平凡2点和4点关联函数。我们讨论了原始磁场的探测能力，使用不同的关联函数，并评估其相对的优点。我们已经充分考虑了弱透镜的污染，这有助于方差，但其对4点相关的贡献是正交的FR。我们表明，普朗克实验可以检测到的尺度不变的PMF的强度为nG使用FR诊断在90 GHz，而现实的未来实验在相同的频率可以检测到10^{-10} G。利用多个频率将改善这些前景，使CMB的FR成为标度不变PMF的强有力的探针。
2013-03-14 astro-ph.CO
Gravitational waves from primordial scalar and tensor perturbations
本文研究辐射主导时期原初标量和张量扰动诱导的二阶引力波，给出功率谱显式表达式，并发现当张标比为0.2时，原初张量扰动可使LISA观测信噪比提高约50%。
2023-04-18 astro-ph.CO gr-qc
Stochastic gravitational wave background from accreting primordial black hole binaries during early inspiral stage
本文研究了早期宇宙中原始黑洞双星在其早期螺旋阶段吸积周围高密度辐射时产生的随机引力波背景。我们首先证明了由于原始黑洞质量的快速增加，从原始黑洞双星产生的引力波振幅具有修正项。这些修正项是由于质量的一阶和二阶时间导数的非零以及它们对四极矩张量的整体二阶时间导数的贡献而产生的。我们发现，这些修正项中的一些项不仅与主项相比是重要的，而且在早期宇宙的某些时间范围内甚至占主导地位。这些修正项的意义不仅在于单个PBH双星产生的引力波振幅，而且还在于它们产生的整个随机引力波背景。我们表明，这种吸积的原始黑洞双星产生的谱密度位于一些目前和未来的引力波探测器的可探测范围内。
2019-11-18 astro-ph.CO gr-qc
Multiple peaks in gravitational waves induced from primordial curvature perturbations with non-Gaussianity
本文将高斯情形下原初曲率扰动诱导引力波的分析推广到非高斯情形，并总结出界定非高斯曲率扰动多重峰所诱导引力波峰的经验法则。
2024-10-15 astro-ph.CO gr-qc
Probing Inflationary Origins of Primordial Black Holes with LIGO--Virgo--KAGRA O1--O4a data
Tsinghua University（清华大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；The University of Chicago（芝加哥大学）
本研究利用LIGO--Virgo--KAGRA O1--O4a数据约束两种暴胀机制产生的原初黑洞，未发现证据，但设定了95%置信上限，证明随机引力波观测是探测小尺度暴胀物理和PBH形成的强大互补手段。
2026-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Primordial Magnetic Fields Using Ly-alpha Clouds
从早期结构形成的原始磁场的影响，我们知道，在早期结构形成过程中的原始磁场的存在下，可以诱导更多的扰动在小尺度（目前1-10 Mpc/h）相比，通常的LCDM理论。剪切关联和Ly-alpha云等宇宙学观测量可以有效地探测这些尺度上的物质功率谱。本文讨论了原初磁场对Ly-alpha云分布的影响。我们模拟了包含原始磁场贡献的视线密度涨落。我们计算这种情况下的Ly-alpha不透明度的演变，并比较我们的理论估计Ly-alpha不透明度与现有的数据来约束原始磁场的参数。我们还讨论了两个密度场相关的情况。我们的分析产生的磁场强度的上限约为0.3-0.6 nG的范围内的近尺度不变的模型，对应于磁场功率谱指数n \simeq-3。
2012-10-27 astro-ph.CO
Cosmology with space-based gravitational-wave detectors --- dark energy and primordial gravitational waves ---
拟议中的天基引力波（GW）探测器，如DECIGO和BBO，将探测到约10^6个中子星（NS）双星，并以高精度确定到双星的光度距离。结合光度距离和宇宙学引起的引力波相位修正，可以在不需要宿主星系红移测量的情况下，通过电磁观测来测量宇宙膨胀到高红移，从而成为探测暗能量的一种独特方法。另一方面，这样的NS-二元前景应该被减去，以检测在暴胀期间产生的原始GW。因此，暗能量的约束能力和原始引力波的可探测性强烈地依赖于探测器的灵敏度，并且彼此密切相关。在本文中，我们调查的暗能量的状态方程与未来的空间基GW探测器与/不识别宿主星系的红移的约束。我们还研究了原始GW的敏感性，适当地处理NS二进制前景的残留。基于这些结果，我们讨论了实现上述有针对性的宇宙学研究所需的探测器灵敏度。
2012-02-24 astro-ph.CO gr-qc
Searching for primordial black holes with stochastic gravitational-wave background in the space-based detector frequency band
假设原始黑洞是暗物质的一部分，其中一些黑洞可能聚集在星系中心，并逆着中心大质量黑洞指向中心的引力进行逆轨道或逆轨道运动。如果原始黑洞的质量是恒星质量或更小的数量级，这种极端的质量比吸气可以发射引力波，并形成一个背景，由于宇宙的所有贡献的非相干叠加。我们分别研究了定向源、银河系人马座A $^\ast$周围的原始黑洞和各向同性河外总贡献的随机引力波背景能量密度谱。结果表明，对于上述两种源，所产生的随机引力波背景能量密度具有不同的频谱特征，例如在频域中的峰值位置。探测到具有这种特征的随机引力波背景可能为原初黑洞的存在提供证据。相反，零搜索结果可以限制暗物质中原始黑洞的丰度。
2020-04-23 astro-ph.CO gr-qc
Stochastic Gravitational-Wave Background due to Primordial Binary Black Hole Mergers
最近先进的LIGO探测到的二进制黑洞合并促使多项研究调查的可能性，重GW 150914二进制系统是原始的起源，因此可能是黑洞形式的暗物质的证据。我们计算的随机背景所产生的非相干叠加的这种原始的二元黑洞系统在宇宙中，并比较它类似的背景光谱，由于二元黑洞系统的恒星起源。我们研究了未来的引力波探测器探测这种背景的可能性，并讨论了使用随机引力波背景测量来约束黑洞形式的暗物质成分的可能性。
2016-08-24 astro-ph.CO gr-qc
Probing scalar induced gravitational waves with PTA and LISA: The Importance of third order correction
本文将三阶标量诱导引力波计算从单色谱推广到对数正态谱，发现三阶修正显著提升LISA信噪比并降低PTA拟合的原初功率谱振幅与峰值频率。
2024-02-27 astro-ph.CO gr-qc
Probing Dark Matter Isocurvature with Primordial Non-Gaussianity
本研究探讨暴胀中轻场产生的等曲率涨落与绝热扇区相互作用形成的混合非高斯性，其运动学依赖不同于局域形状，并针对QCD轴子场景提出可显著提升普朗克灵敏度的搜索参数空间。
2024-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detecting extremely low frequency primordial gravitational wave by gravitational lens system
针对传统B模极化探测极低频原初引力波（PGWs）受尘埃污染的问题，提出利用高红移源的引力透镜系统（GLS）探测PGWs，发现受PGWs扰动的GLS时间延迟会强烈偏离理论值，可作为极低频PGWs存在的证据。
2025-03-03 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Lens System as a Long Baseline Detector of Extremely Low Frequency Primordial Gravitational Wave
本文研究了极低频原初引力波对非对齐引力透镜系统的影响，采用奇异等温球透镜模型发现时间延迟的强烈偏离可作为引力波印记，表明引力透镜系统能作为长基线探测器探测极低频原初引力波。
2024-11-19 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Primordial black holes as a novel probe of primordial gravitational waves. II: Detailed analysis
最近，我们提出了一种新的方法来探测原始引力波的丰度上界的原始黑洞（PBH）。当早期宇宙中产生的原始张量扰动的振幅相当大时，由于它们的二阶效应，它们会引起大量的标量扰动。如果这些引起的标量扰动太大，当他们重新进入视界，然后PBH是过度生产，他们的丰度超过观测上限。也就是说，超视界尺度上的原始张量扰动可以从PBH的缺失中得到约束。在我们最近的论文中，我们只显示了这些新的约束的简单估计，因此在本文中，我们提出了详细的推导，解决了在二阶张量扰动引起的标量扰动的爱因斯坦方程。我们还推导出一个近似公式的概率密度函数的诱导密度扰动，必要的PBH的丰度的原始张量功率谱，假设原始张量扰动遵循高斯分布。我们从PBH的新的上限与其他现有的边界从大爆炸核合成，宇宙微波背景，LIGO/Virgo和脉冲星定时阵列。
2016-08-16 astro-ph.CO gr-qc
Signatures of primordial gravitational waves in matter power spectrum
我们模拟了尘埃宇宙从$z=1089$到$z=0$的演化过程。我们对具有标量扰动的平坦Friedmann-Lemaire-Robertson-Walker（FLRW）背景时空中的爱因斯坦方程进行了数值积分，标量扰动是由微波背景中各向异性程序（CAMB）产生的物质功率谱导出的。为了研究太初引力波（GW）对宇宙非均匀性的影响，我们在上述度规中加入了一个初始振幅为$3\times 10^{-4}$的衰减、无发散、无迹的太初张量扰动.我们发现，这种原始张量扰动抑制了约$0.01\%$在$z=0$波数与它的模式的物质功率谱。这种抑制可能是未来全球变暖背景的一种可能的探测。
2020-06-11 astro-ph.CO gr-qc
Stochastic gravitational waves associated with the formation of primordial black holes
原始黑洞（PBH）合并被认为是LIGO合作探测到的引力波事件的一种解释。这样的PBH可能是在早期宇宙中形成的，因为小尺度上的原始波动的极其罕见的高西格玛峰的崩溃，只要小尺度上的原始扰动的幅度相对于大尺度上观察到的扰动的幅度显着增强。这些小尺度扰动的结果之一是随机引力波的产生，这些随机引力波在标量扰动中以二阶出现，主要是在PBH形成之前。这些诱导的引力波已经被证明，假设高斯初始条件，是可比的，从欧洲脉冲星定时阵列，严重限制了这种情况下的当前限制。然而，我们发现，增强波动幅度的模型通常涉及非高斯初始条件。在这样的初始条件下，脉冲星计时的电流限制可以被规避。诱导引力波背景的振幅可以大于或小于超大质量黑洞双星的随机引力波背景。
2017-02-16 astro-ph.CO gr-qc
Imprint of primordial gravitational wave with extremely low frequency on gravitational lens system
具有极低频率的原始引力波被认为起源于早期宇宙的膨胀。这类引力波的探测对于验证暴胀理论和确定暴胀的能量尺度具有重要意义。宇宙微波背景B模式极化是极低频原生引力波的一种很有前途的探测方法。为了寻找极低频原初引力波引起的互补观测特征，我们通过研究极低频原初引力波对源-偏转器-观测者不对准的引力透镜系统的影响，提出了另一种探测方法.结果表明，在选定的一系列参数下，极低频原初引力波扰动下的引力透镜系统会产生时间延迟，与理论模型推导的时间延迟偏差可达100%左右，这意味着具有非对齐配置的引力透镜系统可以作为潜在的长基线，极低频原初引力波线探测器。
2022-10-09 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Probing primordial non-Gaussianity with the power spectrum and bispectrum of future 21cm intensity maps
在再电离之后，星系中中性氢的21厘米发射线提供了暗物质的示踪物。使用SKA和其他射电望远镜进行的下一代强度测绘调查将覆盖大范围的天空区域和广泛的红移，便于将其用作原始非高斯性的探测器。{以前的工作已经表明，双谱可以实现对原始非高斯性的严格约束，未来的调查是专门设计用于干涉仪模式下的强度映射}。在这里，我们调查的约束条件，可从单碟模式下操作的调查，\rev{using the combined power spectrum and bispectrum signal}。在功率谱的情况下，单碟调查通常优于干涉仪调查。我们发现，相反的双谱：单碟调查是没有竞争力的干涉仪模式设计的调查。
2021-04-16 astro-ph.CO
Probing the small-scale primordial power spectrum via relic neutrinos and acoustic reheating
University of Zurich（苏黎世大学）；University of Trento（特伦托大学）；Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (TIFPA)-INFN（基本物理与应用特伦托研究所（TIFPA）-意大利国家核物理研究所）；Institute d’Astrophysique de Paris (IAP)（巴黎天体物理学研究所）；The Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；University of Oxford（牛津大学）
研究通过残留中微子和声学再加热探测小尺度原初功率谱，利用中微子衰减降低温度以限制原初曲率功率谱，与大爆炸核合成等其他观测结果互补。
2026-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the primordial Universe from the low-multipole CMB data
由于大角度尺度下宇宙微波背景（CMB）的温度起伏探测了光子退耦时超视界尺度的长度尺度，因而对微物理过程不敏感，因此低多极CMB数据被认为是对原始宇宙物理的一个很好的探测。在这封信中，我们将仅使用低多极CMB数据来约束具有张量扰动的基本$Λ$ CDM模型中的宇宙学参数，包括宇宙河外偏振背景成像（B2），Planck在2013年发布的（P13）和威尔金森微波各向异性探测器9年数据（W9）。我们发现，红色倾斜的功率谱的遗迹引力波是兼容的数据，但蓝色倾斜的功率谱的标量扰动的大尺度上是首选在$2σ$的置信水平。
2014-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing primordial black holes at high redshift with future gravitational wave detector
本研究分析了未来引力波探测器（地基及LISA）探测埋藏于恒星起源双黑洞群中的原初双黑洞（PBHB）的潜力，利用高红移并合率差异区分二者，发现多探测器协同可有效评估PBHB群是否存在。
2023-11-20 astro-ph.CO gr-qc physics.ins-det
Probing small-scale primordial power spectra with induced gravitational waves
Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences（杭州高等研究院，中国科学院大学）；Tianjin University（天津大学）
本研究通过分析诱导引力波探测小尺度原初功率谱，提出TSIGWs作为约束原初扰动的新方法。
2026-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploring the Spectral Shape of Gravitational Waves Induced by Primordial Scalar Perturbations and Connection with the Primordial Black Hole Scenarios
人们越来越期望引力波探测器将在未来几年开始探测随机引力波背景。我们探讨了由标量微扰引起的二阶引力波的频谱形状，并推测这些引力波是在早期宇宙中产生的。我们计算了在辐射和动能时代产生的引力波谱以及与之相关的原始黑洞对应物。我们采用功率谱的原始曲率扰动产生的$α$-吸引子和非最小导数耦合膨胀模型以及高斯和δ型形状。我们证明了张量模式的能力，以约束的原始曲率扰动的频谱和区分暴胀模型。引力波的产生也可以通过谱形和振幅来区分。
2021-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing higher-order primordial non-Gaussianity with galaxy surveys
通过平方公里阵列（SKA）的射电连续星系调查，欧几里德的光度星系调查及其组合，我们预测了未来对原始非高斯性的限制。我们重点研究了局域型高阶非线性参数对参数估计的潜在影响，特别是暴胀相容性不等式的证明。非标准的暴胀模型，如多场模型，引入了大尺度下星系的尺度依赖随机成团，这是对原初密度涨落产生机制的独特探索。Fisher矩阵分析表明，SKA提供的深度和广度的观测更有利于约束$τ_{\rm NL}$，而Euclid由于红移信息对$f_{\rm NL}$有很强的约束力，这表明两者之间的联合分析对于打破非线性参数之间的简并是非常必要的。完整的SKA和Euclid的组合将达到所需的精度水平，以确认即使是$f_{\rm NL}\approx 1.5$和$τ_{\rm NL}\approx 17$的一致性不等式，虽然它仍然是很难的一个单一的调查，以确认它时，$f_{\rm NL}\lesssim 2.7$。
2016-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing primordial features with future galaxy surveys
我们研究的能力，未来测量的星系团的功率谱探测偏离幂律谱的原始波动。考虑到信息从星系集群功率谱的准线性尺度，即$k<0.1$ h Mpc $^{-1}$，我们提出的预测DESI，Euclid和SPHEREx结合CMB的测量。作为偏离简单幂律的原始功率谱的例子，我们考虑了四个$Planck$ 2015年最佳拟合，这些拟合是由慢滚近似的不同突破的暴胀模型激发的。这四个代表性模型提供了对CMB温度各向异性的改进拟合，尽管没有达到统计显著性水平。至于最简单的$Λ$ CDM模型中物质含量的其他扩展，这些星系巡天所预期的物质功率谱和CMB各向异性的原始功率谱中的信息的互补性可以有效地约束宇宙学模型。我们发现，这三个星系调查可以添加重要的信息CMB，以更好地约束所考虑的四个模型的额外参数。
2018-04-04 astro-ph.CO
Probing Primordial Chirality in the Matter Distribution
Xiamen University（厦门大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
本研究提出基于螺旋度的估计量，利用宇宙学模拟验证其可保留原初宇称破缺的手征性，经SDSS DR7数据探测发现本地宇宙宇称破缺无统计显著性证据，为原初宇称破缺提供直接探测途径。
2026-07-30 astro-ph.CO
Probing primordial features with next-generation photometric and radio surveys
我们调查的可能性，使用未来的测光和无线电调查，以约束的功率谱的原始波动，这是预测的通货膨胀模型与违反慢卷阶段。我们预测限制与Fisher分析的参数化特征的振幅在超大尺度上，以评估这些是否可以区分宇宙方差。我们发现，下一代的光度和无线电调查有可能测试这些模型的灵敏度比目前的CMB实验，星系和CMB观测之间的协同作用是能够约束模型与许多额外的参数。特别是，一个SKA连续统调查，具有巨大的天空覆盖范围和几个$μ$ Jy的通量阈值，可以证实在早期宇宙中存在一个新的阶段，超过3 $σ$。
2018-04-04 astro-ph.CO
Probing primordial non-Gaussianity by reconstructing the initial conditions
该研究提出通过重建初始密度场去除后期非高斯性以限制原初非高斯性，结合微扰理论与卷积神经网络，重建平方势精度达99.8%，互相关估计量与双谱信息含量相当，f_NL约束可提升至多3倍。
2025-08-19 astro-ph.CO
