Relic Neutrinos Probing Small Scale Primordial Non-Gaussianity
Virtual Institute of Astroparticle Physics(虚拟高能天体物理研究所);KEK Theory Center, Institute of Particle and Nuclear Studies, High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构粒子与核学研究所KEK理论中心);Kobayashi-Maskawa Institute for the Origin of Particles and the Universe, Nagoya University(名古屋大学小林-益川粒子宇宙起源研究所);ICREA(加泰罗尼亚高级研究院);Institute of Space Sciences (ICE-CSIC)(空间科学研究所(ICE-CSIC));Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究学院(IEEC));Department of Physics and Astronomy, Vanderbilt University(范德堡大学物理与天文学系)
该研究利用遗迹中微子记录电磁熵产生,通过声学阻尼推导出三次光子数源和折叠双谱窗口,建立响应核,从而将小尺度原初非高斯性与中微子捕获率直接关联。
2026-09-29 gr-qc hep-ph hep-th
The inflationary prediction for primordial non-gaussianity
我们推广了δN形式,使得当初始场扰动为高斯型时,δ N给出了原始曲率扰动的所有随机性质.这种计算只需要知道某类未受扰动的宇宙。本文给出了非高斯性的主要信号--高斯噪声的双谱归一化\fnl的计算公式。文中给出了该公式的应用实例,并解释了它与宇宙学扰动理论的关系。
2005-09-18 astro-ph gr-qc hep-ph
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
Scale dependent bias from primordial non-Gaussianity with trispectrum
我们研究了由原始非高斯性引起的晕功率谱的尺度依赖性偏差。我们提出了一个分析结果的晕偏差,包括高达三谱的贡献。我们发现尺度依赖性偏差为探索非线性参数$\fnl$和$\tnl$之间的关系提供了新的可能性。
2011-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Signatures of Primordial Non-Gaussianity in the Large-Scale Structure of the Universe
我们讨论了宇宙学扰动中的原初(如暴胀)非高斯性如何在宇宙的大尺度结构中留下印记。我们的研究结果表明,在超哈勃尺度上的原始非高斯性信息流入后牛顿术语,在大尺度结构中留下了可观察的印记。未来对暗物质密度和特殊速度场的统计数据的高精度测量将允许确定原始非高斯性,从而代表对宇宙微波背景各向异性研究的补充工具。
2005-12-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Vanishing of local non-Gaussianity in canonical single field inflation
我们研究了可观测的原始局部非高斯性在两个相反的规范单场暴胀制度:吸引子(标准单场慢卷暴胀)和非吸引子(超慢卷暴胀)的生产。在吸引子区域,使用同动坐标的双谱的压缩极限的标准导数给出了著名的Maldacena的一致性关系$f_{NL} = 5(1-n_{s})/12$。另一方面,在非吸引子区域,压缩极限提供了一个实质性的违反由$f_{NL} = 5/2$给出的这个关系。在这项工作中,我们认为,无论通货膨胀是吸引子或非吸引子,可观察到的原始局部非高斯的大小被预测为$f_{NL}^{obs} = 0$(一个结果,已经被理解为在吸引子模型的情况下举行)。为了证明这一点,我们遵循使用所谓的共形费米坐标(CFC),最近在文献中介绍。这些坐标参数化了扰动FRW时空中惯性观测者的局部环境,允许人们识别和计算规范不变量,如$n$ -点关联函数。具体地说,我们发现,在暴胀期间,所有的模式已经退出视界后,压缩极限的3点关联函数的曲率扰动消失在CFC框架,无论暴胀制度。我们认为,这种取消应该持续通货膨胀结束后。
2018-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial non-Gaussianity and power asymmetry with quantum gravitational effects in loop quantum cosmology
圈量子宇宙学(LQC)提供了一个解决经典大爆炸奇点在深普朗克时代。在通常的慢卷暴胀之前,这种演化在慢卷暴胀开始时自然地产生激发态。这些量子引力效应有望在原初微扰谱和非高斯性上留下“指纹”,并在宇宙微波背景(CMB)中提供观测证据。虽然量子效应对原初微扰谱的影响已经被研究并受到当前数据的限制,但在本文中,我们继续研究这种效应对原初曲率微扰的非高斯性的影响。在本文中,我们提出了详细的和分析计算的非高斯性,并明确表明,由于量子效应的修正是在相同的大小的慢滚参数在可观察的尺度,从而在目前的观测约束。尽管如此,我们表明,在超视界尺度的压缩极限的非高斯性可以增强,进一步,这些影响可能会产生一个大的统计各向异性的功率谱通过Erickcek-Kamionkowski-Carroll机制。
2017-09-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Loop corrections to primordial non-Gaussianity
讨论了量子引力环效应对宇宙微波背景辐射的曲率功率谱和原初非高斯性等可观测量的影响。我们首先回顾前面所示的情况下,得到一个时间依赖性的zeta-zeta相关器由于环路校正。然后,我们研究了环路修正对CMB原始非高斯性的影响。我们的结论是,即使有一个单一的标量暴胀子,人们可能会得到一个巨大的非高斯值,这将超过观测值至少30个数量级。最后,我们讨论了标量驱动的暴胀模型的结果。
2018-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
First observational constraints on tensor non-Gaussianity sourced by primordial magnetic fields from cosmic microwave background
原始磁场在张量扰动中产生了大的压缩型非高斯性,从而在宇宙微波背景中产生了非高斯的温度起伏。我们第一次得到这样一个张量的非高斯观测约束从观测到的CMB地图。分析WMAP 7年资料的温度图,我们发现这种张量非高斯性与零是一致的。这给出了在$1 ~ {\rm Mpc}$上平滑的PMF强度的上限,即在$95%$ C. L.处的$B_{1 ~ \rm Mpc} < 3.1 ~{\rm nG}$。
2014-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hunting for Primordial Non-Gaussianity in the Cosmic Microwave Background
自2002年COBE数据首次给出了(局部)原始非高斯性参数fNL的极限以来,CMB的观测一直在约束原始波动中各种形式的非高斯性的振幅方面发挥着核心作用。WMAP 7年数据的当前68%极限是fNL=32+/-21,普朗克卫星预计将在几年内将不确定性降低四倍。如果普朗克发现fNL>>1具有很高的统计意义,那么所有的单场暴胀模型都将被排除。此外,如果普朗克卫星发现fNL=30,那么它将能够使用τ NL>=(6 fNL/5)^[2]的四点函数(三谱)检验来检验一大类多场模型。在这篇文章中,我们回顾了从CMB数据中测量原始非高斯性的方法(最佳估计),结果(WMAP 7年)和挑战(二次各向异性,二阶效应和前景),提出了三光谱的科学案例,并总结了未来的前景。
2010-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological constraints on small-scale primordial non-Gaussianity
本文通过结合PTA、CMB、BAO、PBH丰度数据及LISA信噪比分析,约束小尺度原初功率谱与局域型非高斯性参数空间,发现单色谱产生的SIGW更可能主导PTA观测,并给出f_NL约束为-10.0至1.2。
2025-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A New Window on Primordial non-Gaussianity
我们对尺度小于Mpc的原始曲率扰动知之甚少。对CMB谱的μ型畸变的测量为在50 ~ 10^4 Mpc^-1的未知范围内探测这些尺度提供了独特的机会。这是一个非常干净的探测,因为它只依赖于众所周知的线性进化。我们指出,μ失真和温度各向异性之间的相关性可以用来测试高斯在这些非常小的尺度。特别地,mu-T互相关与原始双谱的非常压缩的极限成比例,并且因此测量fNL^loc,而mu-mu与原始三谱成比例,并且测量τ NL。我们提出了一个Fisher矩阵预测的观测约束。
2012-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Constraining the Initial Primordial Black Hole Clustering with CMB-distortion
原始黑洞的合并速率取决于它们的初始聚集。在缺乏与短尺度和大尺度相关的原初非高斯性的情况下,原初黑洞在其形成时呈泊松分布。然而,局域型的原初非高斯性可能与大尺度上的原初黑洞相关。我们表明,未来的实验寻找CMB $μ$ -失真将测试的假设初始原生黑洞集群引起的本地非高斯性,而现有的限制已经表明,显着的非高斯性是必要的诱导原生黑洞集群。
2021-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Perturbation, Non-Gaussianity and Reheating in a GB-$α$-Attractor Model
受$α$ -吸引子模型的启发,本文考虑了具有E-模型型势的Gauss-Bonnet暴胀.我们认为Gauss-Bonnet耦合函数与E模型势相同。在小的$α$极限下,我们得到了一个在$r=0$的吸引子,在大的$α$极限下,我们恢复了具有$ϕ^{2n}$形式的势和耦合函数的Gauss-Bonnet模型.我们研究扰动和非高斯在这个设置中,我们发现一些约束模型的参数与普朗克数据集相比。我们还研究了再加热时代后,通货膨胀在这个设置。为此,我们寻求在再加热时期的e折叠的数量和温度。这些物理量取决于模型参数和再热阶段主要能量密度的有效状态方程。我们发现这些参数的一些观测约束。
2017-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
CMB lensing extraction and primordial non-Gaussianity
下一代CMB实验应该通过映射弱透镜偏转场来更好地处理宇宙学参数,由于透镜引起的非高斯性,弱透镜偏转场可以与初级各向异性分离。然而,在早期宇宙中产生的扰动也产生了一个非高斯性的水平,这是已知的小,但可以有助于在同一水平的透镜各向异性三谱。在这项工作中,我们研究了原始的非高斯性是否可以掩盖透镜统计。我们只集中在透镜效应的“温度二次估计”上,这对普朗克卫星来说几乎是最佳的,并且在平天近似下工作。我们发现,原始的非高斯性污染的偏转场估计约(0.1 f_NL)%,在大的角度尺度,这表示最多10%的贡献,不足以威胁透镜提取,但足以考虑。
2004-12-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Scale-dependent bias from the primordial non-Gaussianity with a Gaussian-squared field
我们研究了原始曲率起伏$Φ$来源于高斯随机场和高斯平方场的情况下的晕偏置,即所谓的“非高斯模型”$Φ({\bf x}) = ϕ({\bf x}) + ψ({\bf x})^2 - <ψ({\bf x})^2>$。我们采用峰值-背景分裂公式,并发现一个新的尺度依赖性的晕偏置诱导高斯平方场。
2011-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial non-Gaussianity from G-inflation
本文对G-暴胀产生的原初涨落进行了全面的研究,其中暴胀子拉格朗日量的形式为$K(ϕ, X)-G(ϕ, X)\Boxϕ$和$X=-(\partialϕ)^2/2$ .拉格朗日量仍然产生了二阶引力场和标量场方程,因此提供了比以往任何时候都更一般的单场暴胀,具有更丰富的现象学。我们计算的功率谱和双谱,并澄清如何非高斯振幅取决于参数,如声速。在这样做时,我们试图保持尽可能大的一般性,允许非慢滚和偏离精确的标度不变性。
2011-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial non-gaussianity, statistics of collapsed objects, and the Integrated Sachs-Wolfe effect
宇宙学初始条件中任何非高斯性的暗示都将为我们提供一个了解早期宇宙物理的独特窗口。我们表明,一个小的本地原始非高斯性(超视界尺度上产生的)对坍缩物体(如星系或星系团)的统计数据的影响,可以近似使用稍微修改,但高斯,初始条件,我们通过简单的解析表达式描述。考虑到高斯初始条件下的数值模拟研究相对较好,这种等价性为我们提供了一个简单的工具来预测坍缩物体统计中原始非高斯性的签名。特别是,我们描述了非高斯质量函数的预测,也证实了最近发现的一个非局部偏置大尺度(arXiv:0710.4560,arXiv:0801.4826)作为原始非高斯性的签名。然后,我们研究了星系巡天的潜力,以限制非高斯使用其自相关和互相关与CMB(由于综合的Sachs-Wolfe效应)作为勘测特征的函数,并预测它们最终将分别产生Δ f_{NL} ~ 0.1和3的精度,其将优于来自CMB的最佳预测约束或与来自CMB的最佳预测约束竞争(但独立于来自CMB的最佳预测约束)。有趣的是,CMB和NVSS星系巡天的互相关已经显示出一个大的局部原始非高斯性的暗示:f_{NL} = 236 +/- 127。
2008-07-02 astro-ph gr-qc hep-th
Generation of large-scale magnetic fields, non-Gaussianity, and primordial gravitational waves in inflationary cosmology
在IIB型弦论的背景下,探讨了暴胀宇宙学中大尺度磁场的产生,特别是在一种由跑道暴胀激发的模暴胀中。在该模型中,超荷电磁场的共形不变性被打破,这是由于标量场和赝标量场耦合到超荷电磁场。首先评估了以下三个宇宙学可观测量:哈勃视界尺度上的当前磁场强度,它远小于反反应问题的上限,由于大质量规范场的存在而导致的曲率扰动的局部非高斯性,以及张量与标量比。结果表明,得到的局域非高斯性和张量标量比与普朗克数据是一致的。
2014-12-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Intrinsic galaxy alignment from angular dependent primordial non-Gaussianity
在本文中,我们探讨了一个可检测的印记的质量场与整数自旋$s \geq 2$,这可能是预测从弦论。结果表明,这样一个质量非零自旋场可以产生压缩的原始双谱,它依赖于两个波数之间的角度。我们发现,考虑到从大规模的自旋2场的贡献,角度依赖的原始非高斯性(PNG)产生了强烈的规模依赖的偏置参数的星系排列,这在小尺度上变得突出。作为另一个例子的角度依赖PNG,我们还考虑了原始的双谱的角度依赖性是由一个矢量场,同时打破了全球的旋转对称性。因此,我们发现,B-模式的宇宙剪切和非对角分量不为零。这些方面提供了与由大量非零自旋场产生的PNG的质的差异。
2018-08-14 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Primordial Non-Gaussianity
本文综述了宇宙学扰动的建模和寻找原初非高斯性的现状。在介绍了暴胀过程中非高斯性产生的模型之后,我们讨论了在宇宙微波背景和宇宙大尺度结构中寻找非高斯信号的问题。
2018-12-19 astro-ph.CO gr-qc
Renormalized Newtonian Cosmic Evolution with Primordial Non-Gaussianity
我们从场论的观点研究牛顿宇宙学扰动理论。我们导出了随机涨落宇宙演化的路径积分表示。我们的主要结果是封闭形式的生成功能有效的任何初始统计。此外,我们将Mataresse和Pietroni提出的重整化群方法推广到了原始非高斯密度和速度涨落的情形。作为应用,我们计算了非线性传播子,并研究了非高斯性如何影响宇宙场对初始条件的记忆。结果表明,非高斯性对非线性传播子有影响。在正偏度的情况下,非线性的开始与一个给定的共动波数提前。另一方面,负偏度给出相反的结果。
2007-06-13 astro-ph gr-qc hep-th
High-redshift JWST Observations and Primordial Non-Gaussianity
詹姆斯·韦伯太空望远镜最近观测到了几个明亮的大质量星系候选者。这样的早期大质量星系似乎很难与标准的$Λ$冷暗物质模型预测相一致。我们讨论在什么情况下,这样的观察到的大质量星系候选人可以解释通过引入原始的非高斯性的初始条件的宇宙学扰动。
2023-02-16 astro-ph.CO gr-qc
Primordial non-Gaussianity in Horndeski-type model for Inflation
我们考虑通货膨胀的标量张量理论的家庭成员-所谓的Horndeski模型的通货膨胀,我们计算的非高斯性(NG)和曲率扰动的功率谱。我们专注于确定的功率谱,双谱以及相关的$f_\mathrm{NL}$参数和光谱指数。我们遵循量子场论框架内概述的方法(S-矩阵方法和温伯格的“在-在”形式主义),并比较-在必要时-我们的研究结果与通过传统的$δ$ N形式主义获得的结果。本文所包含的工作是对关于这个问题的现有文献和一般的“通货膨胀理论”的广泛回顾,以及一些新开发的技术和计算。
2021-07-28 gr-qc hep-th
Study of primordial non-Gaussianity $f_{\mathrm{NL}}$ and $g_{\mathrm{NL}}$ with the cross-correlations between the scalar-induced gravitational waves and the cosmic microwave background
China Agricultural University(中国农业大学);Hangzhou Normal University(杭州师范大学);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);SOKENDAI(综合研究大学院大学);KEK(高能加速器研究机构);The University of Tokyo(东京大学)
本文研究了标量诱导引力波与宇宙微波背景的交叉相关性,以探测原初非高斯性 $f_{\mathrm{NL}}$ 和 $g_{\mathrm{NL}}$。
2025-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial non-Gaussianity from the DBI Galileons
我们研究原始的波动过程中产生的通货膨胀的DBI Galileons,这是扩展的DBI行动,产生二阶场方程的一类模型的动机。这类模型以类似于K-暴胀的方式推广了DBI Galileons。在慢变近似下,我们从首阶曲率扰动的双谱计算原始非高斯性。我们发现,估计的等边型非高斯,$f_{\rm NL} ^{equil}$,可以应用到测量的原始双谱的振幅,即使在存在的伽利略项,虽然它给出了一个略有不同的动量依赖K-膨胀模型。对于DBI Galileons,我们发现了$-0.32 /c_s^2 < f_{\rm NL} ^{equil} < -0.16/c_s^2$,并且当$c_s$远小于1时,可以得到大的原始非高斯性.在G-暴胀模型中,de Sitter解是在没有任何势能的情况下获得的,非线性参数由$f_{\rm NL}^{equil} = 4.62 r^{-2/3}$给出,其中$r$是张量与标量之比,对模型给出严格的约束。
2010-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Non-Gaussianity from G-inflation
关于相互作用的大量信息包含在原始曲率扰动的非高斯性中,这对于打破暴胀模型的简并性是必不可少的。我们研究了G-暴胀模型的原始双谱,预测原始标量功率谱中的尖峰和宽峰。数值计算了等边极限和压缩极限下的非高斯性参数$f_{\mathrm{NL}}$,证实了这两种模型的相容关系成立。即使$f_{\mathrm{NL}}$在功率谱到达峰值之前的尺度和功率谱中存在摆动的尺度处变大,它在峰值尺度处仍然是小的。因此,非高斯性对标量诱导次级引力波和原初黑洞丰度的贡献可以忽略不计。
2021-04-20 astro-ph.CO gr-qc
Angular bispectrum and trispectrum of scalar-induced gravitational waves: all contributions from primordial non-Gaussianity $f_\mathrm{NL}$ and $g_\mathrm{NL}$
本文首次推导了局域型原初非高斯性参数 $f_\mathrm{NL}$ 和 $g_\mathrm{NL}$ 对标量诱导引力波角双谱与三谱的贡献,发现其可作为原初非高斯性的探针,且对谱振幅影响显著。
2024-05-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Number Counts and Non-Gaussianity
我们描述了一个一般的程序,使用任何对象的计数来约束原始波动的概率分布,允许通用弱非高斯性。我们应用这一程序使用的原始黑洞和暗物质超紧迷你晕(UCMHs)的丰度的限制,以表征允许的统计原始波动非常小的尺度。我们提出了两个不同的家庭的非高斯分布的功率谱和偏度的幅度的限制,区分较高的时刻的相对重要性。虽然原始黑洞探测的是最小尺度,但超紧凑的迷你晕对功率谱提供了明显更强的约束,因此更有可能最终对非高斯性提供小尺度的约束。
2013-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial non-Gaussianity from Galilean Genesis without strong coupling problem
伽利略创世记一般都有一个强耦合的问题,但这是可以避免的,这取决于创世记的经典能量尺度和强耦合尺度之间的层次。在本文中,我们研究是否没有强耦合问题的伽利略成因模型可以解释所观察到的CMB波动的统计特性的基础上的两个统一的框架伽利略成因。通过专注于类中的标量和张量扰动的传播速度是恒定的,我们表明,避免强耦合,并允许稍微红色倾斜的标量功率谱的模型遭受从一个过剩的标量非高斯。
2022-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effects of Radiation on Primordial Non-Gaussianity
我们研究了单场慢卷暴胀情形下的非高斯特征,在这种情形下暴胀之前是辐射纪元。在这种情况下,双谱和三谱非高斯性都得到增强。有趣的是,在这种情况下的三光谱不依赖于慢滚参数,因此$τ_{NL}$大于$f_{NL}$,这可能是这样的前暴胀辐射时代的签名。
2012-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial non-Gaussianity in density fluctuations
我们提出了N体宇宙学的数值模拟,包括一个原始的非高斯性的密度涨落场量化的非线性参数$f_{NL}$。我们使用MPGRAFIC代码产生初始条件和自适应网格细化(AMR)代码RAMSES演变的大尺度结构的形成。我们估计了密度涨落初始分布的高阶动量,研究了非线性功率谱的红移演化,并估计了非线性功率谱中由原始非高斯性引入的偏差。
2010-02-02 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Double-peaked inflation model: Scalar induced gravitational waves and primordial-black-hole suppression from primordial non-Gaussianity
在小尺度下,利用功率谱$Δ_ζ^2(k_{\mathrm{peak}})\sim \mathcal{O}(10^{-2})$进行曲率扰动,可以产生大量的原始黑洞暗物质,并伴随产生可观测的标量诱导引力波(SIGW).然而,原始的非高斯性可能起着不可忽视的作用,这是通常不考虑的。我们提出了两个暴胀模型,预测双峰的顺序$\mathcal{O}(10^{-2})$的功率谱和研究的影响,原始的非高斯PBH和SIGW。该模型由幂律势驱动,具有非正则动力学项,其耦合函数允许两个峰。通过场的重新定义,它可以被重铸为一个在势中具有两个准拐点的正则暴胀模型。我们发现当非高斯性参数满足$|f_{\mathrm{NL}}(k_{\text{peak}},k_{\text{peak}},k_{\text{peak}})|\gtrsim Δ^2_ζ(k_{\mathrm{peak}})/(23δ^3_c) \sim \mathcal{O}(10^{-2})$时,PBH的丰度会发生显著的变化。PBH丰度是否被抑制或增强分别取决于$f_{\mathrm{NL}}$是阳性还是阴性。在我们的模型中,非高斯参数$f_{\mathrm{NL}}(k_{\mathrm{peak}},k_{\mathrm{peak}},k_{\mathrm{peak}})\sim \mathcal{O}(1)$取正,因此PBH丰度被显著抑制…
2021-09-08 astro-ph.CO gr-qc
Single-field inflation, anomalous enhancement of superhorizon fluctuations, and non-Gaussianity in primordial black hole formation
我们证明了单场暴胀的教科书势,即Coleman-Weinberg模型可以诱导双暴胀和原初黑洞(PBH)的形成,因为在第一次暴胀结束时离开视界的涨落在第二次暴胀开始时被强烈地增强,此时依赖时间的模式转变为增长模式而不是衰减模式.在此机制中产生的PBH的质量取决于模型参数位于几个离散的范围内。我们还计算了由于高阶相互作用对PBH丰度的非高斯统计的影响,结果表明这种影响很小。
2008-04-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Scale-dependent bias due to primordial vector fields
由原始高斯向量场引起的各向异性应力扰动在曲率扰动中产生非高斯性。我们发现这种非高斯性与$f_{\rm NL}$参数化的局域型非高斯性非常相似,并在大尺度结构中产生尺度依赖的偏置。我们还发现了一个简单的关系尺度依赖的偏见和功率谱的向量场。当矢量场被解释为原始磁场时,有效的$f_{\rm NL}$总是负的。尺度相关偏置为研究原始矢量场提供了一种新的途径。
2013-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Revisiting non-Gaussianity in non-attractor inflation models in the light of the cosmological soft theorem
本文从宇宙学软定理角度重新研究单场非吸引子暴胀中的压缩极限非高斯性,推导出含显式修正的双谱公式,证明非吸引子阶段的长波扰动无法被局域坐标重正化吸收,导致一致性关系被违反。
2021-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Anisotropic tensor power spectrum at interferometer scales induced by tensor squeezed non-Gaussianity
我们开发了一个自发破碎的时间和空间的超纯现象的通货膨胀的情况下,具有独特的功能的原始张量模式。暴胀张量涨落是非绝热的,在暴胀时期可以获得质量。由于与驱动膨胀的场的相互作用,它们可以避开de Sitter空间周围的Higuchi束缚。相应地,原始随机引力波背景(SGWB)的特点是可调的尺度依赖性,可以检测到干涉仪尺度。在这种设置中,张量非高斯性可以在压缩极限中参数化地增强。这引起了长和短张量模式之间的耦合,导致原始SGWB谱中的特定四极各向异性,其可用于构建张量非高斯性的估计。我们分析了如何用干涉仪测试我们的膨胀系统,还讨论了干涉仪如何对原始各向异性SGWB敏感。
2017-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Abundance of primordial black holes with local non-Gaussianity in peak theory
本文基于峰理论,利用压实函数判据和局部非高斯性统计,提出估算原初黑洞丰度的方法,并证明$|f_{\rm NL}| \backsim 1$的非线性参数对丰度的影响相当于功率谱振幅的几倍差异。
2024-03-18 astro-ph.CO gr-qc
Testing large-angle deviation from Gaussianity in CMB maps
检测CMB数据中的非高斯性水平对于区分暴胀模型和测试替代原始情景至关重要。然而,提取原始的非高斯性是一个困难的努力,因为非原始性质的几种影响可以产生非高斯性。另一方面,不同的统计工具原则上可以提供关于不同形式的非高斯性的信息。因此,任何单一的统计估计量都不可能对所有可能的非高斯形式敏感。在这方面,为了弄清CMB数据偏离高斯性的潜在来源,必须使用不同的统计指标。在最近的一篇论文中,我们提出了两个新的大角度非高斯指标,提供了大角度尺度上偏离高斯的措施。我们使用这些指标进行分析的波段和前景减少WMAP地图的非高斯性和没有KQ75掩模。在这里,我们简要回顾了非高斯指标的制定,并讨论了使用我们的指标所做的分析。
2010-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial non-Gaussianity in noncanonical warm inflation
研究了一类由非正则暖暴胀产生的均匀密度超曲面上的原始曲率扰动的双谱,其中暴胀由非正则标量暴胀子场提供,暴胀子场通过热耗散效应与辐射耦合.本文给出了描述一阶宇宙学扰动理论中非高斯性的非线性参量$f_{NL}$的解析形式,并分析了该非线性参量的大小。并将所得结果与标准暴胀和正则暖暴胀的结果进行了比较。我们还讨论了当二阶微扰理论对非高斯性的贡献变得更重要时,可以观察到什么样的影响。以Dirac Born Infeld(DBI)暴胀为例,研究了声速和热耗散强度对非高斯性的影响,得到了普朗克约束下声速的一个下界.
2014-12-14 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
Isotropy, anisotropies and non-Gaussianity in the scalar-induced gravitational-wave background: diagrammatic approach for primordial non-Gaussianity up to arbitrary order
Hangzhou Normal University(杭州师范大学);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);SOKENDAI(综合研究大学院大学);China Agricultural University(中国农业大学);KEK(高能加速器研究机构);The University of Tokyo(东京大学)
本文研究局部型非高斯性对标量诱导引力波背景的影响,通过图示方法计算高阶非高斯性,揭示其对能量密度谱、各向异性及非高斯性的贡献。
2026-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implications of Pulsar Timing Array Data for Scalar-Induced Gravitational Waves and Primordial Black Holes: Primordial Non-Gaussianity $f_{\mathrm{NL}}$ Considered
本研究基于脉冲星计时阵探测到的引力波背景信号,假设其来自标量诱导引力波,结合原初非高斯性$f_{\text{NL}}$分析原初曲率扰动与原初黑洞性质,给出参数约束并指出引力波各向异性可用于探测$f_{\text{NL}}$,未来SKA有望深化原初宇宙研究。
2023-09-27 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Primordial non-Guassianity in inflation with gravitationally enhanced friction
引力增强的摩擦可以降低暴胀子的速度,实现超慢速暴胀,从而放大曲率扰动。放大的扰动可以产生相当数量的原始黑洞(PBH),并同时诱发显着的背景引力波(SIGW)。本文研究了引力增强摩擦下暴胀中曲率扰动的原初非高斯性。我们发现,当引力增强摩擦在暴胀动力学中起作用时,非高斯性明显大于标准慢卷暴胀。在曲率扰动的功率谱在其峰值附近的制度期间,非高斯参数从负变为正。当功率谱处于其最大值时,非高斯参数接近于零($\sim \mathcal{O}(0.01)$)。此外,原始非高斯性促进了PBH的形成,而对SIGW的影响可以忽略不计。
2022-10-26 gr-qc
Primordial non-Gaussianity in noncanonical warm inflation: three- and four-point correlations
暴胀中产生的非高斯性可以由两部分贡献。第一部分用$f_{NL}^{δN}$表示,是暴胀子场四点关联的贡献,可以用$δN$形式计算;第二部分用$f_{NL}^{int}$表示,是暴胀子场三点关联函数的贡献。我们考虑了非正则温暴胀(非正则温暴胀是\cite{Zhang2014}中提出的一种新的暴胀模型)对非高斯性的两个贡献。我们发现这两种贡献是相辅相成的。在强非正则极限下,四点关联对非高斯性的贡献被三点关联的贡献所压倒,而在正则极限下则相反。我们还讨论了场的重定义、热耗散效应和非正则效应对非正则温暴涨非高斯性的影响。
2017-07-28 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
Hunting high and low: Disentangling primordial and late-time non-Gaussianity with cosmic densities in spheres
利用球坍缩动力学的大偏差统计理论,将动力学起源的非高斯性从原始非高斯性中分离出来。这是通过对一点概率分布函数(PDF)和球平均宇宙密度(球偏差)的两点聚类的精确分析预测来实现的。球偏置将晕偏置的概念扩展到中等密度环境和低密度区域的空洞。在存在原始非高斯性的情况下,球偏置显示出与高密度和低密度区域相关的强尺度依赖性,这是解析预测的。球体中密度的统计被建立为通过具有尺度依赖性的初始偏度来模拟原始非高斯性,该尺度依赖性取决于底层模型的双谱。以测得的非线性暗物质方差作为输入的解析公式成功地与数值模拟进行了对比。对于从$f_{\rm NL}=-100$到$+100$范围的局部非高斯性,发现它们对于半径为15 Mpc的球体中的密度$ρ\in[0.5,3]$到$z=0.35$在2%或更好的范围内一致。大偏差统计形式主义的有效性,从而建立了所有观测相关的本地型偏离完美的高斯初始条件。使用置信联合极大似然实验验证了非线性方差$σ_8$和原始偏度$f_{\rm NL}$的幅度的相应估计。观测效果的影响和前景的联合一点和两点密度球统计的原始非高斯性的未来检测进行了讨论。
2017-08-07 astro-ph.CO gr-qc
Non-perturbative non-Gaussianity and primordial black holes
本文提出一种非微扰方法,通过将原初曲率扰动与高斯场关联,计算任意单点概率分布下的原初黑洞丰度,并揭示非高斯性对黑洞形成和质量分布的重要影响。
2023-05-31 astro-ph.CO gr-qc
The impact of non-Gaussianity when searching for Primordial Black Holes with LISA
New York University Abu Dhabi(阿布扎比纽约大学);Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut(塔尔图大学物理与化学研究所)
研究探讨了非高斯性对LISA探测原初黑洞暗物质的影响,指出非高斯扰动和天文前景会削弱原初黑洞暗物质窗口的探测能力。
2026-03-23 astro-ph.CO gr-qc
Measuring primordial non-Gaussianity through weak lensing peak counts
我们探讨了使用弱透镜峰计数检测本地类型的原始非高斯性的可能性。我们测量了对应于三个模型f_NL={0,+100,-100}的模拟弱透镜映射组中的峰丰度。使用与Euclid类似的测量规范,在不假设任何透镜和源红移知识的情况下,我们发现fNL =+-100的非高斯模型的峰值函数与高质量端的高斯峰值函数相差15%。对于假定的测量参数,拟合f_NL=0峰值函数到f_NL=+-100峰值函数的概率小于0.1%。假设其他宇宙学参数已知,f_NL可以测量,误差Δf_NL ~ 13。因此,未来的弱透镜巡天(如欧几里得和LSST)可能会从丰富的峰值计数中检测到原始非高斯性,并为从宇宙微波背景中获得的信息提供补充信息。
2012-04-18 astro-ph.CO gr-qc
The galaxy bias at second order in general relativity with Non-Gaussian initial conditions
本文在二阶微扰论的广义相对论(GR)中系统地研究了原初非高斯性条件下的星系偏差。泊松方程的非线性GR和原始的非高斯性是一致的。我们发现,除了本地非高斯性,包含非本地原始非高斯性是很重要的,以显示在单场慢卷膨胀的长波长模式的小尺度集群的调制的情况下。我们研究了几种规范下相对论星系密度的双谱,并确定了原始非高斯性和GR修正的影响。
2019-11-28 astro-ph.CO gr-qc
Implications for the non-Gaussianity of primordial gravitational waves from pulsar timing arrays
针对近期脉冲星计时阵列(PTA)探测到的随机信号可能源于原初引力波(PGWs),研究利用PTA数据集约束局部型张量非高斯性参数${F}_{\rm NL}$,发现$|{F}_{\rm NL}|\lesssim 7.97$,为检验暴胀场景提供新手段。
2025-04-16 astro-ph.CO gr-qc