Implications of GWTC-3 on primordial black holes from vacuum bubbles
本研究分析GWTC-3数据,区分天体物理与原初黑洞,发现原初黑洞主导大质量端及约30太阳质量峰值,并可能贡献过半并合事件,影响形成机制与暴胀模型。
2024-03-16 astro-ph.CO gr-qc
Primordial black hole formation from cosmological fluctuations
该研究围绕原初宇宙学涨落的原初黑洞形成阈值展开,回顾相关解析与数值结果,为通过原初黑洞丰度观测约束早期宇宙提供支撑。
2024-12-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Impact of generalized holonomy corrections on the cosmological primordial power spectra
本文在确保变形约束代数闭合的条件下,自洽研究了广义和乐修正对微扰传播的影响,计算了原初功率谱,证明圈量子宇宙学的主要已知结果对修正细节具有稳健性。
2023-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Remarks on the renormalization of primordial cosmological perturbations
我们简要地回顾了需要进行重整化的暴胀微扰,以正确地制定出的物理功率谱。我们还总结了弯曲时空中(动量-空间)重整化的基础,并解决了最近文献中关于这个问题的几个误解。
2011-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cahill's Cosmological Model Exacerbates The Primordial Lithium Problem And Creates New Problems For Primordial Deuterium And Helium
在最近的一篇文章R。T.卡希尔声称,基于他的“动态三维空间的新物理学”的宇宙学模型解决了CMB-BBN锂-7和氦-4丰度异常。本文指出,这一结论是错误的,是由于误解造成的。事实上,在这个非标准宇宙学模型中的原始核合成加剧了锂-7的问题,并为原始氦-4和氘创造了新的问题。
2010-02-24 astro-ph.CO physics.gen-ph
Rapid Merger of Binary Primordial Black Holes: an Implication for GW150914
我们提出了一个新的方案,一个二元的原始黑洞(PBH)的演变。我们认为一个动力学摩擦环境暗物质,散射的暗物质粒子与一个高度偏心的轨道,除了标准的两体松弛过程,以填补损失锥,和相互作用之间的二进制和一个circumbinary磁盘,假设PBH不构成大部分的暗物质。通过这些过程,二元PBH损失能量和角动量,这对于典型的配置来说是足够有效的。这样的双星由于引力波的发射而在比宇宙年龄短得多的时间尺度上合并。我们估计了合成的引力波背景的密度参数。本文还讨论了中等质量到超大质量黑洞形成的天体物理意义。
2016-06-03 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Gravitational Waves Assisted by Cosmological Scalar Perturbations
本文提出通过探测二阶张量扰动信号来寻找原初引力波的新方法,该扰动源于早期宇宙中线性张量与标量扰动的非线性耦合,并建议利用 Einstein Telescope 和 LISA 网络高精度测量蓝倾斜的张标比。
2023-08-22 astro-ph.CO gr-qc
Primordial magnetic field limits from cosmological data
我们研究了由宇宙学数据产生的原初磁场的极限,包括大爆炸核合成、宇宙微波背景极化平面法拉第旋转极限和大尺度结构形成的极限。我们表明,物理相关的量是有效的磁场的值,它的限制是独立的磁场是如何产生的。
2010-09-10 astro-ph.CO
Implications of primordial power spectra with statistical anisotropy on CMB temperature fluctuation and polarizations
威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)和普朗克观测报告了宇宙微波背景(CMB)温度波动的半球不对称性。这种半球不对称性可能源于宇宙暴胀时期的原始统计各向异性。本文研究了具有偶极各向异性的原始功率谱对CMB温度涨落和偏振的可能影响。我们明确地表明,统计偶极各向异性可能会导致非对角(\(\ell'\neq\ell\))$TT$,$EE$,$BB$和$TE$的相关性,以及对角(\(\ell'=\ell\))$TB$和$EB$光谱。特别地,这些相关系数一般预期是\(m\)依赖性的。这些统计各向异性的信号可能在未来的CMB观测中得到检验。
2014-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Analytic Approximations for the Primordial Power Spectrum with Israel Junction Conditions
该研究对比宇宙暴胀前阶段的不同匹配条件,指出Contaldi等人的标量扰动连接条件与Israel连接条件不符,且广义相对论匹配下的功率谱不现实,进而提出一种支持有限时长相变的半解析原初功率谱模型。
2024-05-13 astro-ph.CO gr-qc
Non perturbative effects of primordial curvature perturbations on the apparent value of a cosmological constant
我们研究了由暴胀方案预测的原始曲率扰动和宇宙微波背景辐射约束的局部不均匀性对光度距离的影响。我们发现,起源于原初曲率扰动场的一个、两个或三个标准偏差峰的局部欠密度可以分别引起对$0.6%,1%,1.5%$量级的宇宙学常数值的修正.在我们即将进入的精确宇宙学时代,这些影响不容忽视。我们的结果可以被认为是一个上界的局部非线性结构,可以产生原始曲率扰动,并需要一个完全非微扰的相对论性处理的影响的ESTA组件。
2014-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Implications of the detection of primordial gravitational waves for the Standard Model
原始引力波的探测不仅对我们理解早期宇宙学有着非凡的意义,而且在没有新物理进入希格斯不稳定标度以下的假设下,还将对标准模型参数提供重要的约束。我们研究了由此产生的顶夸克质量和强耦合常数的界限,讨论了它们的理论不确定性和它们对其他参数变化的鲁棒性。
2019-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Gravitational Waves from Isocurvature Fluctuations
本文综述了初始等曲率涨落诱导产生宇宙学引力波的相关机制,及其在暗物质与原初黑洞主导的早期宇宙研究中的应用。
2023-11-03 astro-ph.CO gr-qc
Elastic Scattering of Cosmological Gravitational Wave Backgrounds: Primordial Black Holes and Stellar Objects
本文研究原初黑洞对宇宙学引力波背景的弹性散射效应,发现小行星质量原初黑洞可在相关频率上产生0.3%至5%的谱畸变,显著高于恒星天体的贡献,为暗物质探测提供了新途径。
2024-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Analytic formula for the dynamics around inflation end and implications on primordial gravitational waves
我们认为,原始引力波具有谱裂,它的信息对探索早期宇宙是相当有用的。事实上,这样的光谱突变可以是暴胀结束的指纹,并且突变处的振幅和频率可以同时告诉我们暴胀的能量标度和再加热温度。为了研究谱突变,我们给出了慢滚近似崩溃的暴胀结束前后哈勃参数演化的解析公式。利用暴胀动力学的解析公式,我们还半解析地计算了断点附近的原初引力波谱。
2021-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial magnetic fields generated by the non-adiabatic fluctuations at pre-recombination era
在预复合时代,宇宙学密度涨落可以通过汤姆森散射自然产生磁场。在以往的研究中,只考虑了初始绝热涨落产生的磁场。本文基于宇宙学扰动理论,利用光子流体和重子流体之间的紧耦合近似,研究了由原初非绝热涨落产生的宇宙学磁场.结果表明,在紧耦合近似的一阶展开下,非绝热涨落产生的磁场是可以产生的。这一结果与绝热初始涨落的情况相反,绝热初始涨落的情况下只能产生二阶的磁场。在一个一般的情况下,原始密度扰动包含小的非绝热波动上的主要绝热的顶部,我们表明,领先的磁场的来源是由二阶耦合的绝热和非绝热波动。我们计算了当非绝热涨落具有蓝色功率谱时所产生的磁场的功率谱,这是最近的宇宙学观测所提出的。
2011-11-25 astro-ph.CO gr-qc
Non-Gaussian tail of the curvature perturbation in stochastic ultra-slow-roll inflation: implications for primordial black hole production
本文首次利用ΔN形式对超慢滚暴涨中的曲率扰动进行随机计算,揭示其高度非高斯尾部,并发现随机效应使原初黑洞丰度比高斯近似增加约10^5倍。
2025-09-19 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological magnetic helicity and birefrigence from primordial torsion in Lorentz violation theories
宇宙学磁螺旋度被认为是宇宙中磁场放大的基本因素。最近Semikoz和Sokoloff [Phys Rev Lett 92(2004):131.301.]表明种子场的弱并不一定意味着磁宇宙螺旋度的弱。本文推导了Riemann-Cartan时空中基于平扭光子非最小耦合的发电机方程。从这个推导,我们可以从宇宙学的磁螺旋度,计算出一个平坦的扭转场产生银河发电机种子的必要条件。这个发电机方程的一个特点是电阻率依赖于Ricci标量曲率。这一特征也存在于湍流发电机模型中。这里的有效电导率是利用$R(Γ)F^{2}$拉格朗日的平扭模得到的,其中R是指Ricci-Cartan时空。计算了磁场的功率谱。光子的双折射与挠率的半极小耦合自然地产生洛伦兹破坏。尽管Dobado和Maroto [Mod Phys Lett A 12:3003(1997)]之前已经研究了原始扭转在光传播各向异性中的作用,但他们使用QED拉格朗日的费米子部分进行了研究,而我们使用光子部分获得了类似的结果。他们也使用了伪挠迹,而我们这里用挠迹本身来计算。
2011-10-14 astro-ph.CO gr-qc
Quasicrystalline Inflation: From the Cosmological Dipole to Primordial Diffraction
Kobe University(神户大学)
该研究提出准晶暴胀理论,推导其非对角关联的动量转移限制,发现纯相子位移可产生局域功率偶极矩,为原初准周期序提供特征观测信号。
2026-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Restrictions on Initial Conditions in Cosmological Scenarios and Implications for Simulations of Primordial Black Holes and Inflation
本文通过玩具模型展示了宇宙学模拟中初始条件的限制,指出哈密顿约束解的非唯一性和可能的不一致物理结果。
2025-12-11 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological simulations of scale-dependent primordial non-Gaussianity
本研究开展了含局域型尺度依赖原初非高斯性的ΛCDM宇宙学N体模拟,验证其符合宇宙微波背景限制的同时,揭示了其对多种宇宙结构性质的影响,并首次发现部分模型可模拟温暗物质的可观测量效应。
2024-07-11 astro-ph.CO gr-qc
Classical Cosmological Collider Physics and Primordial Features
暴胀景观中的特征可以为暴胀模型注入额外的能量,并产生质量远大于哈勃暴胀尺度的壳粒子。这种可能性扩展了宇宙对撞机物理学计划的能量范围,其中与这些粒子相关的信号通常被玻尔兹曼抑制。我们研究了两类原始特征的经典宇宙对撞机的机制。在第一类中,原始特征是经典振荡,包括有质量场的相干振荡和暴胀势的振荡特征。第二类包括暴胀模型中的任何尖锐特征。所有这些经典特征都可以激发其他重场的未抑制量子模,从而在原始非高斯性中留下观测特征,包括这些重自由度的粒子谱信息。
2022-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Cosmological Signature of the Standard Model Higgs Vacuum Instability: Primordial Black Holes as Dark Matter
对于当前的希格斯粒子和顶质量的中心值,标准模型希格斯粒子势在$10^{11}$ GeV量级上产生了不稳定性。我们表明,这种不稳定性的宇宙学签名可能是暗物质的形式原始黑洞种子希格斯波动在通货膨胀。暗物质的存在可能不需要超越标准模型的物理学。
2018-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Assumptions of the primordial spectrum and cosmological parameter estimation
微扰宇宙的观测量,CMB各向异性和大结构,取决于一组宇宙学参数,以及原始微扰的假设性质。特别是,原始功率谱(PPS)的形状充其量是一个很好的动机假设。已知在宇宙学参数估计中PPS的假定函数形式会影响最佳拟合参数及其相对置信限。在本文中,我们证明了一个特定的假设形式,实际上驱动最佳拟合参数到不同的盆地的可能性在宇宙学参数的空间,其中的可能性抵制通过修改PPS的改进。允许自由形式的PPS位于这些盆地之外的区域,其中获得了相当好的可能性。在缺乏一个更好的暴胀模型的情况下,这引起了人们的关注,即当前的宇宙学参数估计受到PPS假设形式的强烈影响。我们的研究结果强烈激励的方法同时估计的宇宙学参数和形状的原始光谱即将到来的宇宙学数据。同样重要的是,理论家要对产生PPS特征的早期宇宙情景保持开放的心态。
2012-04-05 astro-ph.CO
Cosmological Alfvén waves in the recent CMB data, and the observational bound on the primordial vector perturbation
在原始磁场的存在下,初始矢量(涡度)扰动产生宇宙学阿尔芬波,并在宇宙微波背景(CMB)温度和极化各向异性上留下印记。我们研究了宇宙阿尔芬波在CMB各向异性中的印记。对于数据的限制,我们已经使用了最近的CMB观测的功率谱,和相关估计从WMAP内部线性组合(ILC)地图。我们的分析表明宇宙阿尔芬波的3西格玛证据。利用我们分析中的3 σ极限和总能量密度约束中的阿尔芬速度极限,我们对原始矢量微扰的振幅施加了一个下限:在k_0=0.002/Mpc时为4*10^-12。
2009-07-31 astro-ph.CO
Cosmological discrete self-similarity in primordial black hole formation
Rikkyo University(立教大学);Queen Mary University of London(伦敦玛丽女王大学)
研究通过数值模拟展示了离散自相似性在原初黑洞形成中的持续存在,发现PBH质量标度关系中存在对数周期性振荡,且振荡结构与以往结果不同。
2026-11-06 astro-ph.CO gr-qc
Toward Cosmological Standard Timers in Primordial Black Hole Binaries
本研究提出原初黑洞双星可作为宇宙学标准计时器,通过其引力波获取轨道参数概率分布,结合动力学演化提取红移-时间校准以约束宇宙学模型,并建立了标准计时器的一般形式体系。
2023-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Imprints of Spinning Particles on Primordial Cosmological Perturbations
如果在暴胀过程中存在比哈勃速率轻的更高自旋的粒子,它们可能会在标量和引力子涨落的散射子上留下明显的统计各向异性印记。我们使用dS/CFT $_3$对应和算子乘积展开技术来构造这样的签名。特别是,我们得到的情况下,部分无质量的高自旋状态的通用结果。
2018-02-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implication of island for inflation and primordial perturbations
本文利用岛规则重新审视暴胀e折数的熵约束,证明该约束可能不存在,并指出暴胀后观测到的原初扰动信息通量遵循Page曲线,扰动谱在大尺度上呈现类Page抑制。
2023-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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
A Minimal Explanation of the Primordial Cosmological Perturbations
我们概述了宇宙学中原始密度扰动的新解释。零维场是粒子物理学标准模型的最小补充:如果希格斯偶线是突现的,它们会在不引入任何新粒子的情况下抵消真空能量和两个外尔反常。此外,这种抵消解释了为什么有三代基本粒子,包括RH中微子。我们展示了零维场的量子零点涨落如何产生尺度不变的高斯绝热密度扰动。我们用标准模型耦合计算了原始扰动的振幅,得到了与大尺度观测一致的结果。在两个关键的理论假设下,我们计算的振幅和倾斜度都与观测值一致,没有自由参数。
2023-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Nucleosynthesis: A Cosmological Probe
在早期的演化过程中,宇宙提供了一个实验室来探索高能的基础物理。早期时代的遗迹,例如宇宙诞生仅几分钟时在原始核合成过程中合成的轻元素,以及大约40万年后质子(和α粒子)和电子(重新)结合时最后散射的宇宙背景光子,可能被用来探测宇宙学和粒子物理学的标准模型。通过比较轻元素丰度的预测值和观测值,检验了原初核合成的内在一致性;通过比较原初核合成的宇宙学参数值和宇宙背景辐射的宇宙学参数值,探讨了标准模型的一致性。
2010-04-29 astro-ph.CO
Implication of the Hubble tension for the primordial Universe in light of recent cosmological data
在哈勃张力的预复合分辨率中,例如早期暗能量,复合前的新物理改变了相关宇宙学参数的值,使得模型可以像$Λ$ CDM一样与宇宙微波背景和重子声学振荡观测相拟合。本文通过对Planck 2018 +BAO+Pantheon+R19+Keck Array/BICEP数据集进行蒙特卡罗马尔可夫链分析,阐明了参数漂移与$δH_0$的关系,特别是发现原始标量谱指数尺度的漂移为${δn_s}\simeq 0.4{δH_0\over H_0}$。我们的结果的一个新的观点是,如果目前的$H_0$本地测量是正确的,哈勃张力的完整分辨率似乎指向一个标度不变的哈里森-Zeldovich频谱,即$n_s= 1$为$H_0\sim 73$ km/s/Mpc。
2021-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Black Hole clusters, phenomenology & implications
本文用NBODY6++GPU直接模拟多达2·10^4个无自旋、无原初双星的PBH团簇,比较四类质量分布与并合反冲效应,揭示其动力学演化、蒸发及层级并合含义。
2024-05-10 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Cosmic Information, the Cosmological Constant and the Amplitude of primordial perturbations
引力的一个独特特征是它能够控制任何特定观察者可以获得的信息。我们对宇宙中永恒的观察者的宇宙信息(Cosmin)的概念进行了量化。要求CosMin的有限性需要宇宙有一个晚期加速膨胀。将Cosmin的引入与时空量子结构的一般特征相结合(例如,全息原理),我们提出了一个宇宙学的整体模型。我们表明,(i)的宇宙学常数的数值,以及(ii)的原始,标度不变,微扰谱的振幅可以确定在一个单一的自由参数,它指定的能量尺度,在该尺度下,宇宙的过渡,从一个前几何阶段的经典阶段。对于一个特定的参数值,我们得到正确的结果(i)和(ii)。这种形式主义也表明,时空的量子引力信息内容可以用精确的宇宙学来检验。
2017-03-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Neglecting Primordial non-Gaussianity Threatens Future Cosmological Experiment Accuracy
未来的星系红移巡天旨在以前所未有的精度探测宇宙大尺度结构的聚集,从而补充宇宙微波背景实验,以提供我们宇宙有史以来最精确和准确的图像。这种测量的分析通常在所谓的香草LCDM模型的背景下进行-六参数唯象模型,例如,从普朗克卫星获得的最新数据的最佳拟合中出现。在这里,我们表明,这样的方法是容易微妙的系统论时,原始波动的高斯性。特别是,我们证明,如果我们忽略即使是很少量的原始非高斯性-完全符合目前的限制-我们将引入虚假的偏见重建宇宙学参数。这是一个严肃的问题,必须在准确(以及精确)的宇宙学中得到适当的解释。
2015-03-02 astro-ph.CO
Spins of primordial black holes formed in different cosmological scenarios
原始黑洞(PBH)可以解释全部或部分暗物质,以及一些LIGO事件。我们讨论了在不同的宇宙学场景中产生的原始黑洞的自旋,重点是最近发现的可能性。作为密度微扰的视界尺寸坍缩产生的PBH已知具有非常小的自旋。与此相反,由类物质物体(粒子、Q球、光子等)组装而成的光子带隙,根据它们的形成历史和辐射冷却的效率,它们可以具有大的或小的自旋。我们表明,标量辐射可以非常有效地消除角动量,导致缓慢旋转PBH在这些情况下,辐射冷却是重要的。引力波天文学提供了一个确定黑洞自旋的机会,如果某些黑洞确实有原始起源的话,就为早期宇宙打开了一扇新的窗户。
2021-09-01 astro-ph.CO hep-ph
Inner structure of dark matter halos at high $z$ in cosmological models with non-power-law primordial spectra
本文研究了三个非幂律原初谱宇宙学模型中暗物质晕的密度分布,发现其仍接近Navarro-Frenk-White分布,且最内层斜率随$z$的演化可用于区分宇宙学模型。
2024-11-12 astro-ph.CO
New cosmological constraints on primordial black holes
我们更新了进入质量范围为10^9- 10^17 g的原始黑洞的宇宙分数的约束条件,这些约束条件与它们的蒸发对大爆炸核合成和河外光子背景的影响有关。我们包括第一次所有的影响夸克和胶子发射的黑洞对这些约束和帐户的最新观测发展。然后,我们讨论了在这个质量范围内的其他限制,并表明这些限制比核合成和光子背景限制弱,除了一个小范围10^13- 10^14 g,在那里宇宙微波背景各向异性的阻尼占主导地位。最后,我们回顾了非蒸发原始黑洞的引力和天体物理效应,更新了在更宽的质量范围1- 10 ^50 g内的约束。
2010-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological implications of Primordial Black Holes
在LIGO探测到$\sim 30 M_{\odot}$二元黑洞合并之后,有关部分暗物质可能由原始黑洞(PBH)组成的可能性被认真地重新考虑。尽管对该模型有着浓厚的兴趣,但缺乏对可能的宇宙学意义和对宇宙学参数推断的影响的研究。我们使用宇宙微波背景观测研究了与其他标准宇宙学参数的相关性,发现了显著的简并,特别是与辐射阻力下的原始功率谱和声音视界的倾斜。然而,这些退化可以大大减少与列入小尺度偏振数据。我们还探讨了在标准$Λ$ CDM宇宙学模型的简单扩展中,PBH作为暗物质是否会引起额外的简并,特别是在附加参数和PBH的参数之间。最后,我们提出了宇宙微波背景的限制PBH中的暗物质的分数,不仅为单色PBH的质量分布,但也为流行的扩展质量分布。我们的结果表明,扩展的质量分布的约束更严格,但也有相当数量的约束力来自高$\ell$极化数据。此外,我们约束的形状,这样的质量分布在相应的限制PBH的质量分数。
2017-10-30 astro-ph.CO
Biased cosmological parameter estimation with galaxy cluster counts in the presence of primordial non-Gaussianities
星系团丰度的红移依赖性对原始密度扰动的统计性质非常敏感。因此,它可以用来探测高斯初始条件的小偏差。这种偏差构成了许多暴胀情景的一个非常重要的特征,因此有望提供关于宇宙早期发生的物理过程的关键信息。我们已经确定了在宇宙学参数的估计中,由于错误地假设不存在原始非高斯性而可能引入的偏差。虽然我们发现,目前的暗能量密度的估计使用集群计数是不是很敏感的非高斯性质的密度场,我们表明,偏差可以相当大的估计的暗能量状态方程参数$w$和原始密度扰动的幅度。我们的研究结果表明,一个显着水平的非高斯性在集群尺度上可能能够调和的约束的原始扰动的振幅获得使用星系团数计数从普朗克Sunyaev-Zeldovich目录与从主要的宇宙微波背景各向异性普朗克卫星测量。
2013-04-15 astro-ph.CO
Constraints on parameters of models with extra dimension from primordial nucleosynthesis
研究了具有一个3D膜和一个无限额外维的5D模型。物质被限制在膜上,重力延伸到主体。研究了膜具有正张力和负张力的模型。膜上的宇宙学解是通过求解广义弗里德曼方程得到的。作为宇宙学解的输入,我们使用目前观测到的宇宙学参数。我们发现的限制,无量纲组合的尺度的5D模型,遵循的要求,该模型再现的数据生产的${}^4 He$在原始核合成。
2010-10-28 astro-ph.CO
Cosmological Flow of Primordial Correlators
提出基于追踪等时关联函数时间演化的完整方法,可系统计算任意含时相互作用理论中的树级暴胀关联函数,为无偏倚解释宇宙学观测生成理论数据。
2024-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An exact model for evaporating primordial black holes in cosmological space-time
质量范围为$10^{17} - 10^{23}~{\rm gm}$的原生黑洞(PBH)被认为是可能的暗物质候选者,因为它们不受大爆炸核合成的约束,并且表现得像冷的暗物质。如果PBH确实是暗物质,它们就不能被当作渐近平坦时空中的孤立物体。此外,与恒星质量的黑洞相比,霍金粒子从黑洞辐射出去的速度要快得多。在这项工作中,我们得到了一个精确的时间依赖的解决方案,模型蒸发黑洞在宇宙学背景。结果表明,该解考虑了黑洞的三个方面--由霍金辐射引起的质量损失、被质量分布包围的黑洞和宇宙学背景。此外,我们的模型预测,PBH的衰变发生更快的质量较大,但是,\emph{the decay rate reduces for lower mass}。最后,我们讨论了PBH作为暗物质的理论约束的影响。
2022-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Standard Timers from Unstable Primordial Relics
本文提出利用不稳定原始遗迹作为标准计时器追踪宇宙演化,以原始黑洞气泡为例,通过霍金辐射反问题分析质量函数,实现红移-时间关系的校准。
2023-09-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black hole formation for an anisotropic perfect fluid: Initial conditions and estimation of the threshold
本文研究了具有各向异性压力的辐射流体中原初黑洞的形成。我们的注意力集中在描述超视界制度的宇宙学扰动的初始条件,使用的状态方程的压力和能量密度梯度的协变形式。相对于各向同性情形,各向异性的影响是修改宇宙学扰动的初始形状。利用原始黑洞的阈值$δ_\mathrm{c}$与宇宙学扰动的形状之间的依赖关系,我们在这里估计阈值是如何随各向异性的振幅而变化的。如果这种变化足够大,它可能导致多溴联苯的丰度的显着变化。
2022-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic Polarization Rotation, Cosmological Models, and the Detectability of Primordial Gravitational Waves
宇宙微波背景偏振观测对宇宙学模型的许多方面进行了检验。在各种宇宙学模型中,有效的赝标量-光子相互作用会导致传播的电磁波线偏振随宇宙学距离的旋转。CMB偏振观测是对这些模型的极好检验,并有可能发现新的基础物理。赝标-光子相互作用正比于赝标场的梯度。从唯象的观点来看,这个梯度可以是中微子数的不对称性,也可以是其他密度流,或者是一个常数矢量。在这些情况下,洛伦兹不变性或CPT可能被有效地违反。在本文中,我们回顾了这些结果,并预计更精确的观测可以告诉我们的基础物理,通货膨胀等更好的准确性,预计在CMB偏振观测普朗克任务将于今年推出。专门的CMB偏振观测器,如B-Pol任务,CMBpol任务和LiteBIRD任务,将在未来更深入地探讨这一基本问题。有了这些灵敏度,有效赝标光子相互作用产生的宇宙极化旋转、原始和大尺度磁场产生的法拉第极化旋转以及张量模效应将有机会被探测和区分。减去的张量模效应可能是由于原始的引力波。我们讨论了直接探测这些原始引力波使用空间GW探测器。
2009-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Evolution of Cosmological Perturbations in the Presence of Primordial Magnetic Fields
原始磁场的可能存在影响了宇宙的结构形成。本文指出,以往导出的有磁场的密度微扰的初始条件与爱因斯坦方程不一致。我们发现,这种不一致性是由于不必要的取消贡献的磁场和原始辐射。在CDM框架下,通过重新考虑辐射占优时代的非相对论物质贡献,给出了长波极限下的完整方程组和一致的初始条件,并在协变方法中进行了显式推导.通过数值求解这些方程,我们得到了宇宙微波背景各向异性的角谱和有磁场的物质功率谱。我们发现在$l \lesssim 4000$处,CMB各向异性的角功率谱的幅度与文献中的结果相比最多可以改变一个数量级。
2009-03-20 astro-ph.CO
The Cosmological Flow: A Systematic Approach to Primordial Correlators
本文提出自动化求解普适时间微分方程的宇宙学流框架,以从第一性原理精确计算多自由度、任意质量与含时相互作用理论中的树级原初关联子,并揭示宇宙学对撞机信号及软极限探测价值。
2023-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black holes in Randall-Sundrum: Cosmological signatures
Astronomy Centre, University of Sussex(苏塞克斯大学天体物理中心)
本文研究了Randall-Sundrum模型中高维原初黑洞作为暗物质的可能性,分析了其在宇宙学观测中的约束及对宇宙微波背景的影响。
2025-09-16 astro-ph.CO hep-ph
Primordial Anisotropies in the Gravitational Wave Background from Cosmological Phase Transitions
早期宇宙中的相变很容易产生可观测的随机引力波背景。我们表明,这样的背景必然包含类似于光子的宇宙微波背景(CMB)的各向异性,这些也可能是拟议的引力波探测器的范围内。引力波各向异性的相关性及其与CMB的互相关性可以为原始波动的机制提供新的见解,例如多场暴胀,并揭示早期粒子物理学中存在非标准的"隐藏部门”。
2019-08-04 astro-ph.CO hep-ph
The Effect of Primordial Anti-Biasing on the Local Measurement of the Key Cosmological Parameters
由普朗克卫星扫描的宇宙微波背景(CMB)温度场得到的线性密度功率谱的密度参数和振幅的最佳拟合值与由观测到的局域宇宙中的星系团丰度估计的值明显不一致。基本上,观察到的星系团计数显着低于标准平坦LambdaCDM模型的预测,其关键宇宙学参数设置为普朗克最佳拟合值。我们表明,这种不一致的本地和早期宇宙之间可以很好地解决,而不会失败目前青睐的平坦的LambdaCDM宇宙学,如果本地宇宙对应于一个区域嵌入在一个波峰的原始引力势场。将正原初势条件引入到星系团晕质量函数的理论预言中,我们证明了观测到的较低的星系团数密度实际上与普朗克宇宙完全一致。
2014-02-03 astro-ph.CO
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