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
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
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
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
Primordial torsion fields as an explanation of the anisotropy in cosmological electromagnetic propagation
在这份说明中,我们提供了一个简单的解释,最近发现的电磁(EM)传播的各向异性声称的Nodland和Ralston(天文ph/9704196)。我们认为,作为这种效应的一个可能的来源,电磁场和一些微小的背景扭转场之间的有效耦合。这种耦合是在积分掉带电费米子后得到的,它是规范不变的,不需要引入任何新的物理。
1997-07-18 astro-ph 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
Can primordial magnetic fields seeded by electroweak strings cause an alignment of quasar axes on cosmological scales?
在早期宇宙的电弱相变中形成的非拓扑电弱弦的衰变可能在今天的宇宙中留下可观察到的印记。这样的弦可以自然地产生原始的磁场。于是原星系倾向于形成其旋转轴与外部磁场平行的星系,而且,外部磁场产生的扭矩迫使星系轴与磁场对齐,即使这两个轴最初并不对齐。这可以解释类星体偏振矢量的排列(观察到的,但尚未解释)。我们证明了两个环状电弱弦所留下的磁场的形状可以解释类星体极化矢量的非平凡排列,并对未来的观测做出预测。
2010-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Early Cosmological Evolution of Primordial Electromagnetic Fields
通常认为,当外尔不变性在电磁扇区内不破缺时,原初磁场的能量密度将作为辐射发生红移。在这里,我们表明,原始的磁场不表现出辐射的红移存在较强的电场,作为法拉第感应定律的结果。特别是对于标准麦克斯韦理论,超视界尺度的磁场可以红移为$B^2 \propto a^{-6} H^{-2}$,而不是通常假设的$a^{-4}$。考虑到这种对暴胀磁生作用的影响,可以将先前对磁场强度的估计校正多达37个数量级。这为暴胀磁生开辟了新的可能性,作为一个例子,我们提出了一个方案,其中飞秒高斯星系间磁场在Mpc尺度上产生,高尺度暴胀产生可观察到的原始引力波,并在低温下发生再加热。
2019-07-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Spatial correlations of primordial density fluctuations in the standard cosmological model
我们重新审视了标准Friedmann-Robertson-Walker宇宙学的{\it结构起源问题},指出了流行分析中的一个不合理的近似。我们遵循统计力学的一般程序来修正这个问题,而不使用有争议的近似值。我们的结论与当前的智慧相矛盾,并揭示了原始宇宙结构起源的意想不到的情景。我们表明,在宇宙等离子体辐射主导的宇宙膨胀过程中的标准物理运行在解耦尺度不变的密度各向异性的时间在宇宙学大的共动体积。标度不变性被证明是一个直接的后果的因果关系约束所施加的短FRW同动视界在去耦,强烈抑制宇宙学大的同动波长的密度波动的功率谱。这些宇宙学密度各向异性的整体振幅是固定的功率谱在共动模式的波长短于因果视界的时间,可以媲美的振幅的原始宇宙学不均匀性的印记在宇宙微波背景辐射。
2006-07-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Holonomy corrections to the cosmological primordial tensor power spectrum
圈量子引力是非微扰引力的主要候选理论之一。在此框架下,导出了FLRW背景下引力子传播方程的完整修正。我们调查的后果,在de-Sitter和慢卷暴胀,为n=-1/2的张量功率谱的这些修正。根据Barbero-Immirzi参数的值,可以预期几个观测特征。
2008-05-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes from Spatially Varying Cosmological Constant Induced by Field Fluctuations in Extra Dimensions
本文提出超大质量黑洞可能源于暴胀期间额外维度标量场量子涨落导致的空间不均匀暗能量畴的直接坍缩,并指出该机制与脉冲星计时阵列观测到的随机引力波背景证据相吻合。
2024-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On primordial cosmological density fluctuations in the Einstein-Cartan gravity and COBE data
研究了Einstein-Cartan引力场中理想流体的协变和规范不变流体流方法中的宇宙学密度涨落,并导出了相应的Raychaudhuri型二阶非齐次耦合微分演化方程.在弱相互作用尺度下,自旋的量子涨落触发了原初密度的不均匀性。这些不均匀性,然后精确地演变到测量值COBE任务在解耦的规模。
1998-11-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Pushing the Primordial Frontier: Cosmological Collider Signatures at Strong Mixing
University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);Universidad de Chile(智利大学);Universidad del Bío-Bío(比奥比奥大学)
研究多场暴胀中原初非高斯性,通过构建修饰传播子等方法,在强混合下推导树级双谱积分表示,得到双谱贡献表达式及标度律,为强混合暴胀相关研究打开新窗口并建立框架。
2026-07-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A string-inspired running-vacuum-model of cosmology, primordial-black-hole dark matter, and the current tensions in cosmological data
该研究提出一种带反常与挠率的弦启发宇宙学运动真空模型,可缓解H₀与结构增长宇宙学张力,提升暴胀期原初黑洞密度,使其可作为暗物质组分并在辐射主导期引力波中留痕。
2023-06-13 gr-qc hep-ph hep-th
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
Holes in the walls: primordial black holes as a solution to the cosmological domain wall problem
我们提出了一种方案,在这种方案中,宇宙学域壁和磁问题的解决没有任何微调的初始条件或参数的拉格朗日的基本场理论。在这种情况下,域壁将早期宇宙的单极子扫出(展开),然后快速的原始黑洞将域壁包围,改变其拓扑结构并摧毁它们。我们进一步发现,从畴壁释放的(旧真空)能量密度可以缓解但不能解决宇宙学的平坦性问题。
2005-09-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial Magnetic Fields from the Post-Inflationary Universe
我们探讨宇宙学的磁场发生在后暴胀宇宙,当暴胀子振荡周围的潜在的最小值和宇宙是有效地由冷物质占主导地位。在再加热之前的这个时期,宇宙学背景可以显著地产生大尺度的磁场。通过考虑暴胀期间和暴胀之后的磁生作用,我们证明了在Mpc尺度上可以产生强于10^{-15} G的磁场,而不需要理论上的强耦合,也不需要产生太大的电场来支配宇宙。
2014-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial magnetic fields induced by cosmological particle creation
我们研究了辐射主导期开始时标量带电粒子产生的随机电流所产生的原始磁场。我们发现,对于10^(-6)GeV \leq m \leq 10^2 GeV的质量范围,一个足够强度的场在银河系尺度上相干地产生,从而产生不同的银河系磁场产生机制,同时仍然与观测和理论约束相一致。
1998-04-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological implications for hairy black holes via spontaneous symmetry breaking: Are Hairy Black Holes Primordial?
Institute for Basic Science (IBS)(韩国基础科学研究院);University of Warsaw(华沙大学);Pusan National University(釜山国立大学)
本研究探讨ESGB理论中自发对称破缺产生的带毛黑洞是否与宇宙演化兼容,推导了耦合强度等的严格约束,发现仅质量约几克的超轻黑洞可形成标量毛,即带毛原初黑洞。
2026-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dissecting the growth of the power spectrum for primordial black holes
我们认为,在单场暴胀的功率谱可以增长的最陡的速度,目的是提供一个简单的解释最近发现的$k^4$增长。有了这个解释在手,我们表明,一个稍微陡峭的$k^5 (\log k )^2$增长实际上是可能的。此外,我们认为,急剧增长后的功率谱不能立即衰减,但必须保持大的$k$模式退出期间的$\sim2$ e倍期间。我们还简要地考虑了如何一个强大的增长可以影响较长波长的光谱指数的增长之前,并表明,即使是转换的isocurvature模式可能不会导致更强的增长。这些结果对原始黑洞的形成以及其他需要在短尺度下具有大幅度功率谱的现象具有启示意义。
2019-11-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Correlators with Double Massive Exchanges: Bootstrap Equation and Phenomenology
本研究用宇宙学自举法得到双大质量标量交换宇宙学关联子种子积分的精确解析解,探究其唯象学,发现原初双谱可达观测约束水平,提出区分双、单交换通道的观测方法。
2024-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
The cosmological gravitational wave background from primordial density perturbations
我们讨论了辐射时代原始密度扰动演化产生的引力波背景。在二阶微扰膨胀中,密度涨落会产生引力波。我们从这个机制计算引力波的功率谱,并表明,在原则上,未来的引力波探测器可以用来限制原始功率谱的尺度上大大不同于目前正在探索的大尺度结构。作为例子,我们计算的引力波背景产生的幂律谱的所有尺度上,和一个单一的尺度上的δ函数功率谱。
2006-12-01 astro-ph gr-qc 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
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
Primordial inflation explains why the universe is accelerating today
我们提出了一个解释,目前的宇宙加速膨胀,不调用暗能量或重力的修改,并牢牢植根于暴胀宇宙学。
2005-03-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Detailed Calculation of Primordial Black Hole Formation During First-Order Cosmological Phase Transitions
该研究探讨一阶宇宙学相变期间原初黑洞的形成机制,通过分析粒子反射积累的条件、推导玻尔兹曼方程并假设球形假真空袋和恒定泡壁速度,发现黑洞可在多种场景中形成。
2025-08-18 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological Magnetic Fields from Primordial Helical Seeds
大多数早期的宇宙情景预测,如果在随后的宇宙膨胀中没有处理,宇宙尺度上的磁场可以忽略不计。我们提出了一个新的数值处理原始领域的演变,并将其应用到弱螺旋种子,因为它们发生在某些早期宇宙的情况。我们发现,初始螺旋度比重子与光子的比值大不了多少,可以产生约为10^{-13}高斯的场,而相干尺度今天略低于1千秒差距。
2002-02-22 astro-ph hep-ph
Cosmological Evolution of Primordial Black Holes: UV/IR Decoupling and the KM3NeT 220 PeV Neutrino Anomaly
Birla Institute of Technology and Science(比拉理工学院);Indian Institute of Technology Bombay(孟买印度理工学院)
本研究通过McVittie时空将原初黑洞嵌入宇宙学背景,解释KM3NeT观测到的220 PeV中微子异常,表明早期宇宙动力学改变初始质量窗口,而最终爆发遵循标准施瓦西热力学,满足背景极限并重塑中微子与曲率扰动的映射。
2026-09-11 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Cosmological constraints on axionic dark radiation from axion-photon conversion in the early Universe
轴子在弦论中似乎无处不在,其中一些可能是由重标量衰变产生的非热,有助于暗辐射。研究了在原初磁场存在下,由轴子暗辐射通过轴子-光子转换产生的光子的各种宇宙学效应,导出了轴子-光子耦合与原初磁场结合的严格约束.
2013-08-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
From Primordial Quantum Fluctuations to the Anisotropies of the Cosmic Microwave Background Radiation
这些课堂讲稿主要包括三个相关的主题。第一部分详细介绍了宇宙学扰动理论。第二部分是专门讨论宇宙膨胀和原始波动的产生。第三部分将说明这些初始扰动是如何演化和产生宇宙微波背景辐射的温度各向异性的。将角功率谱的理论预测与日益精确的观测结果进行比较,提供了重要的宇宙学信息(宇宙学参数、初始条件)。
2006-04-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial black-hole formation and heavy r-process element synthesis from the cosmological QCD transition. Two aspects of an inhomogeneous early Universe
TU Dresden(德累斯顿工业大学);Deutsches Zentrum für Astrophysik (DZA)(德国天体物理中心);DESY(德国电子同步辐射研究所);Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)(德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心);Center for Advanced Systems Understanding (CASUS)(先进系统理解中心);University of Wrocław(弗罗茨瓦夫大学);University of Rostock(罗斯托克大学)
研究探讨了原始黑洞在宇宙黑暗时代和暗物质候选中的作用,以及QCD相变对原始黑洞形成和重r过程元素合成的影响。
2025-07-08 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Translating nano-Hertz gravitational wave background into primordial perturbations taking account of the cosmological QCD phase transition
本研究在考虑宇宙学QCD相变的前提下,由幂律原初曲率扰动计算诱导纳赫兹引力波,并利用NANOGrav数据约束功率谱,指出忽略QCD效应会显著低估振幅和谱指数。
2023-12-05 astro-ph.CO hep-ph
Simple Cosmological Solution to the Higgs Instability Problem in the Chaotic Inflation and Formation of Primordial Black Holes
我们重新审视了混沌暴胀和亚稳电弱真空之间的相容性,混沌暴胀为初始条件问题提供了一个自然的解决方案,亚稳电弱真空是由LHC的结果和当前对顶夸克和希格斯玻色子玻色子的质量测量所提出的。众所周知,混沌暴胀对电弱真空的稳定性构成威胁,因为它在暴胀或预热过程中容易产生大的希格斯起伏,并引发灾难性的真空衰变。在本文中,我们提出了一个简单的宇宙学解决方案,其中真空是稳定的混沌膨胀,预热和之后。这个简单的解自然地预言了原始黑洞的形成。我们发现有趣的参数区域,目前的暗物质密度是由他们提供的。此外,热leptogenesis可以容纳在我们的场景。
2016-11-19 astro-ph.CO hep-ph
Primordial black holes in braneworld cosmologies: Formation, cosmological evolution and evaporation
我们考虑在最简单的膜世界宇宙学中的原生黑洞的人口演化和蒸发,兰德尔-Sundrum II型。我们证明,黑洞形成在高能量阶段的这个理论(其中的膨胀率是成比例的密度)有一个修改的蒸发定律,导致在一个较长的寿命和较低的温度蒸发,而那些形成在标准制度的行为基本上是在标准宇宙学。对于足够大的AdS半径值,高能量区可能是一个相关的原始黑洞蒸发的关键时期,如核合成和现在。我们研究这种黑洞的形成时期,并划定参数制度的标准情况下,显着修改。
2002-07-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes from First-Order Cosmological Phase Transitions
本文提出在一阶宇宙学相变中,因粒子质量增大导致气泡壁前粒子传输受抑并积累过密度,从而形成原初黑洞,并通过玻尔兹曼方程定量给出了产生可观丰度所需的条件。
2025-08-18 astro-ph.CO hep-ph
A Possible Cosmological Explanation of why Supersymmetry is hiding at the LHC
如果人们不准备在超对称模型中付出巨大的微调代价,那么在当前对希格斯玻色子质量的测量中,人们可以设想这样一种场景:超对称谱由重标量超粒子和轻得多的费米超伴子组成。我们提供了一个宇宙学的解释,为什么自然界可能会选择这样一个质量模式:相反的质量模式是没有观察到实验,因为它是不兼容的似是而非的想法,宇宙经历了一个时期的原始膨胀。
2012-11-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Threshold for Primordial Black Hole Formation: a Simple Analytic Prescription
原始黑洞可能是在早期宇宙中由非线性宇宙学扰动重新进入宇宙学视界而形成的,当时宇宙仍然是辐射主导的。从超视界尺度上功率谱的形状出发,根据数值模拟的结果,我们给出了一个计算原始黑洞形成阈值$δ_c$的简单公式。我们的程序考虑到高斯曲率扰动和密度对比度之间的非线性,在文献中第一次,在视界交叉,这增加了约两个因素的阈值计算超视界尺度上的一个方面的非线性效应。
2021-03-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Inflation and Present-Day Cosmological Constant from Extra Dimensions
本文概述了一个半经典引力模型,它利用超紧维真空涨落的Casimir能量密度产生了当今的宇宙学常数rho_LAMBDA ~ M^8/M_P^4,其中M_P是普朗克尺度,M是弱相互作用尺度。该模型基于(4+D)维引力,其中D = 2个额外维度,半径b(t)在ADD长度尺度b_0 = M_P/M^2 ~ 0.1 mm处卷曲。紧致空间中的真空涨落对b_0的扰动非常小,产生了一个小的现今宇宙学常数。紧化维度的半径被预测为b_0 = k^{1/4} 0.09 mm(或等效为M = 2.4 TeV/k^{1/8}),其中卡西米尔能量密度为k/b^4。我们三维空间的原始暴胀发生在ADD模型的宇宙学中,因为暴胀子b(t),其初始数量级为1/M ~ 10^{-17} cm,将其势滚到b_0。
2001-09-04 hep-ph hep-th
Primordial neutrinos fade to gray: constraints from cosmological observables
本文提出一种推广传统 $y$-畸变的“灰色”谱分布模型,通过 PRIMAT 代码结合大爆炸核合成与宇宙微波背景测量,约束了中微子谱畸变与额外辐射,发现大畸变伴随额外辐射被当前观测允许甚至偏好,呼吁重新审视早期宇宙中微子退耦物理。
2025-06-26 astro-ph.CO hep-ph
Impact of Uncertainties in the Cosmological Parameters on the Measurement of Primordial non-Gaussianity
本文研究了非高斯局域模型和等边模型中宇宙学参数的不确定性对原始NG参数fNL估计的影响。结果表明,在局域情况下,传播这些误差使WMAP和Planck的fNL相对不确定度分别增加了16%和5%,而对于等边组态,修正项分别增加了14%和4%。如果我们假设局部f_NL的中心值为60阶,根据最近WMAP的5年估计,我们得到普朗克的最终修正Δf_NL = 3。虽然不是戏剧性的,这种修正是在普朗克的预期估计不确定性的水平,然后应该考虑引用的意义,最终未来的检测。在目前的f_NL的估计中,宇宙学参数被固定在它们的最佳拟合值上。我们最后注意到,如果在分析中允许参数变化,然后将其边缘化,那么宇宙学参数的不确定性对最终f_NL误差条的影响将变得完全可以忽略。
2008-08-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Weighing neutrinos in the presence of a running primordial spectral index
三年的WMAP(WMAP3),结合其他宇宙学观测星系团和Ia型超新星(SNIa),喜欢一个非零运行的原始光谱指数独立的低CMB多极。基于这一特点,我们研究了宇宙学对中微子质量的约束,这严重依赖于我们对原始波动的光谱形状采取什么样的先验,考虑到可能的运行。结果发现,对三个中微子质量之和的限制比对原始谱形采用幂律先验时的m_v < 0.90eV(2 σ)更严格,m_v < 0.76eV(2 σ)。
2006-12-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Higher order corrections to primordial spectra from cosmological inflation
本文对两类暴胀模型高精度地计算了宇宙学扰动的功率谱。我们根据哈勃距离在膨胀过程中的行为对模型进行分类。如果哈勃距离可以近似为常数或随宇宙时间线性增长,我们的近似就有效。许多流行的暴胀模型都可以用这种方式来描述,例如,具有单项势的混沌暴胀、幂律暴胀和最大暴胀。我们的近似方案并不依赖于慢卷展开。因此,我们可以作出准确的预测,一些模型与大的慢滚参数。
2001-08-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Muon neutrinos and the cosmological abundance of primordial black holes
本文研究被包裹原初黑洞中暗物质湮灭产生的河外缪子中微子通量,并利用IceCube十年曝光数据推导原初黑洞宇宙学丰度的上限,提供了一种新的约束途径。
2024-07-18 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological Magnetic Fields from Primordial Helicity
原始磁场可以解释星系中观测到的全部或部分磁场。我们考虑了早期宇宙中由赝标量效应产生的磁场的演化。这样的过程可以创建最大的螺旋力的领域,我们表明,对于这样一个领域的磁能逆级联到更大的尺度比它将有单独的通量冻结和宇宙膨胀。对于在电弱相变时产生的场,我们发现今天预测的波长原则上可以达到10 kpc,场强可以达到10^{-10} G。
2000-10-09 astro-ph hep-ph
Thermodynamical uncertainties for primordial black holes from cosmological phase transitions
University of Warsaw(华沙大学);SISSA International School for Advanced Studies(国际高等研究院);INFN Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所);Université de Genève(日内瓦大学);Goethe University(法兰克福歌德大学)
本文通过高维约化与单圈涨落行列式计算,精确分析了强超冷一级相变的成核动力学,得到过渡时标的普适下界β/H_*≈5,并评估了经典共形规范-希格斯理论中PBH作为暗物质候选者的参数空间受限情况。
2026-05-22 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological Magnetic Fields from Primordial Kerr-Newman Black Holes
本文研究早期宇宙中带电旋转的原初克尔-纽曼黑洞产生宇宙学磁场的可能性,计算了磁场强度与关联长度,并指出其与随机引力波背景的关联可作为主要观测特征。
2023-05-11 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological solutions to the Lithium problem: Big-bang nucleosynthesis with photon cooling, $X$-particle decay and a primordial magnetic field
在BBN中计算的$^7$ Li丰度与从CMB功率谱拟合得到的重子-光子比是固定的,这与在贫金属晕星表面观察到的锂丰度不一致。以前提出的解决这个$^7$ Li问题的宇宙学解决方案包括光子冷却(可能通过标量粒子的玻色-爱因斯坦凝聚)或长寿命$X-$粒子(可能是次轻的超对称粒子)的衰变。在本文中,我们重新分析这些解决方案,无论是单独的和一致的。我们还介绍了原始磁场(PMF)到这些模型的可能性。我们约束的$X-$粒子和PMF参数所观察到的轻元素丰度使用的可能性分析,以表明,包括所有三种可能性导致锂问题的最佳解决方案。我们推导出了PMF中$X-$粒子参数和能量密度的允许范围,可以解决$^7$ Li问题。
2014-06-30 astro-ph.CO hep-ph
Primordial Neutrinos, Cosmological Perturbations in Interacting Dark-Energy Model: CMB and LSS
本文介绍了中微子探测相互作用暗能量模型中的宇宙学扰动理论,计算了宇宙微波背景各向异性和物质功率谱。在这些模型中,中微子质量的演化是由精髓标量场决定的,这是今天宇宙加速的原因。我们考虑了几种类型的标量场势,并对中微子与暗能量之间的耦合参量进行了限制。假设宇宙是平坦的,我们可以从目前的观测中推导出的约束是$\sum m_ν < 0.87 eV$,在95%的置信水平下,对三种中微子的总和。我们还讨论了模型的稳定性问题以及变质量中微子对玻尔兹曼方程中散射项的影响。
2008-03-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial space-time foam as an origin of cosmological matter-antimatter asymmetry
提出的可能性,所观察到的宇宙学物质反物质的不对称性可能存在于不对称的时空波动和它们的相互作用与Stckelberg-Feynman解释的反物质。本文还指出时空涨落的作用是减小过去的精细结构常数。最近对类星体吸收线的研究为这一预测提供了4.1标准差的支持。我们的考虑表明,在存在时空涨落的情况下,定域规范不变性原理和相关的平行输运概念必须发生根本性的变化。
2001-07-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial braneworld black holes: significant enhancement of lifetimes through accretion
考虑了能量密度占原始黑洞总能量密度一小部分的Randall-Sundrum(RS-II)膜世界宇宙学模型.由于它们的5维几何结构,这些黑洞经历了修正的霍金蒸发。结果表明,在高能量制度吸积从周围的辐射浴是占主导地位的蒸发相比。这种效应增加了黑洞的质量,直到物质(或黑洞)开始支配总能量密度。因此,即使初始质量很小的黑洞也可以存活到几个宇宙学上有趣的时代。
2003-03-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial Black Hole Formation from Inflaton
对Ia超新星距离的测量已经产生了强有力的证据,证明宇宙确实在加速,这意味着存在一种几乎均匀的暗能量成分,最简单的解释是一个宇宙学常数。本文提出了一个作为慢滚动标量场函数的小变化宇宙项,利用它仔细研究了带电和不带电情况下de Sitter原初黑洞的性质,阐明了在这个宇宙项下黑洞的形成与暴胀子能量转移之间的关系
1999-01-29 hep-ph
Primordial fluctuations and cosmological inflation after WMAP 1.0
随着对WMAP观测的第一年分析的发布,特别是当与其他CMB实验和星系红移巡天的结果相结合时,对原始功率谱的观测约束已经大大收紧。这些观测使我们能够限制宇宙膨胀的物理学:(i)数据显示,哈勃距离在膨胀期间几乎是恒定的。虽然可观测的模式跨越哈勃尺度,但在一次e折叠期间,它的变化小于3%:d(d_H)/dt < 0.032(2 sigma)。暴胀本身的距离尺度仍然受到很差的限制:1.2 × 10^{-28} cm < d_H < 1 cm。(ii)我们提出了一个新的分类单场暴胀的情况下(包括超出慢卷暴胀的情况下),基于物理标准,即暴胀子场的动能和总能量密度的行为。目前的数据显示,对任何一种情况都没有偏好。(iii)这是第一次,慢滚假设可以从数据分析中删除,取而代之的是更普遍的假设,即哈勃尺度在暴胀的可观测部分(几乎)是恒定的。我们提出了简单的解析表达式的标量和张量功率谱这一类非常普遍的通货膨胀模型,并测试其准确性。
2004-07-27 astro-ph gr-qc hep-ph