Primordial non-Gaussian signatures in CMB polarization
利用概率分布函数、Minkowski泛函和Betti数，研究了由$\fnl$参数化的CMB极化标量扰动的局域型原始非高斯性特征.结果表明，总偏振强度的概率密度函数的最低阶非高斯偏差为$(\fnlσ)^2$阶。我们从模拟的极化图计算Minkowski泛函和Betti数的非高斯偏差。我们发现，$E$模式的偏振提供了独立的和同样强的约束$\fnl$的温度波动。然而，总偏振强度中的非高斯信号要弱得多，并且具有相对大的宇宙方差，因此对于检测局部类型的非高斯性可能是无用的。
2014-11-19 astro-ph.CO
Resolving primordial physics through correlated signatures
我们讨论了光谱观测值之间的相关性作为一种新的工具，区分模型的原始扰动。我们表明，如果产生在等曲率部门，运行的标量谱指数与非高斯的统计特性。特别是，我们发现一个大的运行将不可避免地伴随着一个大的运行$f_{\rm NL}$和增强$g_{\rm NL}$，与$g_{\rm NL}\gg f_{\rm NL}^2$。如果张量与标量之比很大，那么一个大的负值运行在较小的尺度上必须变成正值。有趣的是，转变的特征尺度可能会区分暴胀子场和等曲率场。
2014-12-18 astro-ph.CO
Nucleosynthetic signatures of primordial origin around supermassive black holes
如果原初黑洞（PBH）在高红移类星体的中心播下了超大质量黑洞（SMBH）的种子，那么这些黑洞周围的气体可能揭示了它们原初起源的核合成线索。我们提出的预测改变原始丰度周围的PBH足够大的种子SMBH在z~6-7.5。我们发现，如果初始质量为~10^5 M $_{\odot}$的多环芳烃是造成这种SMBH的原因，那么它们可能会产生原始氘和氦的分数增加>~ 10%，而锂的丰度减少>~ 10%，在离黑洞约1千秒差距的距离上。我们估计，约10^8 M $_{\odot}$的气体至少增加（或减少）了1%。这些修改原始氘，氦，锂丰度的证据可能仍然存在，如果这种circu-PBH气体仍然没有吸积的SMBH和在或附近的宿主星系的高红移类星体。测量丰度异常将具有挑战性，但可以提供一种新的方法来揭示这种SMBH种子的原始起源。
2021-11-17 astro-ph.CO
A new signature of primordial non-Gaussianities from the abundance of galaxy clusters
星系团丰度随时间的演化对原始密度扰动的统计性质非常敏感。因此，它可以用来探测初始条件下与高斯性的微小偏差。这种偏差的特征将有助于区分不同的暴胀情景，并为我们提供有关早期宇宙中发生的物理过程的信息。我们发现，当包含在星系团计数中的信息被用来重建作为红移函数的暗能量状态方程时，错误地假设不存在原始非高斯性，在有效的暗能量状态方程中出现了明显的随时间的演化，其特征在于出现明显的不连续性。
2012-05-19 astro-ph.CO
From Origins to Observables: Distinguishing Dark Compact Objects with Population-Level Microlensing Signatures
Institute for Gravitation and the Cosmos, The Pennsylvania State University（宇宙与引力研究所，宾夕法尼亚州立大学）；Department of Physics, The Pennsylvania State University（物理系，宾夕法尼亚州立大学）
研究通过群体级微透镜效应区分暗物质致密天体，探讨不同形成通道对微透镜观测特征的影响，提出微透镜信号与其它引力探测的互补性。
2026-03-25 astro-ph.CO
Small-scale signatures of primordial non-Gaussianity in k-Nearest Neighbour cumulative distribution functions
本文利用Quijote-PNG模拟考察kNN-CDFs对小尺度原初非高斯性的敏感性，发现其对等边型PNG具有可区分且可解析建模的独特响应。
2023-09-26 astro-ph.CO
Signatures of non-gaussianity in the isocurvature modes of primordial black hole dark matter
原始黑洞（PBH）是可能在早期宇宙的辐射主导时代很早就形成的黑洞。我们在这里提出了一种方法，通过这种方法，原始黑洞密度的大尺度扰动可以用来对非高斯性进行严格的约束，如果PBH占暗物质（DM）。局域型非高斯性的存在被认为对原始黑洞的丰度有显著的影响，并且来自所观察到的CMB尺度模式的模式耦合可以显著地改变在宇宙的不同区域内形成的PBH的数量密度，其表现为DM等曲率模式。使用最近的\emph{Planck}等曲率扰动的约束，我们表明，PBH被排除在DM候选人，即使是非常小的本地型非高斯，$|f_{NL}|\approx0.001$和显着的约束$g_{NL}$几乎一样强。如果DM由PBH组成，则甚至小的非高斯性也被排除。如果在CMB尺度上检测到局部非高斯性，那么对坍缩成PBH（质量足够大，尚未蒸发）的宇宙部分的约束将变得更加严格。
2015-05-05 astro-ph.CO
A possible signature of primordial stellar populations in $z=3$ Lyman $α$ emitters
斯巴鲁望远镜的观测已经从位于$z=3.1$的一些莱曼$α$发射体（LAEs）中探测到了令人惊讶的强莱曼连续谱（LyC; $\sim900$在静止坐标系中的散射）。我们已经研究了恒星的人口，同时占的强度的LyC和非电离紫外线的LAEs的光谱斜率。结果发现，金属丰度为$Z\geq1/50 Z_\odot$的恒星星族只能用头重脚轻的初始质量函数（IMF; $< m > \sim 50 M_\odot$）来解释观测到的LyC强度。然而，这样的IMF的临界金属丰度预计要低得多。一个非常年轻的（$\sim1$ Myr）和大质量的（$\sim100$ $M_\odot$）极贫金属（$Z\leq5\times10^{-4}Z_\odot$）或无金属（所谓的星族III）恒星群体也可以重现观测到的LyC强度，如果这种“原始”恒星群体的质量分数是LAE总恒星质量的$\sim1$ %。
2012-06-20 astro-ph.CO
Evidence for Primordial Black Hole Final Evaporation: Swift, BATSE and KONUS and Comparisons of VSGRBs and Observations of VSB That Have PBH Time Signatures
十多年前，我们发现了一类VSGRB（T90 < 100 ms）具有不寻常的特性：（1）星系位置不对称，（2）非常硬的伽马谱，（3）这些事件的星系起源的可能证据。我们现在研究最近的Swift数据，并表明存在与BATSE和KONUS一致的VSGRB增强。我们估计，这是一个总的4.5sigma观测。然后，我们研究VSB的PBH蒸发的时间结构预期的证据。几个事件显示了PBH蒸发的一般时间结构。如果是正确的，那么PBH一定存在于这个星系中。由于即使是像BATSE这样的大型探测器每年也只记录几个VSB，PBH的密度仍然很小，很难预测费米航天器LAT的速率。
2009-08-10 astro-ph.CO
The Observational Signatures of Primordial Pair-Instability Supernovae
质量在140 - 260太阳质量之间的第三星族大质量恒星以对不稳定超新星（PISNe）的形式结束了它们的生命，这是宇宙中最具能量的热核爆炸。这些爆炸的探测可以首次直接限制原始IMF，这是第一个星系形成，早期宇宙学再电离和原始IGM化学富集的关键。我们目前的Pop III PISN的光变曲线和光谱的辐射流体动力学计算进行的ESPRIT代码。我们发现，最初的辐射脉冲，由于冲击爆发从表面的恒星，虽然被莱曼α森林衰减，将仍然可见的JWST在z ~ 10 - 15，并可能到z ~ 20强引力透镜。我们还研究了金属混合在爆炸的早期阶段之前，从表面的恒星与CASTRO AMR代码，并发现激烈的混合原始核心崩溃爆炸，但很少在PISNe。这意味着确定第一次宇宙爆炸的起源质量的关键是冲击波爆发后的早期光谱学，多维混合对精确的低质量Pop III SNe光变曲线和光谱至关重要。
2010-09-14 astro-ph.CO
Primordial Black Holes (PBHs) and The Signatures of Cosmic Non-Gaussianity
Central University of Kashmir（克什米尔中央大学）；Makerere University（马凯雷雷大学）
本文研究了原初黑洞形成与非高斯性之间的关系，通过曲率扰动的精确推导和非扰动尾部分析，探讨了曲率子模型对原初黑洞形成概率的影响，并与现有约束进行比较。
2026-04-15 astro-ph.CO
The origin, evolution and signatures of primordial magnetic fields
到目前为止，宇宙在所有尺度上都是磁化的。在最大的尺度上，星系和星系团的磁场在微高斯水平上，在高达10千秒差距的尺度上是相干的。最近的观测证据表明，即使是空洞中的星系际介质也可能存在弱的$\sim 10^{-16}$高斯磁场，在Mpc尺度上是相干的。一个有趣的可能性是，这些观测到的磁场是早期宇宙的遗迹，尽管后来被坍缩物体中的发电机放大和维持。本文综述了原始磁场的起源、演化和特征。在对膨胀宇宙中的磁流体动力学做了一个简短的总结之后，我们转向膨胀和其他相变过程中的磁场产生。我们跟踪的线性和非线性演化所产生的原始领域通过辐射时代，包括粘性效应。讨论了原始磁场在宇宙微波背景上的灵敏观测特征，包括普朗克的电流约束。复合后，原始磁场可以强烈影响结构的形成，特别是在矮星系尺度上。由此产生的签名上的再电离，红移21厘米线，弱透镜和莱曼- $α$森林的概述。来自无线电和$γ$射线天文学的限制进行了总结。天体物理电池和发电机在重塑原始领域的作用进行了简要的审议。评论结束时，一些最后的想法原始磁场。
2016-04-24 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
Impact of Relativistic Effects on the Primordial Non-Gaussianity Signature in the Large-Scale Clustering of Quasars
在星系团观测中，相对论效应在大尺度上对星系过密度场引入了尺度相关的修正，这可能会通过尺度相关的晕偏差阻碍对原始非高斯性$f_\textrm{NL}$的探测。相对论修正的幅度不仅取决于宇宙学背景膨胀，而且还取决于红移演化和被检查的示踪剂种群的亮度阈值的灵敏度，如由演化偏差$b_\textrm{e}$和放大偏差$s$参数化。在这项工作中，我们传播的光度函数测量从扩展重子振荡光谱巡天（eBOSS）的类星体（QSO）样本的$b_\textrm{e}$和$s$，从而推导出相对论修正的约束，其功率谱多极。虽然可以减轻的影响，通过调整红移范围或亮度阈值的示踪剂样品被认为是$f_\textrm{NL}$签名，我们建议，在未来的调查探测大宇宙体积，相对论校正应向前建模的示踪剂光度函数，包括其不确定性。这对于在即将到来的调查中在尺度$k \sim 10^{-3} h \, \textrm{Mpc}^{-1}$上进行类星体聚类测量是很重要的，例如暗能量光谱仪（DESI），在那里相对论修正可以压倒预期的低红移$z \lesssim 1$的$f_\textrm{NL}$签名，并在红移$z \gtrsim 2.5$的功率谱四极中与$f_\textrm{NL} \simeq 1$相当。
2020-10-13 astro-ph.CO
The scale-dependent signature of primordial non-Gaussianity in the large-scale structure of cosmic reionization
宇宙结构的形成取决于暴胀产生的初始密度涨落的统计分布。虽然最简单的模型预测了一个几乎完美的高斯分布，但更一般的模型预测了一个原始非高斯（PNG）的水平，观测可能还不够敏感，可以检测到。最近普朗克合作测量的CMB温度各向异性双谱显着收紧观测的限制，但他们仍然远离最简单的膨胀模型预测的PNG水平。低于CMB灵敏度的探测水平将需要其他方法，例如寻找PNG对星系晕集群的统计印记。在再电离时期（EoR），第一批恒星和星系向星系际介质（IGM）释放辐射，产生电离斑块，其大尺度几何形状和演化反映了恒星形成星系的潜在丰度和大尺度集群。IGM中的电离斑与星系晕之间的这种统计联系表明，观测再电离可能是限制PNG的另一种方法。我们采用线性微扰理论的再电离和半解析模型的基础上的扩展集形式主义的PNG对EoR的影响建模。我们量化PNG的大尺度结构的再电离的电离密度偏差，即电离原子的傅立叶空间中的总物质的超密度的比率，在小波数的影响。正如以前的研究发现，PNG创建一个规模依赖的签名晕偏差，所以，同样，我们发现一个规模依赖的签名电离密度偏差。我们的结果，这与以前的尝试在文献中描述这种PNG签名显着不同，将被应用到其他地方来预测其可观察到的后果，例如，在宇宙21厘米的背景。
2013-05-30 astro-ph.CO
Signatures of primordial black holes as seeds of supermassive black holes
超大质量黑洞（SMBH）位于大多数大质量星系的中心，这一点已被广泛接受，尽管对于它们的大质量种子的起源仍然没有令人信服的方案。有人提出，质量为$\gtrsim 10^{2} M_\odot$的原始黑洞（PBH）可能提供了这样的种子，这些种子将成长为SMBH。我们提出了一个观测测试来约束这一假设：在宇宙黑暗时代，PBH周围的气体吸积为高能光子的发射提供了动力，这将改变21厘米强度映射（IM）观测测量的自旋温度。我们的模型和计算的标准天空平均信号和功率谱的21厘米IM，占其子结构和角度依赖性的第一次。如果PBH存在，天空平均21 cm IM信号的吸收将更高，而我们预计$\ell~\gtrsim 10^2-10^3$的功率谱会增加。我们还预测PBH的可探测性和测量误差的丰度和爱丁顿比不同的基准参数配置的各种未来的实验，从SKA到未来的无线电阵列的月球的黑暗面。虽然SKA可以提供检测，但只有更雄心勃勃的实验才能提供准确的测量。
2018-05-10 astro-ph.CO
Distribution of primordial black holes and 21cm signature
研究表明，由具有中等倾斜功率谱的原始密度扰动产生的原始黑洞数服从对数正态分布，而当功率谱为陡蓝色时，原始黑洞数服从泊松分布. PBH数的对数正态和泊松涨落表现为等曲率模式，并以与泊松情形不同的方式影响物质功率谱和晕质量函数。未来的21厘米观测可能会在宽质量范围内对PBH部分施加比当前更强的约束，$10^{-5}M_\odot$ - $10M_\odot$。
2018-08-15 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 primordial curvature perturbation from lattice simulations
我们研究了无质量预热中再加热场对观测尺度上原初曲率扰动的贡献。为此，我们使用晶格模拟和最近的扩展$δN$形式主义。这项工作展示了这些技术的功能，用于计算观测签名的模型，其中非微扰再加热涉及一个轻标量场。
2019-03-18 astro-ph.CO
Blinding scheme for the scale-dependence bias signature of local primordial non-Gaussianity for DESI 2024
提出一种针对局部原初非高斯性尺度依赖偏差的密度场级盲化方法，通过生成数据权重复现偏差特征，可与现有星表级盲化程序结合，并利用DESI第一年观测模拟验证了有效性。
2024-05-31 astro-ph.CO
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
Neutrino Signatures in Primordial Non-Gaussianities
在有效场论中研究了中微子的宇宙对撞机现象。计算了中微子的质量谱及其在压缩极限双谱中的特征振荡信号。dS-协变和慢滚修正都被考虑，因此是在暴胀期间的电弱对称性破缺的情况。有趣的是，我们发现暴胀子的慢滚背景为中微子的产生提供了一个化学势。化学势极大地放大了振荡信号，并使重中微子的信号大得可以观察到，而不需要微调。
2018-09-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Exploring Gravitational Wave Signatures Due to Primordial Non-gaussianity and Large Scale Structure Using SKAO
National Institute for Chemical Physics and Biophysics（国家化学物理与生物物理研究所）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））
本文探讨利用SKAO探测的随机引力波背景作为精密宇宙学探针，重点研究标量诱导引力波对原初非高斯性的敏感性、宇称破坏现象，以及通过交叉关联提高信噪比的方法。
2026-06-24 astro-ph.CO
Primordial Tensor Signatures and Gravitational Wave Constraints in Lorentz Violating Inflation with Non-Canonical Kinetics
Indian Institute of Technology (Indian School of Mines)（印度理工学院（印度矿业学院））
本文在非正则动力学洛伦兹破缺暴胀框架中推导张量谱指数与运行，提出其可作为洛伦兹破缺的互补探针，并与GW170817引力波速度约束比较。
2026-10-01 astro-ph.CO gr-qc
Signatures of primordial black holes in gravitational wave clustering
本文研究恒星质量原初黑洞双星对未来引力波并合事件成团性测量的影响，通过功率谱、星系互相关及贝叶斯模型选择给出其可探测性与暗物质占比约束。
2023-08-19 astro-ph.CO
Weak Primordial Magnetic Fields and Anisotropies in the Cosmic Microwave Background Radiation
结果表明，小尺度磁场存在于复合诱导重子密度不均匀性的可观的幅度。这种不均匀性的存在改变了宇宙的电离历史，这反过来又降低了多普勒峰的角尺度，并通过光子扩散增加了丝绸阻尼。这一独特的特征可用于未来的宇宙微波背景观测，以（或证伪）强度为B~10^（-11）高斯的原始磁场的存在。
2011-08-11 astro-ph.CO
Distinguishing different scenarios of early energy release with spectral distortions of the cosmic microwave background
宇宙微波背景（CMB）频谱与纯黑体的偏离讲述了一个关于我们宇宙热历史的令人兴奋的故事。在本文中，我们将说明如何以及未来的CMB测量可能会破译这个故事，设想一个PIXIE样的光谱仪，这可以改善与COBE/FIRAS约20年前获得的失真约束至少三个数量级。这打开了一个巨大的发现空间，为粒子和早期宇宙物理学提供了深刻的见解，这些机会不应该再被忽视。具体来说，我们考虑的情况下，湮灭和衰变的遗迹粒子，以及原始的小尺度功率耗散的签名。PIXIE可以潜在地排除不同的早期宇宙场景，而且在许多考虑的情况下将允许明确的检测，正如我们在这里展示的那样。我们还讨论了稍微更未来的实验，提高了几倍的灵敏度，以突出这个新窗口的巨大潜力的预复合宇宙。
2013-10-01 astro-ph.CO
Axions and saxions from the primordial supersymmetric plasma and extra radiation signatures
我们计算了在原始超对称等离子体中通过夸克、胶子、方子和胶子的散射热产生轴子和Saxon的速率。系统的场论方法，如硬热回线重算，以规范不变的方式获得一个有限的结果，是一致的强规范耦合的领导秩序。我们计算了轴子和介子的热产额和退耦温度。在一般情况下，氙衰变成轴子是可能的，发射出的轴子可以在大爆炸核合成之前和之后很久就构成额外的辐射。我们更新了有关的限制，最近的研究所施加的原始氦-4丰度和精确的宇宙学的宇宙微波背景和大尺度结构。我们表明，在这些研究中看到的额外辐射的趋势可以解释为后期衰变的热axion到轴子和即将到来的普朗克结果将探测超对称轴子模型具有前所未有的灵敏度。
2013-02-19 astro-ph.CO hep-ph
Signatures of the Primordial Universe from Its Emptiness: Measurement of Baryon Acoustic Oscillations from Minima of the Density Field
来自宇宙原始波动的声波印刻在大尺度结构中，称为重子声学振荡（BAO），可以用作测量宇宙尺度的标准标尺。这些振荡已经在星系的分布中被探测到。在这里，我们建议从密度场的波谷（最小值）测量BAO。基于两组准确的模拟晕目录，在种子初始条件下，有和没有BAO，我们证明了BAO信号不能从经典的不相交的空隙的聚类，但可以清楚地检测到重叠的空隙。后者表示密度场的所有波谷的估计。我们使用Delaunay三角剖分从四面体约束的空外接球中心计算它们。我们的理论模型是基于一个前所未有的大套详细的模拟空目录非常好地证实了观测数据。我们使用最大的最近公开可用的样本从SDSS-III BOSS DR 11的明亮的红色星系首次揭开了一个>3 $σ$ BAO检测从观测的空隙。由于空洞是近各向同性膨胀的区域，它们的中心代表了宇宙中最安静的地方，记住宇宙的起源，并提供了一个新的有希望的窗口，在分析宇宙学大尺度结构从星系调查。
2016-04-28 astro-ph.CO
Lectures on Gravitational Wave Signatures of Primordial Black Holes
本讲义围绕原初黑洞相关的宇宙学引力波展开，系统讲解标量诱导引力波的基本特征、待核查性质与现存问题，并通过习题和公开代码活动帮助读者独立开展计算。
2023-07-13 astro-ph.CO gr-qc
Primordial black hole collision with neutron stars and astrophysical black holes and the observational signatures
本文研究低质量原初黑洞作为暗物质候选者的可行性，推导其与中子星和黑洞的碰撞与捕获动力学，评估了碰撞率及引力波信号，指出尽管当前探测器灵敏度不足，未来仍有望在宇宙学尺度上观测到此类事件。
2023-11-21 astro-ph.CO gr-qc
Bayesian field-level inference of primordial non-Gaussianity using next-generation galaxy surveys
探测和测量密度场中原始起源的非高斯特征是下一代星系巡天的一个主要科学目标。这个信号将使我们能够确定原始物理过程，并约束宇宙暴胀的模型。虽然传统的方法利用一组有限的星系分布的统计摘要，以约束原始的非高斯性，我们提出了一个字段级的方法贝叶斯前向建模的整个三维星系调查。我们的方法自然地和完全自洽地利用了整个大尺度结构，例如，高阶统计，奇特的速度场，和尺度依赖的星系偏差，提取信息的本地非高斯参数，$\fnl$。我们证明了我们的方法的性能，通过各种测试与模拟星系数据仿真的\sdssiii{} -样的调查，并与\textit{Stage IV}模拟数据集的额外测试的相关功能。这些测试表明，该方法推断无偏值的$\fnl$准确地处理调查的几何形状，噪声和未知的星系偏差。我们证明，我们的方法可以实现$σ_{\fnl} \approx 8.78$的约束\sdssiii{}样的数据，一个因素$\sim 2.5$目前公布的约束的改进。使用下一代模拟数据的测试表明，在足够高的分辨率下，进一步改进是可行的。此外，结果表明，我们的方法可以始终边缘化数据模型的所有滋扰参数。该方法进一步提供了三维原始密度场的推断，为探索原始物理学的其他特征提供了机会。
2022-03-16 astro-ph.CO
Bypassing the Lyth Bound with Entangled Gravitons: Primordial Signatures and Late-Time Noise
Jagiellonian University（雅盖隆大学）
该研究通过量子纠缠引力子机制，绕过Lyth界限，产生独特的量子印记和引力波噪声增强。
2026-02-24 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Waves from Primordial Black Holes: Connecting Low-Frequency Scalar-Induced Signatures to High-Frequency Binary Mergers
Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
本文建立原初黑洞形成的标量诱导引力波（低频）与双星并合引力波（高频）之间的模型无关联系，发现并合谱峰值频率与ISCO频率满足普适关系f_peak=1.79 f_ISCO。
2026-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Non-Gaussianities of inflationary step-like models
我们使用Minkowski泛函来研究模拟的宇宙微波背景（CMB）图中存在的非高斯特征。准确地说，我们分析了产生的非高斯角功率谱出现从一类暴胀模型与原始的阶梯状潜力。这类模型能够执行最佳拟合的低- $\ell$的“功能”，揭示了第一次在CMB角功率谱的WMAP实验，然后证实了普朗克合作地图。事实上，这样的模型产生的原始功率谱的标量扰动，然后在大尺度的CMB字段的印记振荡功能。有趣的是，我们发现高斯偏差的CMB地图模拟从这些模型产生的功率谱，相比高斯$Λ$ CDM地图。此外，我们还表明，在这些模拟CMB地图中产生的非高斯性的种类和水平是兼容的，发现在四个前景清洁普朗克地图。我们的研究结果表明，暴胀模型与阶梯状的潜力不仅能够提高最佳拟合方面的$Λ$ CDM模型会计以及在CMB角功率谱中观察到的“功能”，但也提出了一个可能的起源为某些非高斯签名普朗克数据中观察到的。
2015-10-02 astro-ph.CO
Microlensing Signatures of Dyson Sphere-like Structures around Primordial Black Holes as Technosignatures of Extraterrestrial Advanced Civilizations
Sharif University of Technology（谢里夫理工大学）；Research Center for High Energy Physics, Department of Physics, Sharif University of Technology（谢里夫理工大学物理系高能物理研究中心）
研究通过微透镜技术探索围绕原始黑洞的戴森球类结构作为外星文明技术签名的可能性。
2025-12-08 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.IM
Tide-and-Seek: Anisotropic scale-dependent bias in the Lyman-alpha forest and designer samples
University of Cambridge（剑桥大学）；Kavli Institute for Cosmology Cambridge（卡弗里宇宙学剑桥研究所）；University of Oxford（牛津大学）；University of Hertfordshire（赫特福德大学）
本文证明各向异性原初非高斯性引起的尺度依赖偏置可出现在更广泛的示踪体中，并通过莱曼-α森林和形状选择暗物质晕的模拟验证，应用于BOSS DR12数据未发现该信号。
2026-09-29 astro-ph.CO
Signatures of primordial black hole dark matter
宇宙中的非重子暗物质被认为是由新的稳定形式的物质组成的。它们的稳定性反映了微观世界的对称性及其对称性破缺的机制。在早期宇宙中，重亚稳粒子可以占主导地位，在衰变后留下原始黑洞（PBH），以及粒子对称性破缺的结构引起宇宙学相变，大质量黑洞和/或它们的集群可以起源。PBH可以形成在这样的过渡在一个狭窄的间隔内的质量约$10^{17}$ g，避免严重的观测限制PBH，可以成为一个候选人的主导形式的暗物质。在这个质量范围内的PBH可以解决宇宙中红移为$z\sim 5... 10$的再电离问题。大质量PBH团可以作为星系形成的非线性种子，而PBH蒸发在这样的集群可以提供一个有趣的解释点状伽马射线源的观测。对可能的PBH特征的分析代表了在暗物质间接效应研究中对早期宇宙超高能物理的普遍探索。
2014-10-01 astro-ph.CO gr-qc
PRISM: Sparse Recovery of the Primordial Power Spectrum
原始功率谱描述了宇宙中最初的扰动，这些扰动最终发展成我们今天观察到的大尺度结构，从而为暴胀或其他结构形成机制提供了间接的探测。在这里，我们介绍了一种新的方法来估计这个频谱的经验功率谱的宇宙微波背景（CMB）的地图。提出了一种基于稀疏性的线性反演方法--\textbf{PRISM}。该技术利用小波基中原始功率谱中的特征的稀疏性先验来正则化逆问题。这种非参数方法不假设原始功率谱形状的强先验，但能够正确地重建其全局形状以及局部特征。这些优点使得该方法对于检测与当前受欢迎的尺度不变光谱的偏差是鲁棒的。我们调查的强度，这种方法的一组WMAP 9年的模拟数据为三种类型的原始功率谱：一个近尺度不变的频谱，频谱与一个小的运行的频谱指数，频谱与本地化功能。这种技术被证明可以很容易地检测到纯尺度不变功率谱的偏差，并且适合于区分简单的通货膨胀模型。我们处理的WMAP 9年的数据，并没有发现显着偏离一个几乎标度不变的功率谱与谱指数$n_s = 0.972$。该方法可以重建出高分辨率的原始功率谱，任何强的局部偏差或小的全局偏差都可以很容易地从纯尺度不变谱中检测出来。
2014-02-09 astro-ph.CO
A possible signature of cosmic neutrino decoupling in the nHz region of the spectrum of primordial gravitational waves
本文研究了宇宙中微子退耦对宇宙引力波谱的影响。在T>>1 MeV的温度下，中微子构成了一种完美的流体，不会阻碍GW的传播，而在T<<1 MeV的温度下，它们会自由流动，并具有一种有效的粘性，以恒定的量阻尼宇宙学GW。在中间制度，对应于中微子去耦，阻尼是频率相关的。在中微子退耦过程中进入视界的引力波具有频率f ~ 1 nHz，对应于将由脉冲星定时阵列（PTA）探测的频率区域。特别是，我们展示了中微子去耦如何在宇宙学GWs的光谱中诱导光谱特征，仅低于1 nHz。我们简要地讨论了检测此功能的条件，并得出结论，这是不太可能被观察到的PTA。
2011-03-11 astro-ph.CO gr-qc
Non-standard cosmic expansion histories: Neutrino decoupling and primordial nucleosynthesis signatures
本研究探讨非标准宇宙膨胀历史中超硬流体的影响，发现中微子退耦和原初核合成观测对这类模型提供约束，其中氦-4丰度测量最严格，未来改进可测试其显著效应区域。
2024-02-09 astro-ph.CO hep-ph
Signatures of primordial black hole dark matter at DUNE and THEIA
原始黑洞（PBH）是一种潜在的暗物质候选者，其质量可以跨越许多数量级。如果它们的质量在$10^{15}-10^{17}$ g的范围内，它们可以通过霍金辐射的蒸发释放出相当大的MeV中微子通量。我们探索的可能性，检测轻（非）旋转PBH与未来的中微子实验。我们专注于两个下一代设施：深地下中微子实验（DUNE）和THEIA。我们模拟了预期的事件谱在两个实验假设不同的PBH质量分布和自旋，我们提取预期的95%C. L。对这些场景的敏感性。我们的分析表明，未来的中微子实验，如DUNE和THEIA将能够对PBH暗物质设置竞争性约束，从而在目前主要受光子数据约束的PBH参数空间的一部分中提供互补探针。
2021-09-29 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Distinguishing bounce and inflation via quantum signatures from cosmic microwave background
本文提出一种基于CMBR的量子度量（动力学保真度敏感性）来区分暴胀与反弹宇宙学，通过两个相同功率谱模型展示其区分能力，并探讨未来空间任务中的应用。
2024-07-23 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Acoustic signatures in the Cosmic Microwave Background bispectrum from primordial magnetic fields
利用全辐射传递函数，数值计算了补偿磁标量密度模所产生的CMB角双谱。我们发现，对于弦激发的原生磁场，其特征在于指数$n_B=-2.9$和平均场振幅$B_{\lam}=9{\rm nG}$，角双谱是由两个原生磁形状。第一个磁形状看起来类似于一个从本地型原始曲率扰动，所以无论是振幅和配置文件的小松-Spergel估计（减少双谱）播种这种形状是几乎相同的主CMB各向异性。然而，对于不同的参数集（$l_1,l_2$），这种“本地型”约化双谱振荡在不同的渐近值在高$l_3$制度，因为洛伦兹力的影响，这是由原始磁场施加在带电重子。此功能不同于标准情况，在标准情况下，所有模式在高$l$限值下渐近接近零。另一方面，第二磁形状仅出现在原始磁场模型中。由于形状的负斜率，由第二形状产生的小松-斯珀格尔估计量的幅度在低$l$状态下发散。在高$l$状态下，该幅度近似等于第一估计器的幅度，但是具有相反的相位。
2010-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Standard Primordial Clocks from Dynamical Mass in Alternative to Inflation Scenarios
在原始宇宙中，重场的振荡可以被看作是测量宇宙膨胀或收缩历史的标准钟。这些标准时钟提供了一种独立于模型的方式来区分通货膨胀和其他情况。然而，重场的质量可能不是一个恒定的质量，而是通过与里奇标量的非最小耦合或自相互作用动态产生的质量。在动力学产生的质量的情况下，重场的质量一般是哈勃量级的，因此在暴胀的情况下是依赖于时间的。我们表明，这种动态产生的质量条款可以被认为是非标准的原始时钟的替代通货膨胀，提供类似的振荡频率的标准时钟的通货膨胀。关于标度依赖性的附加信息可以将这种非标准时钟与标准时钟区分开。
2020-07-19 astro-ph.CO hep-th
Oscillation in power spectrum of primordial gravitational wave as a signature of higher-order stringy corrections
在低能有效弦论中，$α'$修正涉及到介子场与高斯-邦纳项的耦合。我们假设，介子势是微调，使介子场可能会迅速振荡，而周围的最小潜力，但通货膨胀的背景不受影响。通过数值计算，我们发现，如果在暴胀结束前的约$\sim 60$ e-折叠时刻开始振荡，$α^\prime$修正可能会给暴胀引力波谱带来不寻常的振荡，这种振荡可能会在CMB B模偏振中留下可测量的印记.
2016-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Magnetism in CMB B-modes
由于法拉第旋转（FR）引起的宇宙微波背景（CMB）极化B模的频率依赖性和在小尺度上的弱阻尼，可以提供原始磁场的独特特征。FR还导致E和B型偏振之间以及温度和B模式之间的模式耦合相关性。这些额外的相关性可以进一步帮助区分磁场与其他B模式源。我们审查FR引起的CMB签名，并提出了原始磁性的限制，可以预期从即将到来的CMB实验。我们的研究结果表明，宇宙微波背景辐射将是一种很有前途的原始磁场探测器。
2012-10-19 astro-ph.CO gr-qc
Detectability of nGauss primordial magnetic fields in the B-mode polarization of CMB
宇宙中大尺度磁场的起源仍然是未知的。观测结果表明，在最后的散射表面存在n高斯原始磁场。这种场的存在将影响宇宙学扰动的演化，并可能在CMB各向异性上留下印记。在这里，我们表明，B-模式功率谱进行了明确的签名的随机原始磁场高达几个nGauss。具体地说，存在的nGauss原始磁场改变BB功率谱在所有尺度。在大尺度下，张量模式对B模式谱有贡献，而非零矢量模式在小尺度下有贡献。我们表明，B模式的CMB进行了独特的签名的原始磁场。为了验证我们的预测，我们使用BICEP 2和POLARBEAR数据，发现从实验中的B模式观测是一致的非零原始字段。我们还使用BICEP 2观测约束的原始磁场。我们提供了一个详细的分析与原始磁场的CMB的B-模式极化，并调查即将到来的CMB任务的影响。
2020-02-04 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Physics in the Nonlinear Universe: signatures of inflationary resonances, excitations, and scale dependence
University of Chicago（芝加哥大学）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所）；NSF-Simons AI Institute for the Sky (SkAI)（NSF-西蒙斯天空人工智能研究所（SkAI））；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Center for Particle Cosmology, Department of Physics and Astronomy, University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学物理与天文学系粒子宇宙学中心）
研究通过模拟分析多种原始非高斯性模板，探讨其在晚期密度场中的非线性特征，发现弱引力透镜数据在特定尺度下可提供有力约束。
2026-03-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Gravitational Spectral Radio Forest: A Signature of Primordial Black Holes
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
通过将星际氢气作为量子传感器探测原初黑洞暗物质，研究其引力效应导致氢原子能级分裂，提出无线电林作为约束暗物质原初黑洞人口的高对比度目标。
2026-05-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Primordial Gravitational Waves from Inflation and Preheating
暴胀产生的原初引力波至少有三种宇宙背景：暴胀过程中产生的引力波，与量子模的拉伸有关;暴胀后剧烈预热阶段产生的引力波;以及如果暴胀以全局对称性破缺的方式结束（如混合暴胀），则与Goldstone模的自序有关。每种背景都有自己的具有特定特征的特征光谱。我们详细描述了额外的峰值在PGW背景预热的情况下，由于阿贝尔希格斯模型的混合通货膨胀后的宇宙弦的形成，通货膨胀结束的起源。然后，我们讨论了探测每一种引力波背景的前景，并用一种非常灵敏的探测器，即宇宙微波背景极化的局部B模式，来区分它们。
2010-12-09 astro-ph.CO gr-qc
Inferring the Merger History of Primordial Black Holes from Gravitational-Wave data and the Stochastic Signatures
本研究利用引力波暂现源目录数据，通过贝叶斯分析约束原初黑洞双星并合率，给出红移演化指数与局域并合率的估计，指出随机引力波背景可用于探测原初黑洞并合的累积历史。
2025-07-28 astro-ph.CO gr-qc
Signatures of loop quantum gravity in primordial black hole cosmologies
Instituto de Estructura de la Materia, IEM-CSIC（物质结构研究所）；Université Libre de Bruxelles (ULB)（布鲁塞尔自由大学）
研究圈量子引力建议的稳定普朗克残留物作为暗物质的可能性，通过分析不同现象学区域并推导新约束，发现质量约10^3 kg的原初黑洞可自然实现再加热并完全构成暗物质，同时产生可观测的引力波信号。
2026-05-27 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Gravitational Waves and the local B-mode polarization of the CMB
在宇宙微波背景的偏振和/或激光干涉仪中，可以很快检测到原始引力波的随机背景。至少有三种GWB来自于暴胀：在暴胀期间产生并与时空模的拉伸相关的GWB;在暴胀后预热的剧烈阶段产生的GWB;以及如果暴胀通过全局对称性破缺场景结束，则与Goldstone模的自排序相关的GWB，如混合暴胀。每个GW背景具有其自身的具有特定特征的特征光谱。我们讨论了检测每个GWB和区分它们之间的一个非常敏感的探头，本地B模式的CMB偏振的前景。
2010-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
