In-in and $δN$ calculations of the bispectrum from non-attractor single-field inflation
在产生标度不变功率谱的非吸引子单场暴胀模型中,超视界标度上的曲率扰动按${\cal R}\propto a^3$增长。这是迄今为止唯一已知的一类自洽单场模型与束戴维斯初始状态,可以产生一个大的压缩极限双谱违反马尔达塞纳的一致性关系。考虑到这一结果的重要性,我们用三种不同的方法计算了双谱:在两种不同的规范中使用量子场论计算,以及经典计算($δN$形式主义)。结果一致,给出了$f^{local}_{NL}=5(1+c_s^2)/(4c_s^2)$的局域形式双谱参数。对于本文所考虑的一个特殊的非吸引子模型,这个结果对声速参数$c_s$的任意值都是有效的。
2013-08-24 astro-ph.CO hep-th
Halo/Galaxy Bispectrum with Equilateral-type Primordial Trispectrum
我们研究了等边型原始三谱对晕/星系双谱的影响。我们考虑了三种类型的等边原始三谱,它们是由暴胀有效场论中自然出现的四次算符产生的,可以用三个非线性参数$g_{\rm NL} ^{\dotσ^4}$,$g_{\rm NL} ^{\dotσ^2 (\partial σ)^2}$和$g_{\rm NL} ^{(\partial σ)^4}$来表征.最近,这些参数的约束条件进行了研究,从CMB观测使用WMAP 9数据。为了考虑晕/星系双谱与等边型原始三谱,我们采用积分微扰理论(iPT),其中原始非高斯性的影响被完全封装在线性原始多谱中,用于评估有偏多谱。用等边型原始三谱描述了晕/星系双谱的形状,发现用$g_{\rm NL} ^{\dotσ^4}$描述的原始三谱与引力诱导的晕/星系双谱具有相同的尺度依赖性.因此,很难从晕/星系双谱的观测中获得对$g_{\rm NL} ^{\dotσ^4}$的约束。另一方面,以$g_{\rm NL} ^{\dotσ^2 (\partial σ)^2}$和$g_{\rm NL} ^{(\partial σ)^4}$为特征的原始三谱提供了与引力诱导晕/星系双谱不同的共同尺度依赖性。因此,未来的观测晕/星系双谱的非线性参数,$g_{\rm NL} ^{\dotσ^2 (\partial σ)^2}$和$g_{\rm NL} ^{(\partial σ)^4}$独立于C…
2015-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Power Spectrum and Bispectrum from Lattice Simulations of Axion-U(1) Inflation
Institut d'Astrophysique de Paris(巴黎天体物理学研究所)
本文通过晶格模拟研究轴子U(1)膨胀的原初功率谱与双谱,揭示了非高斯性特征及耦合强度的影响,提出新的约束方法。
2025-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The squeezed limit of the bispectrum in multi-field inflation
计算了多个光场暴胀产生的双谱的压缩极限。为了实现这一点,我们允许不同的视界出口时间为每个模式,并计算内禀场空间三点函数的压缩极限使用软限制技术。然后,我们使用$δN$形式主义从最后一个模式退出视界的时间来计算的原始曲率扰动的双谱。我们应用我们的结果计算了晕偏置的谱指数,$n_{δb}$,一个重要的原始双谱压缩极限的观测探针,并将我们的结果与以前的公式进行比较。我们给出了一个例子的曲率模型与$n_{δb} \sim {\cal O}(n_s-1)$,我们发现一个20%的校正可观察到的参数挤压相关的未来的实验。为了完整起见,我们还计算了多重场模型中包含引力子的三点关联函数的压缩极限。
2016-04-06 astro-ph.CO hep-th
The inflationary bispectrum with curved field-space
我们计算了在暴胀时期缓慢滚动的标量场系统在视界交叉附近的协变三点函数,允许任意的场空间度规。我们明确地表明如何计算其随后的演化使用协变版本的单独的宇宙或“delta-N”的扩展,这必须增加的条款测量场空间流形的曲率,并给出非线性规范变换的共动曲率微扰。场空间曲率项引起的非线性是一个新的和潜在的重要来源的非高斯性。我们展示了如何在这个框架内可以容纳与时空Ricci标量的非最小耦合的暴胀模型。这产生了一个简单的工具包,允许在具有不可忽略的场空间曲率的模型中计算双谱。
2012-08-29 astro-ph.CO hep-th
Non-local bias in the halo bispectrum with primordial non-Gaussianity
原始的非高斯性会导致坍缩晕的密度相对于底层物质密度的尺度依赖性偏差。星系的功率谱已经提供了本地型原始非高斯互补的限制,从宇宙微波背景(CMB),而双谱包含额外的形状信息,并有可能在未来超越CMB的限制。我们开发的偏差模型的晕密度对比度存在的本地型原始非高斯性,推导出一个二元扩展到二阶的本地线性物质密度对比度和本地引力势在拉格朗日坐标。物质密度的非线性演化在晕模型中引入了非定域潮汐项。此外,在拉格朗日框架中的局部型非高斯性的存在导致一个新的非局部对流项在欧拉框架中,这是成比例的位移场时,超越球坍缩近似。我们使用一个扩展的Press-Schechter方法来评估晕质量函数,从而晕双谱。我们发现,包括这些非本地项的晕双谱可以导致高达$25\%$的某些配置,在大尺度上或在高红移的校正。
2015-06-10 astro-ph.CO hep-th
Direct search for features in the primordial bispectrum
利用观测到的宇宙微波背景温度数据,研究了与重建的原初功率谱相关的原初曲率扰动的双谱特征。我们首先展示了如何双谱可以完全指定的功率谱及其前两个衍生物,有效的任何配置的利益。然后,使用一个模型无关的重建的原始功率谱的普朗克角功率谱的温度各向异性,我们计算的双谱在不同的三角形配置。我们发现,在压缩极限k ~ 0.06/Mpc和k ~ 0.014/Mpc时,双谱与标准无特征双谱有2 σ的边缘偏差,这与等边构型下重构的双谱一致.
2016-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar Bispectrum Beyond Slow-Roll in the Unified EFT of Inflation
本文给出了暴胀统一有效场论(EFT)中标量双谱的一个完整公式,它包括Horndeski和Beyond-Horndeski Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi类,用一组简单的一维积分表示.这些广义的慢滚表达式仍然有效,即使当慢滚是瞬时违反,并涵盖所有配置的双谱。我们分析表明,我们的表达式明确保持挤压极限的一致性关系超越慢卷。作为我们的结果的一个示例应用,我们计算了一个模型中的标量双谱,在该模型中,早期的潜在驱动的G-膨胀在后期过渡到混沌膨胀,表明我们的表达式准确地跟踪双谱时,慢滚被违反和传统的慢滚近似失败。
2018-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Numerical evaluation of the tensor bispectrum in two field inflation
我们计算了表征张量双谱幅值的无量纲非高斯参数$h_{_{\rm NL}}$,并对一类双场暴胀模型,如双暴胀、混合暴胀和排列自然暴胀进行了数值计算.我们比较的数值结果与慢滚的结果,可以得到解析。在双暴胀的背景下,我们还研究了由于场空间中的弯曲轨迹对$h_{_{\rm NL}}$的影响。我们明确检查的有效性的一致性关系的张量双谱的压缩极限。最后,我们讨论了在两个场模型中由于预热时期对$h_{_{\rm NL}}$的贡献。
2017-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Bispectrum and Trispectrum Contributions to the Non-Gaussian Excursion Set Halo Mass Function with Diffusive Drifting Barrier
晕质量函数的高质量端是原始非高斯性(NG)的敏感探针。在最近的一项研究[9]中,我们在漂移集理论的背景下计算了NG晕质量函数,并表明原始NG印记与由暗物质晕的非线性坍缩引起的印记相耦合。我们还发现了一个很好的协议与N体模拟结果。在这里,我们进行了一个更准确的计算占的间隔有效性的双谱扩展到下一个领先的顺序,并延长计算的情况下,一个非零的原始三谱。
2013-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tensor bispectrum mediated by an excited scalar field during inflation
本文计算了暴胀期间激发标量场介导的张量双谱,发现其在压缩构型中达到峰值,并指出测量该双谱可区分暴胀期间与暴胀后产生的随机引力波背景。
2024-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Halo/Galaxy Bispectrum with Primordial non-Gaussianity from integrated Perturbation Theory (iPT)
本文基于积分微扰理论(iPT)导出了晕/星系双谱的计算公式。除了引力引起的非高斯性外,我们还考虑了原初曲率扰动的非高斯性,并详细研究了这种原初非高斯性对大尺度晕/星系双谱的影响.在iPT中,原始非高斯性的影响完全封装在线性(原始)多谱,我们系统地计算了三种类型的原始双谱(本地,等边,和正交型),和本地型非高斯性的原始三谱所产生的大尺度行为的贡献。我们发现,等边型和正交型非高斯性表现出明显的尺度依赖行为,在非常大的尺度下,这种行为可以主导引力诱导的非高斯性。对于本地型非高斯性,高阶环路校正被发现给一个显着的大贡献的压缩形状的晕/星系双谱,并最终在大尺度上的其他贡献占主导地位。一个图解的方法的基础上的iPT帮助我们系统地调查的影响,这种高阶的贡献,大规模的晕/星系双谱。
2014-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The intrinsic bispectrum of the Cosmic Microwave Background [PhD thesis]
CMB双谱是研究令人兴奋的新物理学的一个潜在窗口,因为它对原始波动中的非高斯特征很敏感,这些波动与演变成今天的行星、恒星和星系的波动相同。然而,这些宝贵的信息可能会被筛选,因为并非所有观察到的非高斯性都是原始起源的。事实上,由于非线性动力学,即使在完全高斯初始条件下也会出现双谱,例如CMB光子散射自由电子并在非均匀宇宙中传播。在这篇论文中,我以一种教学的方式向读者介绍这种内在的双谱,它是从宇宙学的标准模型和宇宙学扰动理论(宇宙学家用来揭示宇宙历史的工具)建立起来的。在这样做,我介绍$\text{SONG}$,一个新的和有效的代码求解二阶爱因斯坦和玻尔兹曼方程。接下来,我将回答一个关键问题:固有双谱是否会屏蔽CMB中的原始信号?使用$\text{SONG}$,我计算的内在双谱,并显示其污染如何导致一个小的偏见,在估计原始非高斯,一个伟大的消息,使用CMB数据探测原始非高斯的前景。
2015-12-03 astro-ph.CO hep-th
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
Dominance of gauge artifact in the consistency relation for the primordial bispectrum
传统的宇宙学扰动理论是在假定宇宙的整个空间区域是无限大的前提下进行的。然而,在实际观测中并非如此,因为宇宙的可观测部分是有限的。为了对可观测的涨落给出理论预言,规范不变的可观测量应该由我们的有限体积的局域可观测宇宙中的信息组成。从这个角度出发,我们重新考察了单场模型中的原初非高斯性,重点研究了压缩极限下的双谱。传统的预测指出,在这个极限的双谱是有关的功率谱通过所谓的一致性关系。然而,事实证明,如果我们采用一个真正的规范不变变量,这是自然组成的纯粹的信息,在我们的本地宇宙,双谱的领先项在压缩极限预测的一致性关系消失。
2011-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The observed galaxy bispectrum from single-field inflation in the squeezed limit
利用傅里叶空间中的一致性关系,我们从压缩极限下的单场暴胀中导出了观测到的星系双谱,其中三个模式中的一个模式的波长远大于另外两个。这提供了一个非平凡的检查的基础上的二阶宇宙学扰动理论在此限制的双谱的完整计算。我们指出,在二阶宇宙学扰动中,为了计算压缩极限下观测到的星系双谱,需要仔细地去除规范模。然后,我们给出了一个估计的有效的非高斯性由于广义相对论光锥效应,可以模仿一个原始的非高斯信号。
2018-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianities of primordial perturbations and tensor sound speed
研究了原始扰动的非高斯性与张量扰动的声速即引力波传播速度之间的关系。我们发现,张量扰动的声速与张量扰动的自双谱无关,而与原始扰动的互双谱,特别是标量-张量-张量双谱有关.这一结果与标量(曲率)扰动的情况形成鲜明对比,在标量(曲率)扰动的情况下,它们降低的声速增强了它们的自双谱。我们的研究结果表明标量-张量-张量双谱可以作为探测张量扰动声速的有力工具。
2014-03-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Localized correlated features in the CMB power spectrum and primordial bispectrum from a transient reduction in the speed of sound
普朗克卫星任务第一年的观测表明,宇宙微波背景(CMB)波动与原始扰动中的高斯统计相一致,这是最简单的暴胀模型的关键预测。然而,在CMB功率谱和双谱中有异常的迹象。我们检查的可能性,这些异常的功能有一个共同的物理起源在一个短暂的减少暴胀声速。我们这样做,利用预测的功率谱和双谱之间的相关性。我们的研究结果表明,目前的数据可能已经足够敏感,可以检测到声速的短暂降低,只要轻微到百分之几。由于这是相互作用的特征,它为在暴胀期间检测额外的自由度打开了一个新的窗口。
2015-10-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Unique contributions to the scalar bispectrum in `just enough inflation'
一个标量场以一个大的初速度滚下一个势,导致有限持续时间的暴胀。这样的情况抑制了大尺度上的标量功率,改善了宇宙学数据的拟合。我们发现,该方案导致一个迄今未探索的情况下,其中的边界项占主导地位的贡献的标量双谱的散装条款。我们发现,非高斯参数$f_{_{\rm NL}}$的一致性关系被违反大尺度上的贡献,在初始时间可以大大提高$f_{_{\rm NL}}$的值。
2019-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bispectrum signatures of a modified vacuum in single field inflation with a small speed of sound
在暴胀期间偏离邦奇-戴维斯真空,可以在宇宙微波背景辐射和宇宙大尺度结构的高阶相关性上留下可检验的印记。如果统计非高斯性固有地很大,例如在具有小声速的暴胀模型中,例如DBI,则效果特别明显。首先回顾修改真空的动机,我们计算了具有小声速的一般作用的非高斯性。它的双谱的形状被发现最类似于“正交”或“本地”模板的Bogolyubov参数的相位。特别是,DBI模型的通货膨胀的双谱可以有一个深刻的“本地”模板功能,在以前的结果相反。确定到观测模板的投影使我们能够推导出对Bogolyubov参数的绝对值的约束。在小声速极限下,导出的约束一般比从功率谱导出的现有约束更强。当H/Λ_c = 10^-3时,波哥柳博夫参数的绝对值的界限在10^-6到10 ^-3之间,这取决于模型的具体细节、声速和波哥柳博夫参数的相位。
2009-11-13 astro-ph.CO hep-th
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
Primordial bispectrum from inflation with background gauge fields
研究了暴胀子与各向同性背景规范场相互作用产生的均匀密度切片中曲率微扰的本原双谱。我们推导出的行动,以立方阶微扰,并考虑到所有相关的影响,在领导秩序的慢卷膨胀。我们首先处理的二次顶点扰动和确认过去的研究结果,同时确定其政权的有效性。然后,我们通过引入精确的线性模式函数,将分析扩展到包括二次顶点对所有阶次的影响,使我们能够在功率谱和双谱的特征完全不同的地平线交叉后很长时间内做出准确的预测。结果表明,在大e-折叠的极限下,spPPectra变为常数且尺度不变.因此,我们能够使用普朗克最近的观测数据对我们的理论参数施加可靠的约束。
2013-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large and strong scale dependent bispectrum in single field inflation from a sharp feature in the mass
研究了由单个最小耦合标准动力学项标量场驱动的暴胀模型,其中标量场的质量中有一个阶跃,阶跃函数用Heaviside阶跃函数表示。我们提出了一个解析近似的曲率扰动的模式函数,获得解析的功率谱,并与数值结果进行比较。我们表明,规模设置的步骤后,频谱包含阻尼振荡,以及我们的分析近似描述。我们还计算了占主导地位的贡献,双谱的等边和压缩极限,并找到新的形状。在等边和压缩的限制,双谱振荡,它有一个线性增长的包络向更小的尺度。根据模型参数,双谱的大小可以很大。
2011-07-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Shapes and features of the primordial bispectrum
如果在暴胀过程中发生了慢卷的时间依赖性破坏,那么原始曲率扰动的关联函数应该具有尺度依赖性特征,这种情况从宇宙微波背景(CMB)数据中得到了勉强的支持。我们提供了一种新的方法来分析原始双谱中此类特征的出现,从而产生新的一致性关系,并证明搜索由正交和局部模板调制的振荡模式是合理的。在尖锐特征的假设下,我们发现曲率扰动的立方耦合可以用两种特定动量组态的双谱表示,例如局部和等边。这使我们能够得到不同的双谱形状之间的一致性关系,这在原则上可以在未来的CMB调查进行测试。此外,基于形式的一致性关系,我们构造新的双参数模板的功能,包括所有已知的形状。
2017-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Squeezed primordial bispectrum from general vacuum state
研究了初态为一般真空时,单场慢卷暴胀过程中产生的同动曲率微扰的功率谱与双谱压缩极限之间的一般关系.假设的功率谱的尺度不变性,我们推导出一个公式的双谱的压缩极限,由参数fNL,这是不是慢滚抑制,并发现包含一个单一的自由参数为一个给定的功率谱的振幅表示。然后,我们推导出实现尺度不变的fNL的条件,并讨论了几个例子。
2013-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implications of the Planck bispectrum constraints for the primordial trispectrum
新的普朗克对局部双谱参数fnl的约束比当前对三谱参数gnl的约束严格10^5倍,这意味着曲率微扰的微扰展开中的二阶和三阶项的允许数值是相当的。我们表明,这是一个后果,如果gnl是大到足以被检测到,那么它将导致fnl的可观测值之间的变化很大,它的值在一个更大的膨胀体积。即使在暴胀开始和我们的哈勃视界的视界交叉之间只有一些额外的折叠,一个明显大的gnl意味着fnl不太可能像它当前的约束一样小,不管它的真实背景值如何。这个结果是非常一般的,它保持不管有多少场贡献的曲率扰动。我们还将这一结果推广到其他形状的非高斯性,超出了本地模型。我们证明了三点函数在压缩极限中的方差由四点函数的压缩极限的平方从下有界。
2013-06-10 astro-ph.CO hep-th
Loop Corrections in Bispectrum in USR Inflation with PBHs Formation
本研究在含原初黑洞形成的超慢滚暴胀场景下,计算CMB尺度扰动双谱的单圈修正,发现其具局域形状且$f_{\ ext{NL}}$的依赖特性与功率谱单圈修正一致,陡峭过渡模型中该修正易突破观测限制。
2024-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation with moderately sharp features in the speed of sound: GSR and in-in formalism for power spectrum and bispectrum
我们继续研究了在暴胀过程中绝热模的声速的轻微瞬态降低,它们对原始功率谱和双谱的影响,以及它们在宇宙微波背景(CMB)中的可探测性。我们专注于\emph{moderately sharp}的制度温和的声速减少在不间断的慢卷膨胀,理论上动机良好,自洽的制度,承认一个有效的单场描述。功率谱和双谱上的签名先前使用慢卷傅立叶变换(SRFT)近似计算,在这里,我们将其与广义慢卷(GSR)和in-in方法进行比较,为此我们推导出新的公式,该公式考虑了适度尖锐的特征。它们之间的协议是优秀的,也与功率谱从数值解的运动方程。我们表明,在这种制度下,SRFT近似正确地捕捉与简单的模式方程中的声速的高阶导数的效果,并表明功率谱和双谱特征之间的相关性。在以前的论文中,我们报告了普朗克数据中这些相关性的暗示,在这里,我们进行了几次一致性检查,并进一步分析了最佳拟合,例如不同角度尺度下的偏振和局部意义。对于数据分析,我们显示了极好的协议之间的CLASS和CAMB玻尔兹曼代码。我们的研究结果证实了理论框架是一致的,他们建议,预测的相关性是强大的,足以在CMB和大尺度结构(LSS)调查搜索。
2015-10-16 astro-ph.CO hep-th
Calculating the squeezed bispectrum in stochastic inflation by Monte Carlo simulation
The University of Osaka(大阪大学);University of Fukui(福井大学)
本文针对量子扩散主导的多场暴胀模型,提出基于蒙特卡罗的压缩极限双谱计算方法,验证了其在单、双场混沌暴胀中的适用性,并首次计算带弱瀑布的混合暴胀的双谱。
2026-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bispectrum from open inflation
我们计算了在“开放暴胀”过程中产生的原始曲率扰动的双谱。“暴胀发生在一个气泡内部,这个气泡是通过量子隧穿从背景假真空态成核的。我们的宇宙生活在泡沫中,它可以被描述为一个具有负空间曲率的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克(FLRW)宇宙,正在经历缓慢的通货膨胀。我们特别注意量子涨落的初始状态问题。由德西特空间中的正频率模式定义的“真空态”由开坐标绘制,不同于欧几里得真空(相当于所谓的“Bunch-Davies真空”)。量子隧穿然后修改初始状态远离原始的欧几里得真空。虽然大多数关于初始量子态修改的研究都是手工引入量子态修改的初始时间以及修改的形式,但在开放的暴胀模型中,有效的初始时间自然会出现,并且形式通过量子隧穿固定。因此,开放膨胀使得能够自洽地计算修改的初始状态对双谱的影响。在所谓的压缩位形k_3 \ll k_1 \approx k_2中,我们发现了一个符合<k_{k_1} k_{k_2} k_{k_3}> \propto 1/k_1^2k_3^4的项。精确折叠极限中的双谱,例如,k_1=k_2+k_3,也是增强的,仍然是有限的。然而,当λ的波长小于宇宙的曲率半径时,这些项被指数抑制。首阶双谱与通常的单场慢卷暴胀的双谱相同;当暴胀的波长小于曲率半径时,只在次首阶中出现开放暴胀的特定项。
2013-09-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Anisotropic Inflation with the non-Vacuum Initial State
本文研究了暴胀子场和规范场具有广义非真空初态的各向异性暴胀模型。计算了非Bunch-Davies初始条件对各向异性功率谱和双谱的影响。我们发现,非Bunch-Davies初态可以帮助减少各向异性功率谱的微调,同时减少各向异性双谱的水平。
2014-01-17 astro-ph.CO hep-th
Massive Exchange and the Sign of the Equilateral Bispectrum
Indian Institute of Science Education and Research, Pune(印度科学教育与研究学院);International Centre for Theoretical Sciences-TIFR, Bengaluru(理论科学国际中心-塔塔基础研究所)
研究通过bootstrap方法重新审视巨量交换产生的等边双谱,发现其符号不再普遍负值,取决于额外算符和相互作用参数,揭示了inflation EFT中的受限算符结构。
2026-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Minimal cut-off vacuum state constraints from CMB bispectrum statistics
在这个简短的说明中,我们将CMB双谱振幅的最佳观测界限转化为对特定尺度不变的新物理超曲面(NPH)真空状态修改模型的约束,正如Danielsson首次提出的那样,在单场膨胀的一般模型中。与功率谱相比,双谱约束不那么模糊,并且在具有小声速的单场膨胀的一般模型中提供了截止尺度上的有趣上限。这个上限是不兼容的功率谱约束的参数域的大部分,留下很小的空间,最小的截止真空状态修改一般单场模型与小声速。
2010-09-28 astro-ph.CO hep-th
A general relativistic signature in the galaxy bispectrum: the local effects of observing on the lightcone
下一代星系巡天将越来越依赖星系双谱来改善宇宙学约束,特别是对原始非高斯性的约束。一个关键的理论要求,仍然有待开发的是广义相对论效应的双谱,这是从观察过去的光锥星系,{以及从相对论修正的动力学}的分析。{As作为对星系双谱进行完全相对论分析的第一步,我们首次计算了来自多普勒和引力势贡献的局域相对论光锥对双谱的影响。对于星系双谱,问题比功率谱复杂得多,因为我们需要在二阶光锥校正。在二阶模式耦合的贡献意味着相对论修正可以是不可忽略的,在更小的尺度比的情况下的功率谱。在一个原始的高斯宇宙中,我们表明,在$z\sim1$压缩形状的本地光锥修正意味着双谱可以不同于牛顿的预测$\gtrsim 10\%$时,短模式是$k\lesssim (50\,{\rm Mpc})^{-1}$。这些相对论性的投影效应,如果在观测分析中被忽略,可能会被误认为是原始的非高斯性。对于即将到来的探测平等尺度和超越的调查,{所有相对论光锥效应和相对论动力学修正应包括在内},以准确测量原始非高斯性。
2017-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Decoding the bispectrum of single-field inflation
伽利略场自然产生于大质量引力的退耦极限,并具有特殊的自相互作用,这些自相互作用受到伽利略对称性的时空推广的保护。我们简要地回顾一下伽利略理论的暴胀现象。工作从最近的计算的波动拉格朗日立方阶最一般的模型与二阶运动方程,我们表明,一个独特的形状是目前,但与抑制振幅。在其他高阶导数模型中也发现了类似的形状。这可能是可见的,在一个理论调整,以抑制领先的顺序形状,或如果整个双谱有很大的幅度。使用的分波扩展的双谱,我们建议一个可能的起源频繁出现这种形状。由此可见,具有完全不同的微观物理特性的模型可以产生非常相似的双谱。我们认为,它可能是更有利可图的,以区分这些模型,通过搜索这些常见的形状的振幅之间的关系。我们使用DBI和k-膨胀的例子来说明这种方法。
2011-10-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Strong scale dependent bispectrum in the Starobinsky model of inflation
我们计算解析的占主导地位的贡献树级双谱的Starobinsky模型的通货膨胀。在这个模型中,势是真空能主导的,但包含一个次主导的线性项,它在一个点处突然改变斜率。我们表明,在大尺度上相比,过渡尺度$k_0$和在等边限制的模拟的非线性参数尺度为$(k/k_0)^2$,这是它的幅度衰减越来越大的尺度,直到它成为次显性相对于通常的慢滚抑制校正。在小尺度上,我们表明,非线性参数振荡的角频率由$3/k_0$和它的幅度线性增长,朝着更小的尺度,可以是大的依赖于模型参数。我们还比较了我们的结果与文献中以前的结果。
2012-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large slow-roll corrections to the bispectrum of noncanonical inflation
非高斯统计是暴胀模型之间的一个强有力的判别,特别是那些具有非正则动力学项的模型。针对拉格朗日量是标量场的任意洛伦兹不变函数及其一阶导数的理论,我们回顾并扩展了可观测三点函数的计算。我们计算的“下一阶”慢滚修正的双谱在封闭的形式,并获得定量估计其大小的DBI和幂律k-膨胀。在DBI的情况下,我们的结果使我们能够根据势的形状和扭曲因子来估计修正:这些可能大约为百分之几十。我们跟踪的可能来源的大扰动,可以破坏普通的微扰理论,并使用它们来获得的双谱的尺度依赖性的一般公式。我们的结果满足下一阶版本的Maldacena的一致性条件和等价的一致性条件的规模依赖。我们确定了一个新的双谱形状,可在下一个订单,这是类似于Galileon模型中遇到的形状。如果fNL足够大,则该形状可以是独立可检测的。
2011-07-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Gaussianity beyond slow roll in multi-field inflation
我们研究了多场暴胀过程中产生的非高斯性。我们提供了一个精确的表达式的双谱参数f_NL,这是有效的慢滚制度以外,适用于某些类的暴胀模型。然后,我们研究了一个新的,精确的多场暴胀模型考虑的情况下,双谱增长到可观察的值在年底的通货膨胀。我们表明,在这种情况下,三谱也很大,甚至可以提供非高斯的主导信号。
2011-11-03 astro-ph.CO hep-th
Spectroscopy of Masses and Couplings during Inflation
在这项工作中,我们扩展了准单场暴胀的想法的情况下,多个isocurvaton场的质量的顺序的哈勃,这是动力学耦合到暴胀子场,并有一些相互作用。我们认为这些大量的模式的双谱的大小和形状的影响。结果表明,在压缩极限下,双谱的形状由最轻场控制,与准单场暴胀中的双谱形状相同。这是多个等曲率场的一般特征,并且与大质量场之间的相互作用的细节无关。当等曲率场具有相似的质量时,我们可以潜在地在压缩极限中区分两种不同的形状,使得双谱的形状可以充当粒子探测器。然而,在大质量场之间存在等级的情况下,主导效应是由于最轻的场。
2014-04-30 astro-ph.CO hep-th
Bispectrum at NLO in single field inflation: conservation and squeezed limit
Chulalongkorn University(朱拉隆功大学)
本文研究了单场膨胀中NLO双谱的守恒性与压缩极限,通过验证其与功率谱平方之间的一致性关系,揭示了在特定极限下双谱恒等式仍保持成立的现象。
2025-05-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bispectrum from inflation/bouncing Universe in VCDM
本文研究了 VCDM(II 型极小修改引力)模型在暴胀和反弹宇宙中的非线性相互作用与双谱,发现当 VCDM 势主导时双谱会偏离标准结果并可能违反 Maldacena 一致性关系,而反弹模型的双谱仍满足观测约束,未来局部非高斯性测量可检验该模型。
2024-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bispectrum from five-dimensional inflation
High Energy Physics Research Unit, Faculty of Science, Chulalongkorn University(朱拉隆功大学理学院高能物理研究组)
五维膨胀通过产生不同于四维的双谱,解释了原始密度扰动的非高斯性特征。
2025-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial tensor non-Gaussianities from general single-field inflation with non-Bunch-Davies initial states
结果表明,由于亚视界尺度上微扰之间的相互作用,非Bunch-Davies初态的曲率微扰的原始非高斯性比Bunch-Davies初态的曲率微扰的原始非高斯性得到增强.本文的目的是研究张量非高斯性是否也可以通过相同的机制增强。考虑了暴胀子存在下的一般引力理论,计算了一个张量模和两个标量模的张量自双谱和互双谱,其中张量模的初态为非Bunch-Davies态.与标量自双谱的关键区别在于张量三点函数在平坦的动量三角形处消失。我们指出,交叉双谱可以潜在地增强在非平凡的三角形形状,由于非Bunch-Davies初始状态。
2020-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Squeezed bispectrum and one-loop corrections in transient constant-roll inflation
本研究证明瞬时常滚暴胀可产生原初黑洞,且不违反微扰性,从而反驳了单场暴胀中PBH产生的不可行定理。
2023-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Untangling features in the primordial spectra
我们讨论了在单场宇宙暴胀的一个阶段产生的原始功率谱和双谱中可能存在的特征。我们认为,有两个主要类别的功能:由曲率扰动的声速的突然时间变化所产生的,以及由膨胀过程中膨胀率的突然变化所产生的。已知前者是由重场产生的,当场空间中的暴胀背景轨迹经历弯曲时,而后者是由暴胀子场下降时遇到的暴胀子势的特征产生的。一般来说,特征预计是这两个来源结合的结果,但是,有可能一个来源支配另一个,导致可以通过观测测试的独特模式。我们推导出一个关系,让我们的形状的功能在双谱中,我们知道的形状的功能在功率谱,并表明,这两类功能中的每一个留下一个特定的足迹的扰动分布,可以发现由联合分析的原始功率谱和双谱。
2015-03-03 astro-ph.CO hep-th
Non-Gaussianity from Axion Monodromy Inflation
我们研究的原始非高斯性预测的简单模型的膨胀与线性潜力和叠加振荡。这种一般形式的势是由轴子单值暴胀模型预测的,该模型最近被提出作为弦论中混沌暴胀的一种可能实现,其中来自包裹膜的单值性将闭合弦轴子的范围扩展到普朗克尺度之外。叠加振荡的潜力,可以导致新的签名在CMB频谱和双谱。特别地,双谱将具有新的独特形状。我们计算了模型中曲率扰动的功率谱和双谱,并在各种极限情况下进行了解析估计。从数值分析中,我们发现,对于一个广泛的范围内允许的参数,该模型产生一个功能的双谱fnl ~ 50或更大,而功率谱几乎是无特征的。因此,这个模型是弦激发的暴胀模型的一个例子,它主要通过其非高斯特征来检验。最后,我们提供了一个简单的解析拟合公式的双谱,这是准确的约5%,在所有情况下,并易于实现的代码设计提供非高斯模板的CMB分析。
2010-01-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Foreground Biases on Primordial Non-Gaussianity Measurements from the CMB Temperature Bispectrum: Implications for Planck and Beyond
宇宙微波背景(CMB)温度双谱是目前约束原初非高斯性(NG)最精确的工具。普朗克温度数据严格限制了局域型NG:$f_{\rm NL}^{\rm loc} = 2.5 \pm 5.7$的振幅。在这里,我们计算以前被忽视的前景偏差基于温度的$f_{\rm NL}^{\rm loc}$测量,由于集成的萨克斯-沃尔夫(ISW)效应,引力透镜,热和运动学的Sunyaev-Zel'dovich效应,和宇宙红外背景。虽然标准分析已经减去了由于ISW透镜双谱引起的对$f_{\rm NL}^{\rm loc}$的显著偏差,但是在温度双谱中存在许多其他次级各向异性项。我们计算这些信号引起的对$f_{\rm NL}^{\rm loc}$的主要偏差。大部分的偏差是非黑体,因此减少了多频分量分离方法,然而,最近的分析发现,银河系外的前景是目前在普朗克分量分离的地图在不可忽略的水平。此外,普朗克FFP 8模拟不包括产生这些偏差的前景相关性。我们计算个别频率的偏差,有些是可比的统计误差栏$f_{\rm NL}^{\rm loc}$,即使是主CMB通道(100,143和217 GHz)。对于未来的实验,它们大大超过了统计误差(仅考虑温度)。或者,前景贡献可以被边缘化,但是这导致$f_{\rm NL}^{\rm loc}$上的误差条的不可忽略的增加。完整的评估将需要计算与组件分离,理想情况下使用模拟。我们还计算了等…
2018-11-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraints on long-lived, higher-spin particles from galaxy bispectrum
在暴胀过程中,具有自旋的大质量粒子的存在导致了原始曲率波动的关联函数上的明显特征。特别地,原始扰动的双谱获得由粒子的自旋确定的角度依赖性,其可以用于设置对这种粒子的存在的约束。如果这些粒子在超哈勃尺度上是长寿命的,例如部分无质量粒子,它们对曲率扰动的关联函数的影响将不会受到抑制。在本文中,我们预测如何以及这种角度依赖性可以约束即将到来的EUCLID光谱调查通过测量星系双谱。
2018-08-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Large non-Gaussianities in the Effective Field Theory Approach to Single-Field Inflation: the Bispectrum
利用有效场论的方法研究了单个暴胀子场的一般暴胀理论,并对相应的非高斯性进行了一般分析。我们调查的振幅和形状的各种通用的三点叠加,双谱,这可能是由不同类别的单场暴胀模型。除了众所周知的结果DBI模型和幽灵暴胀理论,我们指出,曲率相关的相互作用可能会引起大的非高斯性的形式的双谱的特点是一个平坦的形状,非常有趣的是,独立产生的几个相互作用项。在随后的工作中,我们将执行一个类似的一般性分析的非高斯产生的通用四点相关器,三谱。
2010-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussian Signatures in the Cosmic Background Radiation from Warm Inflation
我们计算了热膨胀过程中产生的引力场涨落的双谱,其中真空势的耗散是结构形成的机制。由于标量场的自相互作用,双谱是非零的。我们比较的预测与标准的,或“过冷”,通货膨胀模型,并考虑这些水平的非高斯性的双谱的宇宙微波背景的可探测性。我们发现,非高斯性的水平温暖和过冷的通货膨胀是可比的,并超过--由于其他物理效应的双谱的贡献。我们还得出结论,由此产生的双谱值将无法检测到的宇宙微波背景的MAP和普朗克测量卫星。
2002-06-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Signatures of Primordial non-Gaussianities in the Matter Power-Spectrum and Bispectrum: the Time-RG Approach
利用时间重整化群方法研究了宇宙学暗物质密度扰动非线性演化中的原初非高斯性效应。该方法通过求解控制引力不稳定性动力学的类重整化群方程,改进了标准微扰法。从暗物质密度对比度和速度场构造的原始双谱表示重整化群流的初始条件。我们考虑局部,等边和折叠形状的初始非高斯性和分析,以及在其中的非线性参数f_{NL}参数化的强度的非高斯性取决于在傅立叶空间中的动量通过幂律关系,所谓的运行非高斯性的情况下。对于本地模型的非高斯性,我们比较我们的研究结果与最近的N体模拟的功率谱,发现他们准确地拟合N体数据波数k \sim 0.25 h/Mpc在z=0。我们还提出了预测的(减少)物质双谱的各种形状的非高斯。
2010-03-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Squeezing $f_{\rm NL}$ out of the matter bispectrum with consistency relations
我们展示了如何使用一致性关系来鲁棒地从物质双谱的压缩极限中提取局部原始非高斯性($f_{\rm NL}$)的振幅,以及进入非线性区域。首先,我们导出了压缩双谱中的主导项与原初非高斯性之间的非微扰关系,修正了文献中的一些结果。这个关系,然后使用成功地测量$f_{\rm NL}$从$N$体模拟。我们讨论了我们的结果对不同尺度削减和红移的依赖性。具体而言,分析是强烈依赖于最小的软动量,$q_{\rm min}$,这是最敏感的原始双谱的贡献,但在很大程度上是独立的最大的硬动量,$k_{\rm max}$的选择,由于非高斯性质的协方差。我们还展示了如何在更高的红移,由于减少了非对角协方差的约束$f_{\rm NL}$改善。特别地,对于使用$f_{\rm NL} = 100$和一定体积的$(2.4 \text{ Gpc}/h)^3$的模拟,我们测量了红移$z=0$处的$f_{\rm NL} = 98 \pm 12$和$z=0.97$处的$f_{\rm NL} = 97 \pm 8$。最后,我们将我们的结果与Fisher预测进行了比较,结果表明,当前版本的分析令人满意地接近Fisher误差。我们认为这是第一步,现实应用的一致性关系,约束原始的非高斯使用的意见。
2023-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The anisotropic power spectrum and bispectrum in the f(phi) F^2 mechanism
暴胀子φ与矢量动力学项F^2的适当耦合给出了冻结的和标度不变的矢量扰动。我们计算的宇宙学扰动zeta,考虑到经典的向量场,必然会产生在大尺度暴胀过程中,这种耦合的结果。这通常导致zeta的各向异性太强的功率谱。具体而言,如果膨胀持续的时间比产生CMB模式所需的最小量多约5 e倍(约50 e倍),则各向异性超过1%水平(10%水平)。这个结论适用于,除其他外,应用这种机制的磁,各向异性膨胀,并在膨胀结束时通过瀑布场耦合到矢量(在这种情况下,不可避免的贡献,我们得到的是有效的整个膨胀,它是独立的瀑布场)的各向异性扰动的产生。对于一个调谐的暴胀持续时间,在功率谱中的1%(10%)的各向异性对应于各向异性双谱,它像在压缩极限中的局部双谱一样被增强,并且具有有效的局部f_{NL} ~3(~30)。更一般地说,扰动的显著各向异性可能是在暴胀期间维持高于0的自旋场的所有模型的自然结果。
2012-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
DBI Galileon in the Effective Field Theory of Inflation: Orthogonal non-Gaussianities and constraints from the Trispectrum
很少有明确的暴胀场景是已知的,以产生一个大的双谱的正交形状。在DBI作用量中加入诱导引力项的狄拉克-玻恩-因费尔德-伽利略膨胀就是这样一个模型。我们用暴胀的有效场论的语言来表述它,方法是确定支配它的宇宙学涨落行为的么正规范算符。我们展示了如何恢复,而很容易从它的功率谱和双谱,我们以前使用标准的宇宙学扰动理论计算。我们推动我们的计算,以确定四阶的行动和三谱,在k-膨胀中出现的形状缺席,由于高阶导数算子的存在。最后,我们讨论了目前的观测界的双谱和三谱的组合约束设置在这个模型上。
2013-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th