Small-scale primordial fluctuations in the 21cm Dark Ages signal
原始黑洞生产的质量范围$10-10^4 \,{\rm M_\odot}$的动机分别由解释的LIGO/室女座观测的二元黑洞合并，并通过他们的能力，种子的中间黑洞，这将占超大质量黑洞的存在，在非常高的红移。如果它们是由超密度在单场暴胀后重新进入视界并坍缩而产生的，那么它们的存在将意味着原始功率谱的提升。这与它们相关的泊松涨落一起将导致小尺度上物质功率谱的提升。事实上，无论原初黑洞是否产生过，任何在小尺度上超过几乎尺度不变的原初功率谱的额外功率的证据，都将表明一个非单场慢卷暴胀模型。额外的功率可能成为潜在的观察到的21厘米功率谱的规模约$k\sim0.1 - 50\,{\rm Mpc^{-1}}$或与新一代的填充低频干涉仪。我们明确地包括原始波动的贡献，在我们的预测的21厘米的信号，这是以前被忽视的，通过构建原始的功率谱激发的单场模型的膨胀，将产生额外的功率在小尺度上。我们发现，根据原始黑洞的质量和丰度，重要的是要包括原始波动的贡献，以免低估21厘米的信号。显然，我们的预测的可检测性，缺乏任何建模的前景，是不现实的，但我们希望他们将激励改进的清洗算法，使我们能够访问这个有趣的角落PBH动机的参数空间。
2019-12-04 astro-ph.CO
Precise Measurements of Primordial Power Spectrum with 21 cm Fluctuations
我们讨论的问题，我们如何精确地测量原始功率谱，利用未来的观测21厘米波动和宇宙微波背景（CMB）。为此，我们研究了表征原始功率谱的量的投影约束：谱指数n_s，它的运行alpha_s，甚至它的高阶运行beta_s。我们表明，未来的21厘米观测与CMB相结合，将准确地测量上述原始功率谱的观测。我们还讨论了它对一些显式暴胀模型的影响。
2014-06-23 astro-ph.CO hep-ph
Primordial cosmic fluctuations for variable gravity
原始宇宙涨落的可观测性不需要几何视界$H^{-1}$，它被涨落的波长暂时超过。即使所有相关波长都保持小于$H^{-1}$，原始信息也可以被保护以防止随后的热冲刷。这是证明制定方程的形式，这是明显不变的共形场变换下的度规的宇宙波动。除了场方程之外，这也适用于关联函数的定义方程，如量子有效作用量的二阶函数导数的逆所表示的。一个可观测的几乎尺度不变的光谱不需要一个扩展的几何。对于可变的普朗克质量，它甚至可以出现在平坦的闵可夫斯基空间中。
2015-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial magnetic fields with X-ray and S-Z cluster survey
研究了太初磁场对X射线或S-Z星系团巡天的影响。重组后，原始磁场产生额外的密度波动。这样的密度波动增加了星系团的数量。考虑到原始磁场产生的密度涨落，我们基于Press-Schechter公式计算了星系团的数目.通过与Chandra X射线星系团巡天观测结果的比较，发现振幅大于10 nGuass的原初磁场的存在是不一致的。此外，我们表明，S-Z集群调查也有一个敏感的约束原始磁场。特别是SPT S-Z星系团巡天有可能用几个纳高斯来约束原始磁场。
2012-03-05 astro-ph.CO
Inflation and Primordial Fluctuations in $F(T)$ Gravity's Rainbow
我们研究了$F(T)$引力彩虹中的慢卷暴胀和原初涨落的产生。我们得到了标量和张量扰动的二阶作用量，并计算了它们的本征功率谱。因此，在慢滚近似中计算了一阶暴胀观测值（即标量谱指数$n_{s}$和张量与标量比$r$）后，我们将模型的预测与当前的普朗克和BICEP/Keck数据进行了对比。
2022-02-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Variable Speed of Light Cosmology, Primordial Fluctuations and Gravitational Waves
本文描述了一种可变光速宇宙学，其中产生原初微扰的因果机制是通过改变原初时代的光速来实现的。这就为解释宇宙宇宙微波背景和大尺度结构的形成提供了一种替代暴胀理论的解释。解决了宇宙学中的初值视界和平坦性问题。该模型预测原始标量和张量波动谱指数$n_s=0.96$和$n_t=- 0.04$，分别。我们利用$δ{\cal N}$形式来识别原始非线性波动的特征，这使得VSL模型与暴胀模型区分开来。特别地，我们发现在光速可变宇宙学中参数$f_{\rm NL}=5$。参数$g_{\rm NL}$的值在原始时期演变并显示运行行为。
2016-03-18 astro-ph.CO gr-qc
An exact model for enhancing/suppressing primordial fluctuations
本文在分段指数势单场暴胀模型中研究原初涨落的增强与抑制，给出两个慢滚吸引子间一般跃迁的近似精确解析解，并分析其对诱导引力波谱、非高斯性及概率分布尾部的影响。
2023-09-22 astro-ph.CO gr-qc
Polytropic equation of state and primordial quantum fluctuations
我们在一个宇宙学模型中研究了原始宇宙，其中暴胀是由具有多方状态方程$p = αρ+ kρ^{1 + 1/n}$的流体驱动的。我们计算标量因子的动力学，并建立一个在原点具有恒定密度的宇宙。我们还找到了产生这种状态方程的等效标量场，并计算了相应的慢滚参数。我们计算了标量扰动、标量功率谱和谱指数。
2014-11-13 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
Cosmic Discordance: Detection of a modulation in the primordial fluctuation spectrum
作为标准暴胀宇宙学的一个测试，它一般预测的原始曲率波动的近标度不变的频谱，我们执行马尔可夫链蒙特卡罗分析，以搜索可能的调制功率谱，并确定其形状与宇宙学参数一起使用宇宙微波背景辐射数据。通过将各种三参数的功能上的简单的幂律谱，我们发现一个振荡调制定位在共动波数$k\simeq 0.009\mathrm{Mpc}^{-1}$在99.995%的置信水平，提高了对数似然$-Δ2\ln {\cal L}\equiv Δχ^2_{\rm eff}=-22$。即使我们只使用温度和E模偏振各向异性之间的互相关，也可以检测到这种特征。
2009-11-26 astro-ph.CO
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
Constraints on the neutrino mass and the primordial magnetic field from the matter density fluctuation parameter $σ_8$
本文根据原初磁场存在下大尺度结构的形成，分析了中微子质量的极限。我们发现，一个新的上限中微子质量是可能的基础上适合宇宙微波背景和物质功率谱时，考虑到现有的独立约束的物质密度波动参数$σ_8$和原始磁场。
2010-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-thermal Higgs Spectrum in Reheating Epoch: Primordial Condensate vs. Stochastic Fluctuation
本文研究再加热时期 Higgs 场的非热相空间分布，推导原初凝聚体与随机涨落的解析谱，并分析微扰衰变中的主导贡献及二者近同时衰变的结论。
2023-04-25 astro-ph.CO hep-ph
Dynamical Selection of the Primordial Density Fluctuation Amplitude
在暴胀模型中，对于自然选择的参数，原始密度扰动的预测振幅Q远大于观测值（~10^{-5}）。为了解释必要的指数微调，人择被经常引用，特别是在微观物理学预计会产生复杂的能量景观的情况下。相比之下，我们发现的例子ekpyrotic模型的基础上杂种优势M-理论的动态选择自然有利于Q的观测值。
2011-02-18 astro-ph.CO hep-th
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
Primordial fluctuations of scale factor in closed Universe in Einstein$-$Cartan gravity
我们考虑一个均匀的和各向同性的宇宙，描述了作为一个广义坐标的比例因子的minisuperspace拉格朗日。我们证明了封闭宇宙的能量为零。我们将不确定原理应用于该拉格朗日量，并提出标度因子的量子不确定性导致物质密度的原始波动。我们在爱因斯坦的$-$-嘉当引力理论中使用了早期宇宙的动力学，该理论消除了大爆炸奇异性，并用非奇异反弹代替。高度弯曲时空中的量子粒子产生会产生有限周期的宇宙暴胀，这与普朗克卫星数据一致。从膨胀的原始涨落中，我们确定了宇宙微波背景中温度涨落的大小，它是基本粒子热自由度和粒子产生系数的函数，而粒子产生系数是唯一未知的参数。
2019-02-25 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Black Holes from Domain Wall Density Fluctuations: Bridging Gravitational Wave Observations Across Two Frequency Bands
提出畴壁网络泊松涨落产生等曲率扰动并延迟形成原初黑洞的新机制，建立畴区数与功率谱统计关系以约束模型对称性，并表明QCD尺度畴壁湮灭结合吸积可共同解释两个频段的引力波观测。
2025-08-06 astro-ph.CO hep-ph
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
Dark energy from primordial inflationary quantum fluctuations
我们表明，目前的宇宙加速可以解释为一个几乎无质量的标量场经历量子涨落在原始的通货膨胀。假设它的质量不超过今天的哈勃参数，这个场在宇宙学时代已经被冻结，直到最近才开始主宰宇宙。通过使用超新星的数据，完成从星系调查和宇宙微波背景各向异性的重子声振荡，我们推断的原始暴胀的能量尺度约为几个TeV，这意味着可以忽略不计的张量标量比的原始波动。此外，我们的模型表明，通货膨胀持续了极长的时间。因此，暗能量可能是宇宙暴胀的自然结果，接近于电弱能量标度。
2010-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-adiabatic primordial fluctuations
我们考虑等曲率和绝热宇宙学扰动的一般混合。在由线性化的爱因斯坦方程和原始理想流体组成的最小假设集下，我们导出了二阶作用量及其曲率变量。我们还允许改变状态方程和声速剖面。因此，推导是在与之前绝热模式相同的一般性水平上进行的。结果发现了一个新的守恒超视界量，并把它与守恒曲率微扰联系起来。最后，我们展示了如何可以应用的形式主义，考虑Chaobergin气体类原始物质模型，找到两个规模不变的解决方案的结构形成。
2010-04-19 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Black Holes from Passive Density Fluctuations
在本文中，我们表明，如果被动涨落被认为是，原始黑洞（PBH）可以很容易地产生在单场，慢卷暴胀模型的框架。PBH的形成是由于被动涨落的蓝色光谱和在暴胀结束时离开视界的光谱范围的增强。因此，PBH是轻的，质量$\lesssim 10^{15}g$取决于当我们可观测宇宙的尺度离开视界时e折叠的数量。这些PBH很可能已经蒸发，不可能成为暗物质的候选者，但它们仍然可能影响早期宇宙。
2013-01-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Revisiting $f(R)$ gravity's rainbow: Inflation and primordial fluctuations
本文在$f(R)$引力彩虹框架下研究暴胀与原初涨落，通过计算标量和张量功率谱并与PLANCK、BICEP/Keck数据对比，给出$n_s$、$r$的新结果及对彩虹函数的观测约束。
2023-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Lensing of 21-cm Fluctuations by Primordial Gravitational Waves
来自黑暗时代的21厘米辐射强度模式的弱引力透镜畸变可以几何地分解为旋度和无旋度分量。原始引力波的透镜效应会产生旋度分量，而密度涨落的透镜效应的贡献则被强烈抑制。在21厘米背景下的角涨落延伸到非常小的角尺度，并且在不同频率下的测量探测了红移空间中不同的壳层。因此，有大量的信息可以用来重建透镜场的旋度分量，从而可以探测到小到r ~ 10^{-9}的张量与标量之比--远小于目前可获得的值。
2011-12-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Small-scale structure and 21cm fluctuations by primordial black holes
我们讨论了起源于原始黑洞（PBH）的小尺度早期结构的形成，这些黑洞构成了现在冷暗物质成分的一小部分。我们计算的质量函数和功率谱的晕起源于泊松波动的PBH数，并表明，小晕的数量显着修改的PBH的存在下，即使他们的分数只占$10^{-4}$ - $10^{-3}$的总暗物质丰度。然后，我们从这些晕中计算出随后的21厘米签名。我们发现，PBH可以提供主要的贡献，在未来的实验，如平方公里阵列的可探测性内的高红移，并提供了一个预测的PBH分数的约束。
2017-04-13 astro-ph.CO hep-ph
Non-Gaussianity from primordial black holes
本文研究原初黑洞数量的泊松涨落所诱导的物质密度非高斯性，指出其可在小尺度上主导绝热模式，并产生偏度、峰度和尺度依赖偏差等可观测量。
2024-04-12 astro-ph.CO hep-ph
A new mechanism to enhance primordial tensor fluctuations in single field inflation
我们讨论了一种新的机制，以增强频谱的原始张量涨落在单场暴胀的情况。这种增强依赖于一个短暂的非吸引子暴胀阶段，它放大了将要衰减的张量模式，并引起超视界尺度上张量波动的增长。我们表明，在此阶段产生的增强可以通过一个吸引子和非吸引子阶段，我们引入张量对偶整齐地处理。我们说明的机制和对偶性在一个动力学驱动的情况下的通货膨胀，与非最小的耦合之间的标量和度量。
2019-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Fluctuations within Teleparallelism
研究了在可平行化拓扑条件下，广义相对论的遥平行等价中可能的暴胀情形下的宇宙学扰动。通过在遥平行形式下获得与广义相对论相同的物理观测量，我们对Vierbein场进行了3+1分解，这可以解释为坐标系和切坐标系之间的时间规范固定。我们还将讨论扩展到高阶作用量$f(T)$引力。
2012-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Limits for primordial magnetic fields
对于今天在物质结构中观察到的磁场的起源，一个可能的解释是，它们是在原始宇宙中产生的。在简要修改了太初随机磁场模型并概述了太初等离子体中随机磁场时间演化的主要特征后，我们根据宇宙微波背景观测和引力波产生说明了当前磁场振幅和谱指数的上限。我们的结论是，一个原始的磁场所产生的非因果过程，如膨胀与红色光谱似乎是有利于作为一个种子的磁场今天在结构中观察到。
2011-03-21 astro-ph.CO
Relativistic effects and primordial non-Gaussianity in the matter density fluctuation
通过求解非线性广义相对论方程组，给出了非相对论物质流真时超曲面中物质密度涨落的三阶解析解。真时超曲面提供了一个坐标系，局部观测者可以在不知道其邻域之外的情况下建立该坐标系，同时还提供了与相对论背景下的局部牛顿描述的物理联系。利用共动规范场中的曲率微扰建立了解析解的初始条件，阐明了曲率微扰对非线性演化的影响。由于相对论方程的非线性，我们计算了有效的非高斯参数。通过适当的坐标重标度，我们证明了等效原理的尊重和相对论效应消失在大尺度极限。
2016-01-21 astro-ph.CO
Cluster Counts Tension : a Sign of Primordial Non-Gaussianity ?
我们今天观察到的大尺度结构的演化和丰度，如星系团，对暗物质原始密度波动的统计特性很敏感，假设它遵循高斯概率分布函数。在这个假设下，发现普朗克的团簇计数与用CMB角功率谱校准的预测值之间存在着很大的分歧。本工作的目的是放松高斯性假设，并检验暗物质原始密度涨落中的非高斯性是否可以缓解这种紧张。
2018-05-28 astro-ph.CO
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
A Note on the Consistency Condition of Primordial Fluctuations
我们证明了当其中一个模的波数很小时，原始关联函数的（N+1）点函数的压缩极限可以由局部测量的N点函数的空间变化来推断。然后，我们展示了如何在单时钟膨胀的长波长扰动可以重新吸收的背景宇宙学和如何在计算关联函数的相互作用哈密顿量的积分是占主导地位的保形时间的顺序的短波长模式，当长模式已经在视界之外。这使我们能够将N点函数的相容性条件推广到短波长波动在视界内并且导数作用于它们的情况。我们进一步讨论了具有（N + M）个短模的（N + M）点函数的前N个短模之和是一个非常软的动量的软内压缩极限的相容性条件。这些结果对于研究暴胀中的红外效应是非常有用的。
2012-03-30 astro-ph.CO
Modifications in the Spectrum of Primordial Gravitational Waves Induced by Instantonic Fluctuations
真空到真空的瞬变改变了原初引力波的功率谱。我们评估的新形式的普通重力的功率谱，以及宇称违反引起的频谱由修改的广义相对论被称为霍尔斯特项，我们概述了可能的实验后果。
2011-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Black hole formation from a general quadratic action for inflationary primordial fluctuations
最新的毫微微和微透镜约束表明，原始黑洞的$\sim 10^{-16} M_\odot$和$\sim 10^{-12} M_\odot$，分别可能构成了大部分的暗物质。我们描述了解析和数值的动态暴胀波动具有随时间变化的传播速度或有效的普朗克质量可以导致丰富的原始黑洞生产。作为一个例子，我们提供了一个特设的DBI类模型。一个非常大的原始频谱起源于一个小的声速通常导致强耦合内的香草有效理论的暴胀微扰。然而，我们指出，幽灵通货膨胀可能能够绕过这个问题。我们还考虑了固体暴胀中黑洞的形成，为此，除了类似的困难之外，我们还强调了再加热过程的重要性。此外，我们审查的基本形式主义的大辐射密度起伏的崩溃，强调适当的选择规范不变变量的相关性。
2019-06-11 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
Constraints on small-scale primordial density fluctuation from cosmic microwave background through dark matter annihilation
普朗克卫星的宇宙微波背景（CMB）观测精确地确定了比$\mathcal O(1)\,\mathrm{Mpc}$更大尺度的原始曲率波动，而小尺度的曲率波动仍然较少受到限制。如果我们假设标准的热遗迹暗物质的情况下，小尺度波动的约束是大大改善。当小尺度波动足够大时，即使在红移$z\gtrsim10^3$中，致密区域也会坍缩形成小晕，这被称为超压缩迷你晕。这些微晕增强了暗物质的湮灭，并且受到河外伽马射线和CMB等观测的限制。我们重新审视了小尺度密度涨落形成的迷你晕的影响，并计算了被暗物质湮灭修改的电离历史。我们执行马尔可夫链蒙特卡罗方法来约束的CMB功率谱的小尺度曲率波动的大小。结果发现，从CMB功率谱的约束是可比的，从河外伽马射线。我们证实，我们的约束主要来自早期的能量注入（$z\gtrsim 100$），因此它是独立的微晕性质的不确定性在后期的时间。
2021-10-25 astro-ph.CO hep-ph
Multi-messenger Probes of Inflationary Fluctuations and Primordial Black Holes
本研究表明下一代宇宙微波背景谱畸变与脉冲星计时阵列实验，可在宽质量范围内探测或约束原初黑洞，且结论稳健，其探测或未探测结果均对宇宙学与天体物理研究有重要意义。
2021-03-01 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Primordial Black Hole Formation from Type II Fluctuations with Primordial Non-Gaussianity
本研究探讨原初非高斯性对大振幅绝热涨落坍缩形成原初黑洞动力学及类型的影响，发现参数β会改变A型与B型PBH的形成阈值，且在A型区域内最终质量随初始振幅单调增加，与先前解析预期不同。
2024-11-12 astro-ph.CO gr-qc
On the abundance of primordial bound states of superheavy magnetic monopoles
有人提出，超重带电粒子可能是在宇宙暴胀结束时以原始束缚对的形式诞生的。这样的电子对被认为是超高能宇宙射线（UHECR）的来源。我们发现，原始绑定对大于$10^{-9}$厘米的磁单极子迅速热分解，由于与原始电子-正电子等离子体的相互作用，任何这样的初始原始浓度被冲洗掉。因此，最终浓度将由其平衡丰度定义。
2013-06-06 astro-ph.CO
Primordial fluctuations without scalar fields
我们重新审视流体动力学的波动问题，热力学物质是否可以解释我们宇宙中观察到的结构。我们考虑物质的可变状态方程$w=p_0/\ep_0$和随之而来的（绝热假设下）密度相关的声速，$c_s$。我们发现，当模式在哈勃半径内开始时，设置的可能性范围有限，然后离开它并冻结。对于膨胀的宇宙，幂律$w(\ep_0)$模型被排除在外（除了$c_s^2\propto w \ll 1$，需要后拉伸种子波动）;但$c_s$中更尖锐的轮廓确实解决了视界问题。其中，在$c_s$的相变是值得注意的尺度不变的波动，如果初始条件是热的。对于收缩宇宙，所有幂律$w(\ep_0)$都能解决视界问题，但只有一个能导致标度不变性：$w\propto \ep_0^2$和$c_s\propto \ep_0$。该模型绕过了单标量场循环模型的许多问题（对于单标量场循环模型，$w$较大但恒定）。
2010-01-29 astro-ph.CO
Measuring primordial anisotropic correlators with CMB spectral distortions
我们发现，膨胀模型与破碎的旋转不变性产生可测试的非对角签名之间的相关性的$μ$型失真和温度波动的宇宙微波背景。更确切地说，通常由原始矢量场的波动产生的具有四极双谱不对称性的场景，当$|\ell_1-\ell_2|=2$时产生非零的$μ$相关。由于光谱畸变对极小尺度的原始波动很敏感，因此宇宙方差限制的光谱畸变实验可以以高的信噪比检测到这种效应。
2015-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum fluctuations in planar domain-wall space-times: A possible origin of primordial preferred direction
研究了平面畴壁对暴胀过程中无质量标量场量子涨落的引力效应。通过得到de Sitter空间中标量场方程的精确解，证明了畴壁的引力效应破坏了原初功率谱的转动不变性，而不影响平移不变性.旋转破坏的强度由一个无量纲参数$β$决定，它是两个物理参数的函数，畴壁表面张力$σ$和宇宙学常数$Λ$。在小$β$的极限下，原始功率谱的旋转破坏的主导效应是标度不变的。
2012-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial non-gaussianity from the bispectrum of 21-cm fluctuations in the dark ages
原始非高斯性的测量对于区分不同的暴胀模型至关重要。宇宙微波背景（CMB）的各向异性观测对非高斯参数f_NL设定了前所未有的界限，但令人感兴趣的区域f_NL <~ 1是他们无法达到的。在黑暗时代（z ~ 30-100）的21厘米线的亮度-温度波动是一个有前途的继承CMB研究，使访问到更多的模式。然而，它们本质上是非线性的，这导致次级非高斯性的数量级大于所追求的原始信号。在本文中，我们仔细计算的初级和次级双谱的21厘米波动的小尺度。我们使用平天形式主义，这大大简化了分析，同时在小角度尺度上仍然非常准确。我们表明，二次双谱是高度退化的原始的，并认为，即使是在前一个振幅的10-水平的不确定性导致的偏差的顺序Δ f_NL ~ 10。为了解决这个问题，我们进行了详细的Fisher分析，边缘化的幅度的一些光滑红移相关系数特征的二次双谱。我们发现，一个单一的红移切片的信噪比减少了约5倍的情况下，没有二次非高斯。撇开前景污染，我们预测，在0.1 MHz带宽和0.1弧分角分辨率下观测30 < z < 100的21 cm涨落的宇宙方差限制实验可以实现f_NL[局部] ~ 0.03，f_NL[等边] ~ 0.04和f_NL[正交] ~ 0.03的灵敏度。
2015-10-08 astro-ph.CO
Stochastic emergence of inflaton fluctuations in a SdS primordial universe with large-scale repulsive gravity from a 5D vacuum
本文发展了一种随机方法来研究含黑洞的早期暴胀宇宙中暴胀子场的标量场涨落。考虑一个5维Ricci平坦的SdS静态度规，通过平面坐标变换，得到一个5维的宇宙学度规，并由此在一个4维超曲面上导出有效的4维SdS度规.我们发现，在暴胀结束时，暴胀子场的平方涨落不是完全与尺度无关的，而是对BH的质量敏感。
2011-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Induced gravitational waves and baryon asymmetry fluctuations from primordial black hole formation
本文研究刚性状态方程重加热时期原初黑洞形成所诱导的引力波谱和轻子不对称，结合现有引力波能量密度界限约束参数空间，并揭示电弱 sphaleron 过程后小尺度重子不对称涨落出现峰值。
2024-04-30 astro-ph.CO hep-ph
The 21-cm signals from ultracompact minihalos as a probe of primordial small-scale fluctuations
如果暗物质的密度涨落在小尺度上有显著的大振幅，则在物质辐射相等的时期之后，可以形成超致密的微晕~（UCMH）。对UCMH丰度的限制使我们能够获得这样的小尺度波动。在本文中，我们提出，通过测量再电离时代之前的21厘米起伏，我们可以得到一个约束UCMH丰度。我们计算的21厘米信号从UCMHs和UCMHs提供的21厘米波动的增强。我们还研究了UCMH丰度和小尺度曲率扰动的约束。我们的研究结果表明，即将到来的21厘米观测，平方公里阵列（SKA），提供了原始曲率功率谱，${\cal A}_ζ \lesssim 10^{-6}$上$100~{\rm Mpc}^{-1} \lesssim k \lesssim 1000~{\rm Mpc}^{-1}$的振幅的约束。虽然它并不比UCMH中的暗物质湮灭引起的伽马射线的未探测到更强，但SKA的约束将是重要的，因为该约束独立于暗物质粒子模型。
2020-08-02 astro-ph.CO hep-ph
The effect of primordial black holes on 21 cm fluctuations
研究了非蒸发原始黑洞（PBH）产生的21 cm信号。物质吸积到PBH上时发出的X射线光子，会加热PBH附近的星系际介质气体。使用一个简单的分析模型，我们表明，这种X射线加热可以产生一个可观察到的差分21厘米的亮度温度。视PBH质量的不同，可观测到的21 cm亮温区可延伸到距PBH 1-10 Mpc的同向移动距离。还计算了由多光子带隙引起的21 cm起伏的角功率谱。角谱的峰位与PBH质量有关，而振幅与PBH质量无关。将这一角功率谱与原始密度涨落引起的角功率谱进行比较，发现当PBH质量从$10 M_\odot $到$10^8 M_\odot $时，当$Ω_{\rm PBH} = 10^{-11} (M/10^{3} M_\odot)^{-0.2}$在$z=30$，$10^{-12} (M/10^{3} M_\odot)^{-0.2}$在$z=20$时，两者变得相当。最后，我们发现，平方公里阵列可以检测到的信号，由于PBH高达$Ω_{\rm PBH}=10^{-5} (M/10^{3} M_\odot)^{-0.2}$在$z=30$和$10^{-7} (M/10^{3} M_\odot)^{-0.2}$在$z=20$的质量从$10^2 M_\odot $到$10^8 M_\odot $的PBH。
2013-10-16 astro-ph.CO
Primordial SdS universe from a 5D vacuum: scalar field fluctuations on Schwarzschild and Hubble horizons
本文研究了在有效的四维Schwarzschild-de Sitter（SdS）度规下早期暴胀宇宙中暴胀子场的标量场涨落。我们得到了一个重要的结果：零级涨落谱在Schwarzschild尺度上与标量场质量$M$无关，而在宇宙学尺度上则与质量有关.然而，在一阶展开中，谱依赖于暴胀子质量，并且振幅与黑洞（BH）质量$m$成线性关系。
2010-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Primordial Magnetic Fields Using Ly-alpha Clouds
从早期结构形成的原始磁场的影响，我们知道，在早期结构形成过程中的原始磁场的存在下，可以诱导更多的扰动在小尺度（目前1-10 Mpc/h）相比，通常的LCDM理论。剪切关联和Ly-alpha云等宇宙学观测量可以有效地探测这些尺度上的物质功率谱。本文讨论了原初磁场对Ly-alpha云分布的影响。我们模拟了包含原始磁场贡献的视线密度涨落。我们计算这种情况下的Ly-alpha不透明度的演变，并比较我们的理论估计Ly-alpha不透明度与现有的数据来约束原始磁场的参数。我们还讨论了两个密度场相关的情况。我们的分析产生的磁场强度的上限约为0.3-0.6 nG的范围内的近尺度不变的模型，对应于磁场功率谱指数n \simeq-3。
2012-10-27 astro-ph.CO
Non-standard primordial fluctuations and nongaussianity in string inflation
在弦论中，暴胀场景通常涉及大量的光标量场，它们的存在可以丰富暴胀时期产生的原初涨落的后暴胀演化。我们提供了一个简单的例子，这样的后暴胀处理内的显式字符串暴胀的建设，使用卡勒模量作为暴胀的框架内的大体积IIB型字符串通量紧致化。我们认为，在这一广泛的类别内的暴胀模型往往有一个选择标量是足够轻的宇宙学相关的，其贡献的原始波动谱可以竞争的标准方式产生的暴胀。因此，这些模型经常预测在普朗克卫星可能观测到的水平f_NL ~ O（10）上的非高斯性，在弯曲子情景的弦实现中，双谱由具有压缩形状的三角形最大化。我们认为，这样一个信号的观测将强烈倾向于弦宇宙学，如这些预测在非常早期的宇宙多场动力学。
2010-07-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scratches from the Past: Inflationary Archaeology through Features in the Power Spectrum of Primordial Fluctuations
暴胀可以提供对物理学的独特见解，在任何现实的地球实验中都无法复制的最高可用能量尺度。原始功率谱中的特征通常在广泛的暴胀模型及其替代模型中被预测，并且在观测上是寻找非最小暴胀模型证据的最被忽视的渠道之一。来自宇宙微波背景观测的约束涵盖了最广泛的特征频率范围，但最敏感的约束将来自未来的大尺度结构调查，可以测量最大数量的线性和准线性模式。
2019-03-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The cosmic microwave background temperature bispectrum from scalar perturbations induced by primordial magnetic fields
我们评估的角度双谱的CMB温度各向异性在大角尺度由于随机背景的原始磁场。非高斯性的形状取决于磁场功率谱的谱指数，并且对于标度不变的磁谱，非高斯性在压缩位形中达到峰值。通过使用由磁场产生的双谱的大角度部分，本界对非高斯性设定了对原始磁场的振幅的限制，对于尺度不变的情况为10 nGauss，对于其他谱指数为20 nGauss。
2009-06-15 astro-ph.CO
Cherenkov in the Sky: Measuring the Sound Speed of Primordial Scalar Fluctuations
我们考虑产生额外的相对论粒子耦合到暴胀子。我们表明，这些粒子的原始扰动谱上的印记可以用于直接测量的声速的标量扰动，无论该物种的生产机制。我们研究的模型中，这些相对论性本地化的源是通过共振机制产生的较重粒子的衰变产物。这些粒子发射出同相的暴胀子粒子，它们对所谓的音爆产生建设性的干扰，导致“暴胀切伦科夫效应”。由此产生的冲击波导致宇宙微波背景的温度各向异性的独特图案。此外，我们表明，该模型预测的曲率扰动和相当大的平坦的非高斯性的功率谱上的独特功能，为一个合适的参数范围。
2019-07-23 astro-ph.CO hep-th
