Refined Study of Isocurvature Fluctuations in the Curvaton Scenario
我们重新审视的曲率模型中的暗物质等曲率扰动的产生更详细，无论是分析和数值。作为具体的例子，我们调查的情况下，热解耦的暗物质和轴子暗物质。我们表明，曲率的衰减所产生的辐射，这还没有考虑到在以前的分析研究，可以显着影响等曲率扰动的幅度。特别是，我们发现，即使暗物质冻结（或轴子暗物质的轴子振荡的开始）发生在曲率衰变之前，它们也会受到极大的抑制，前提是冻结发生在曲率主导的宇宙深处。因此，我们表明，目前的观测等曲率曲率的曲率参数的限制是不严重的，通常认为。
2017-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cold Dark Matter Isocurvature Perturbations: Cosmological Constraints and Applications
在本文中，我们提出的限制冷暗物质（CDM）等曲率贡献的宇宙学扰动。利用Wilkinson微波各向异性探测器（WMAP 7）7年观测数据、斯隆数字巡天（SDSS）亮红星系（LRG）的物质功率谱和“联盟2”Ia型超新星（SNIa）样本，采用马尔可夫链蒙特卡罗方法（MCMC）对宇宙学参数进行了全局分析.我们发现，绝热和等曲率模式的相关混合物是温和的更好地拟合到当前的数据比纯绝热的，与最小的$χ^2$给出的似然分析减少了3.5。我们还得到了一个严格的限制，CDM等曲率贡献的分数，这应该是小于14.6%，在95%的置信水平。随着等曲率模的出现，绝热谱指数n_s^{ \rm adi}=0.972 \pm 0.014~（1\，σ），等曲率谱的倾斜度可能较大，即最佳拟合值为n_s^{ \rm iso}=3.020。最后讨论了CDM等曲率扰动对WMAP归一化先验、位移参数R、声学尺度l_A和z_{*}的影响。通过对混合初始条件的拟合，我们发现与纯绝热条件下的结果相比，R、lA和z_{*}的平均值分别可以改变约2.9σ、2.8σ和1.5σ。
2010-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on moduli cosmology from the production of dark matter and baryon isocurvature fluctuations
我们设定的约束模量宇宙学的生产暗物质-辐射和重子-辐射等曲率波动通过模量衰减，假设在膨胀过程中的模量保持轻。我们发现，当参数空间m_σ（modulus mass）- σ_{inf}（modulus vev at the end of inflation）中的一个重要部分受到未观测到的显著等曲率波动的约束时，模问题在微扰水平上变得更糟。我们详细讨论的演变的模量VEV和扰动，特别是哈勃尺度修正的模量潜力和随机运动的膨胀过程中的模量的后果。特别地，我们证明了一个高模质量标度m_σ> 100 TeV，它允许模逃避大爆炸核合成的约束，在微扰水平上受到强烈的约束.我们发现，一般来说，解决模量问题需要的暴胀规模远远小于10^{13} GeV。
2009-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fermionic Isocurvature Perturbations
暴胀文献中的等曲率微扰通常涉及玻色子场自由度的量子涨落。在这项工作中，我们考虑等曲率扰动的费米量子涨落在通货膨胀。当一个稳定的大质量费米子耦合到一个非共形扇区不同的标量度规扰动，可以产生可观的大幅度尺度不变等曲率扰动。除了计算的等曲率两点函数，估计的局部非高斯性也给出，并发现是有前途的观察参数空间的一个角落。这些结果为稳定的大质量费米子理论提供了一类新的宇宙学探测。在技术方面，我们明确地重整化弯曲时空中的复合算子，并表明引力沃德恒等式在抑制费米等曲率扰动的某些贡献中发挥了重要作用。
2013-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Viscous modes, isocurvature perturbations and CMB initial conditions
当耦合等离子体是热力学可逆的时，它的涨落可分为绝热模和熵模。当粘性系数的不均匀性引起可计算的曲率扰动时，出现了一种不同的物理解，到目前为止还没有探索过。粘性模式明确说明和比较与传统的等曲率的解决方案。
2015-03-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Adiabatic and Isocurvature Perturbations from Inflation: Power Spectra and Consistency Relations
我们研究绝热和等曲率扰动期间产生的宇宙膨胀。我们计算的曲率和等曲率模式的功率谱和交叉谱，以及张量扰动频谱的慢滚参数。我们提供了两个相应的功率谱的振幅和谱指数的一致性关系。这些关系是对暴胀模型的一个明确的预言和检验，在今后的卫星实验中，通过宇宙微波背景研究宇宙学扰动时，应采用这些暴胀模型。
2001-07-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Isocurvature Constraints on Dark Matter from Evaporated Primordial Black Holes
Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；Università degli Studi Roma Tre（罗马第三大学）；INFN Sezione di Roma Tre（意大利国家核物理研究所罗马第三分部）；Universität Zürich（苏黎世大学）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
研究通过原初黑洞蒸发产生暗物质粒子的等曲率扰动约束及暗物质过量问题。
2026-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
High-Quality Axion Dark Matter without Isocurvature Problem
Kavli IPMU (WPI), UTIAS, University of Tokyo（东京大学）；Tsung-Dao Lee Institute & School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院）
通过离散规范对称性保护的高质量轴子，利用暴胀期间有效质量抑制量子涨落，同时解决轴子质量问题和等曲率问题。
2026-05-28 gr-qc hep-ph
Dynamically generated tilt of isocurvature fluctuations
University of Minnesota（明尼苏达大学）；Institut de Física d’Altes Energies (IFAE)（高等物理能源研究所）；The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那科学技术学院）
研究光标量场在暴胀期间的等曲率涨落，通过分析其质量与暴胀哈勃尺度关系及标量场势的影响，得出满足特定条件可产生蓝倾斜等曲率谱，还能预测遗迹丰度，计算了四次暗物质质量与自耦合关系。
2026-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On Cross-correlations between Curvature and Isocurvature Perturbations during Inflation
我们研究了在宇宙膨胀过程中，视界穿越前后曲率和等曲率扰动之间的耦合效应。本文考虑一个广义的两场暴胀模型，其中的非正则动力学项允许我们在曲率和等曲率扰动下有任意声速。通过使用场论微扰分析，我们计算了曲率和等曲率扰动之间的交叉谱以及由于它们之间存在耦合而对曲率和等曲率功率谱的修正。我们的分析证实了以前的结果，即互相关的产生和放大时，扰动跨越地平线。此外，我们发现的互相关，这是以前被证明是一阶的慢滚参数，可以增强时，声速的等曲率扰动远小于曲率扰动。这是因为在这种情况下，等曲率扰动比曲率扰动早得多地离开其视界，并且充当曲率扰动的几乎恒定的源。
2010-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing Dark Matter Isocurvature with Primordial Non-Gaussianity
本研究探讨暴胀中轻场产生的等曲率涨落与绝热扇区相互作用形成的混合非高斯性，其运动学依赖不同于局域形状，并针对QCD轴子场景提出可显著提升普朗克灵敏度的搜索参数空间。
2024-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Compensated Isocurvature Perturbations and the Cosmic Microwave Background
对宇宙微波背景（CMB）各向异性的测量表明，光子与非相对论粒子之间的等曲率涨落要小于绝热涨落。然而，重子和暗物质的相对数密度的扰动令人惊讶地受到很差的约束。事实上，如果用暗物质微扰来补偿重子密度的微扰，那么就可能存在相当大幅度的重子密度微扰，从而使总密度保持不变。这些补偿的等曲率扰动（CIP）在可观察尺度上不会在CMB上留下印记，其幅度为线性顺序。CMB偏振中的B模是在再电离时通过CIP对光深度的调制而产生的，但这种诱导偏振很小。对CIP振幅的最强已知约束$\lesssim 10%$来自于星系团重子分数。在这里，它表明，调制的重子密度的CIP和之前的汤姆逊散射在$z\sim 1100$去耦引起CMB效应的几个数量级大于以前考虑的。极化B模式的诱导，是温度/极化球谐系数的不同$lm$之间的相关性。结果表明，CIP场的表面上的最后散射可以测量与这些高阶相关。正在进行的和未来的实验，这些波动的敏感性估计。来自WMAP、ACT、SPT和Spider实验的数据将对幅度为$\sim 5-10%$的波动敏感。普朗克卫星和北极熊实验将对幅度为$\sim 3%$的波动敏感。SPTPol、ACTPol和未来的天基极化方法将探测低至$\sim 0.4%-0.6%$的振幅。在宇宙方差极限中，CMB可以检测到的最低振幅CIP的振幅为$\sim 0.05%$。
2012-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Attractors and Isocurvature Perturbations in Quintessence Models
我们从解析和数值两方面研究了具有精华标量场的场景中宇宙学扰动的演化。在跟踪制度的精髓，我们发现长波长的解决方案的精髓扰动。我们讨论的可能性等曲率模式产生的精华部门和它们对观测的影响。
2001-01-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Effects of Poisson Isocurvature Perturbations on Induced Gravitational Waves
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)（中国科学院理论物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学杭州高等研究院基础科学与数学学院）
该研究探讨了原初黑洞蒸发产生的泊松等曲率扰动对诱导引力波的影响，发现张量功率谱仅含两点关联，高阶关联出现在双谱中，且双谱构型振幅的尺度依赖性有助于区分不同引力波产生机制。
2026-10-02 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational waves induced by matter isocurvature in general cosmologies
Leibniz University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Institute for Theoretical Physics, Leibniz University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学理论物理研究所）；Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, Albert-Einstein-Institut（马克斯·普朗克引力物理学研究所，阿尔伯特·爱因斯坦研究所）
本文研究了由物质等幅波动在早期宇宙中诱导的引力波，通过分析其谱形和振幅，探讨了方程状态参数对早期宇宙物理的影响。
2025-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological CMBR dipole in open universes ?
观测到的CMBR偶极子通常被解释为地球相对于CMBR坐标系运动产生的多普勒效应。另一种解释，在过去的几年中提出的，是偶极子的超大规模等曲率扰动的结果。我们在开放宇宙学的背景下研究了这个想法，并表明等曲率解释在开放宇宙中是无效的，除非它非常接近一个平坦的宇宙，$|Ω_0 -1|< 10^{-4}$。
1997-06-10 astro-ph gr-qc
Curvature and isocurvature perturbations in two-field inflation
我们研究了考虑非标准动力学项的双场暴胀中的宇宙学扰动。我们计算解析的曲率和等曲率模式的频谱在哈勃交叉，到一阶的慢滚参数。我们还计算数值的曲率和isocurvature模式的演变，以及在哈勃半径内，直到通货膨胀结束。我们明确显示了几个例子，包括最近提出的模型的“轮盘赌”通货膨胀，如何isocurvature扰动影响显着的曲率扰动之间的哈勃交叉和结束的通货膨胀。
2007-07-13 astro-ph gr-qc hep-th
One-loop corrections to the primordial tensor spectrum from massless isocurvature fields
我们研究了无质量旁观者物质场引起的原始宇宙学中张量扰动的两点关联函数的单圈修正。利用宇宙学扰动理论中的Schwinger-Keldysh形式，采用维数正则化和截断正则化方法，研究了在FRW时空中自由传播的无质量标量场、费米子场和阿贝尔规范场的等曲率场在单圈处的有限量子修正.对于所有的情况，我们发现一个对数运行的形式$\frac{C}{q^3} \, \frac{H^4}{M^4_p} \log \left( \frac{H}{μ} \right)$其中$C$是一个负常数相关的β函数，$H$是哈勃参数在视界出口和$μ$是重整化尺度。
2020-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Origin of ultra-light fields during inflation and their suppressed non-Gaussianity
我们研究了多场暴胀模型的结构，其中原始曲率扰动能够与超轻等曲率场--场空间中与背景暴胀轨迹正交的无质量波动--有力地相互作用。我们确定了一类暴胀模型，其中超轻场可以出现作为一个潜在的“缩放变换”的结果，重新调整整个系统的行动，并保持经典的运动方程不变。这种标度不变性确保了超轻波动的存在，该波动在视界交叉后冻结。如果暴胀的轨迹与标度对称方向不一致，那么等曲率场与这个超轻场成正比，并且变得没有质量。此外，我们发现，即使isocurvature场强烈的相互作用与曲率扰动-转移自己的统计曲率扰动-它是无法诱导大的非高斯。原因很简单，确保等曲率场的抑制质量的相同机制也负责抑制其自相互作用。其结果是，在模型与轻isocurvature领域的双谱一般预计将被慢滚抑制，但与压缩的限制，不同的Maldacena的一致性关系。
2019-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quadratic Isocurvature Cross-Correlation, Ward Identity, and Dark Matter
等曲率扰动和大的非高斯性的来源包括场的自由度，其真空期望值小于膨胀的膨胀率。这种场的能量密度的非均匀性在非均匀性展开的首阶场中是二次的。虽然人们经常假设这种等曲率扰动和暴胀驱动的曲率扰动是不相关的，但由于最小引力相互作用的形式，从直接计算的角度来看，这并不明显。因此，我们计算不可约的重力的二次等曲率互相关的贡献。我们发现一个小的，但不衰减的互相关，这在原则上作为一个一致性预测这一大类的等曲率扰动。我们将互相关结果应用于两个暗物质等曲率扰动场景：QCD轴子和WIMPZILLA。在技术方面，我们以一种新的方式利用引力沃德恒等式来证明计算的规范不变性。此外，详细的计算还用软引力定理和引力沃德恒等式加以解释.最后，我们还明确地确定了所有的counterterterms，是必要的重整化的等曲率微扰复合算子在暴胀宇宙学背景。
2013-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Collider Signals at Strong Mixing
The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Jockey Club Institute for Advanced Study, The Hong Kong University of Science and Technology（香港赛马会高等研究院）
研究双场暴胀系统中宇宙学对撞机信号，基于精确超几何解构建混合传播子，用梅林 - 巴恩斯方法分离分支，解析挤压极限积分并与数值结果比较，导出大质量 JWKB 展开及等曲率维特曼函数积分表示。
2026-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity from isocurvature perturbations
我们开发了一种形式主义来研究非高斯曲率和等曲率扰动。结果表明，非高斯性的等曲率扰动之间的暗物质和光子留下不同的签名的CMB温度波动，这可能会在未来的实验中得到证实，或可能，甚至在目前可用的观测数据。作为一个明确的例子，我们考虑QCD轴子，并表明它实际上可以诱导相当大的非高斯性的暴胀尺度，H_{inf} = O（10 ^9 - 10^{11}）GeV。
2008-10-31 astro-ph gr-qc hep-ph
Density fluctuations in Brans-Dicke inflation
本文计算了在Brans-Dicke引力作用下，在慢翻转暴胀情形下，量子引力涨落产生的宇宙密度扰动谱。结果表明，膨胀后的等曲率模式的扰动相比，绝热模式可以忽略不计，后者的模式的振幅是没有显着不同的爱因斯坦引力。然而，帐户的等曲率模式是必要的，以获得定量正确的频谱的绝热扰动。
1995-02-01 astro-ph gr-qc
Non-linear isocurvature perturbations and non-Gaussianities
我们研究了非线性原始绝热和等曲率扰动及其非高斯性。在给出一个一般的配方的范围内，一个扩展的三角洲N-形式主义，我们详细分析了两个说明性的例子。第一种是混合的曲率暴胀子的情况下，暴胀子和曲率（在膨胀过程中的光等曲率场）的波动有助于原始密度扰动。第二个例子是在暴胀过程中涉及两个解耦的大质量标量场的双暴胀。在混合曲率暴胀的情况下，我们发现，原始等曲率扰动的双谱可能是大的和可比的绝热曲率扰动的双谱。
2008-11-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Correlated adiabatic and isocurvature perturbations from double inflation
结果表明，双暴胀（两个最小耦合的质量标量场）可以产生关联的绝热和等曲率的原始扰动。根据模型的两个相关参数，计算原始扰动的贡献，特别强调的相关性，这可以定量表示的相关谱。最后对原始谱进行数值演化，得到CMBR各向异性多极子期望值。结果表明，混合和相关的存在可以非常显着地改变温度波动的预测。
1999-06-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraining Isocurvature Initial Conditions with WMAP 3-year data
我们提出的限制存在的等曲率模式的温度和偏振CMB光谱数据从WMAP卫星单独，并结合其他数据集，包括SDSS星系调查和SNLS超新星。我们发现，包括偏振数据允许单独的WMAP数据，以及与补充观测相结合，把改进的限制CDM和中微子密度等曲率分量的贡献。一般的相关性，这些次主导等曲率分量的上限降低到第一年WMAP结果的60%，具体限制取决于波动的类型。然而，如果允许多个等曲率分量，我们发现数据仍然允许大部分初始功率来自等曲率模式。除了提供一般的限制，我们还考虑了他们的解释，在特定的理论模型，如曲率和双重通货膨胀。
2009-05-15 astro-ph gr-qc
Reproducing Cosmic Microwave Background anisotropies with mixed isocurvature perturbations
最近，高质量的宇宙微波背景各向异性数据已经发表。在这项工作中，我们研究在何种程度上的宇宙学参数确定使用这些数据依赖于初始条件的假设。我们发现，对于一般的初始条件，不仅最佳拟合值是非常不同的，但这是我们的主要结果，允许的参数范围显着扩大。
2001-07-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological Perturbations with Multiple Fluids and Fields
我们考虑了在爱因斯坦引力中具有多重流体和场的扰动宇宙时空的演化。方程以规范形式给出，并以各种形式使用曲率（Φ或λ_x）和等曲率（S_{(ij)}或δ λ_{（ij）}）扰动变量在具有K和Λ的一般背景中给出。我们澄清了大尺度极限中守恒曲率和等曲率扰动的条件。广泛地分析了曲率扰动在许多不同规范条件下的演化。在多场系统中，我们给出了慢滚参数线性阶的一般解。
2002-02-07 astro-ph gr-qc hep-th
The initial conditions of the universe: how much isocurvature is allowed?
我们调查的约束所施加的相关混合物的绝热和非绝热原始扰动的当前数据。我们发现微妙的平坦的参数空间中的方向，容忍大（~60%）的非绝热波动的贡献。特别是，允许重子密度和光谱倾斜的较大值。在退化方向的取消进行了探讨和先验的作用阐明。
2004-01-21 astro-ph gr-qc hep-th
Density Fluctuations in Inflationary Models with Multiple Scalar Fields
利用多标量场暴胀模型中产生的原等曲率涨落，我们建立了一个预言原黑洞形成的唯象模型，该模型可以解释最近观测到的大质量致密晕天体.
1995-09-06 gr-qc
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
Cosmological perturbations from multi-field inflation in generalized Einstein theories
本文研究了广义爱因斯坦理论中多场暴胀情形下量子涨落产生的宇宙学扰动，同时考虑了绝热和等曲率模式.在慢滚近似下，通过在爱因斯坦坐标系下的分析，得到了场和度规扰动的显式封闭长波解。由于涨落的演化依赖于比重理论，我们在四个广义爱因斯坦理论的基础上进行了详细的调查分析和数值方法：约旦-布朗-迪克（JBD）理论，爱因斯坦引力与非最小耦合标量场，更高维卡鲁扎-克莱因理论，和$R+R^2$理论与非最小耦合标量场。我们发现，在慢滚近似中得到的解决方案显示出良好的协议与完整的数值结果，除了年底的通货膨胀。由于等曲率扰动的存在，引力位$Φ$和曲率扰动${\cal R}$、$ζ$在超视界尺度上不保持恒定。特别地，我们发现负的非最小耦合可以导致${\cal R}$在Einstein引力和高阶导数引力中的强烈增强，在这种情况下，很难在整个暴胀阶段明确地将标量扰动分解为绝热和等曲率模式。
2001-08-08 astro-ph gr-qc hep-ph
