Self-Calibrated Cluster Counts as a Probe of Primordial Non-Gaussianity
我们发现,探测原始的非高斯与集群计数的能力大大提高,通过添加额外的方差计数,其中包含的信息的聚类。改变质量阈值和包含原始非高斯性对质量函数和偏置的冲突依赖性表明,自校准的团簇计数很好地打破了原始非高斯性和可观测质量关系之间的简并性。基于Fisher矩阵分析,我们表明,计数方差改善约束f_NL超过一个数量级。在暗能量状态方程下,它几乎没有简并性。我们预测,即将到来的超级超级凸轮星系团调查和暗能量调查将限制在水平σ(f_NL)\sim 8,这是竞争的预测约束下一代宇宙微波背景实验的原始非高斯性。
2009-05-06 astro-ph.CO
Non-Gaussianity Constraints using Future Radio Continuum Surveys and the Multi-Tracer Technique
对原始非高斯性测量的更严格限制将允许对暴胀情景进行区分。宇宙微波背景双谱是测量局域非高斯性的标准方法,但它受到宇宙方差的限制。因此,利用大尺度结构研究非高斯性的测量是明智的。这可以通过研究非高斯性对大尺度功率谱的影响来完成。在这项研究中,我们预测的限制,可以获得与未来的无线电调查的本地原始非高斯参数$f_{\rm NL}$。我们利用多示踪剂的方法,减少宇宙方差的影响,并利用多个射电星系人口的不同偏置示踪剂相同的底层暗物质分布。对以前工作的改进包括使用观测偏差和晕质量估计,更新的模拟和现实的光度红移预期,从而产生更现实的预测。结合SKA模拟和射电观测,以及不同的红移范围和红移箱大小。发现在最现实的情况下,$f_{\rm NL}$上的1 - $σ$误差落在4.07和6.58的范围内,与目前可用的最严格的约束相媲美。
2019-12-18 astro-ph.CO
Improving CMB non-Gaussianity estimators using tracers of local structure
局域非高斯性导致大尺度扰动模式与小尺度功率之间的相关性。大尺度CMB信号具有来自集成Sachs Wolfe(ISW)效应的贡献,其与小尺度功率不相关。如果可以去除该ISW贡献,则对局部非高斯性的灵敏度得到改善。引力透镜和星系计数可以用来跟踪ISW的贡献,特别是我们表明,CMB透镜潜力是高度相关的ISW信号。我们构建了一个接近最优估计的局部非高斯参数$\fnl$和调查在何种程度上,我们可以使用这个来减少${\fnl}$的方差。我们发现,方差可以减少到$20\%$在普朗克灵敏度使用星系计数。CMB透镜是一个很好的偏差独立的ISW示踪剂,为未来更敏感的观测,虽然分数减少方差是小的,如果良好的偏振数据也可。
2010-09-08 astro-ph.CO
Primordial non-Gaussianity from the large scale structure
原始非高斯性是一个潜在的强大的判别的物理机制,产生了宇宙学波动今天观察到的。任何对非高斯性的发现都将对我们理解宇宙结构的形成产生深远的影响。在本文中,我们回顾了过去和目前的努力,在寻找原始的非高斯性的大尺度结构的宇宙。
2010-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Primordial non-Gaussianity in the large scale structure of the Universe
原始非高斯性是一个潜在的强大的判别的物理机制,产生了宇宙学波动今天观察到的。因此,任何重要的非高斯性的发现都将对我们理解宇宙结构的形成产生深远的影响。宇宙中的大尺度质量分布是对初始条件性质的敏感探测。最近的理论进展加上观测技术的迅速发展,将使我们能够批判性地面对暴胀情景的预测,并设置与宇宙微波背景一样具有竞争力的约束。在本文中,我们回顾了过去和当前在宇宙大尺度结构中寻找原始非高斯性的努力。
2010-06-24 astro-ph.CO
The 21cm radiation from minihalos as a probe of small primordial non-Gaussianity
我们提出了一个新的探测原始非高斯性的21厘米的高红移的小晕辐射。我们计算了红移为\sim 6-20的HI小晕的21 cm背景亮温的起伏(在宇宙微波背景下测量),发现由于振幅f_NL \leq 1的小非高斯性,亮温有显著的增强。这种增强可以归因于在非高斯性的存在下强烈增加的非线性偏置。我们表明,我们的研究结果是强大的对假设的质量函数和一些物理方面的minihalo形成的变化,但仍然是敏感的minihalos内或周围的强辐射源的存在。我们的研究结果是相关的约束和寻找小的原始非高斯与即将到来的射电望远镜,如LOFAR和SKA。
2012-07-17 astro-ph.CO
Imprint of primordial non-Gaussianity on dark matter halo profiles
利用Dalal { \it et al.}最近提出的半解析模型,研究了原始非高斯性对暗物质晕密度分布的影响.其将初始线性密度场的峰值与暗物质晕的最终密度分布相关联。具有原始非高斯性的模型通常会产生与高斯模型不同的初始密度场。我们利用偏移集理论的路径积分公式计算了非高斯密度场对峰形的修正,导出了非高斯密度场峰的统计特性。在晕轮廓的半解析模型的背景下,目前允许的原始非高斯性值将增加内部暗物质轮廓的形状,但只有在亚百分比水平,除了在最里面的区域。
2013-09-16 astro-ph.CO
Degeneracy between primordial non-Gaussianity and interaction in the dark sector
如果暗能量和暗物质通过能量和动量的交换相互作用,那么这可能会在大尺度上影响星系的功率谱。当这种情况发生时,它可能会通过尺度依赖的偏置与原始非高斯性的信号退化。我们考虑了一类相互作用的暗能量模型,并证明了在大尺度下,物质的过密度与尺度有关。我们估计的有效非高斯性所产生的大规模的影响,在黑暗的部门的相互作用。通过测量两个红移处的功率,可以从原始非高斯信号中分离出暗扇区相互作用信号。
2014-10-24 astro-ph.CO
Accurate Predictions for the Scale-Dependent Galaxy Bias from Primordial Non-Gaussianity
大尺度星系团可以作为宇宙中原始非高斯性的探测器,与CMB的各向异性相竞争。在这里,我们提出了改进的理论预测,其中包括一个重要的,以前被忽视的偏差校正。我们证明,新的预测是能够重现N体模拟的结果,解释了从以前的理论结果中看到的显着偏离。这些精确的预测为通过大尺度结构调查对原始物理学进行精确的约束开辟了道路。
2011-11-14 astro-ph.CO
Signature of primordial non-Gaussianity on 21-cm power spectrum from dark ages
我们研究了原始的非高斯印记在黑暗时代的21厘米线差分亮度温度的功率谱的签名。利用引力团簇的微扰处理,我们定量地估计了非高斯和单圈修正对21厘米功率谱的影响。基于Fisher矩阵分析,研究了使用21-cm功率谱对局部型原始非高斯性的约束的潜在影响。结果表明,对于基线为几十公里的阵列,21 cm功率谱对原始非高斯性的抑制作用比宇宙微波背景测量的更强,且其抑制作用强于21 cm双谱,但在极限情况下,21 cm双谱的抑制作用最终会变得更强.
2022-06-23 astro-ph.CO
Scale-dependent bias from primordial non-Gaussianity in general relativity
在这篇文章中,我们研究了在广义相对论的背景下,由于局域型的原始非高斯性而导致的尺度依赖偏差的推导。我们证明使用的泊松方程在广义相对论微扰理论,从而推导出的尺度依赖的偏见作为一个测试的原始非高斯性,使用球形塌陷模型。由此推论,尺度依赖性偏差的形式在大于哈勃半径的尺度上不会得到广义相对论修正。这导致了一个正式的分歧关联函数偏示踪剂的质量分布,我们讨论。
2009-06-11 astro-ph.CO
Density reconstruction from biased tracers and its application to primordial non-Gaussianity
宇宙密度场的大尺度傅立叶模对于了解宇宙学具有重要价值,因为它们与早期宇宙中的波动之间的关系已被充分理解。然而,宇宙方差一般限制了统计精度,可以实现时,约束模型参数使用这些模式测量星系调查,而且,这些模式有时是无法访问的,由于观测系统或前景。在某些应用中,这两个限制可以通过重建大尺度模式来规避,使用它们在观测到的示踪剂的小尺度模式(如星系位置)之间引起的相关性。在本文中,我们进一步开发了一种重建的形式主义,使用二次估计类似于用于透镜的宇宙微波背景。我们将非线性重力,非线性偏置,和本地型原始非高斯性,并验证该估计器给出了预期的结果时,适用于N体模拟。然后,我们进行了几个即将到来的调查预测,表明,当重建的模式被包括在一起直接观察到的示踪剂密度模式,对本地原始非高斯性的约束一般收紧了数十倍,相比标准的单示踪剂分析。在某些情况下,这些改进来自宇宙方差消除,重建模式取代模式的一个单独的示踪剂,从而使一个有效的“多示踪剂”的方法与单示踪剂的意见。
2020-07-16 astro-ph.CO
Primordial non-Gaussianity from the 21 cm Power Spectrum during the Epoch of Reionization
原初非高斯性是暴胀宇宙学的一个关键检验。我们认为,在再电离的时代,从21厘米发射的电离功率谱的非高斯性的影响。我们专注于大尺度上的功率谱在7到8的红移,并探讨当前和下一代21厘米实验的局部非高斯参数f_NL的预期约束。我们表明,如SKA和MWA实验可以测量10阶的f_NL值。这可以通过一个数量级的快速傅里叶变换望远镜,如Omniscope。
2011-09-04 astro-ph.CO
Primordial Non-Gaussianity
本文综述了宇宙学扰动的建模和寻找原初非高斯性的现状。在介绍了暴胀过程中非高斯性产生的模型之后,我们讨论了在宇宙微波背景和宇宙大尺度结构中寻找非高斯信号的问题。
2018-12-19 astro-ph.CO gr-qc
Non-Gaussianity effects on the primordial black hole abundance for sharply-peaked primordial spectrum
通过在原初曲率微扰的单点概率分布函数中系统地考虑非高斯性对原初黑洞(PBH)形成时质量分数的影响,微扰地研究了非高斯性对PBH质量分数的影响.我们专注于双谱和三谱,并推导出公式,描述其对分布函数的偏度和峰度的影响。然后考虑窄峰谱的情况下,我们得到简单的公式,简明地表达的双和三谱的效果。特别是,连同$g_{\rm NL}$和$τ_{\rm NL}$参数的三谱,我们发现,非高斯参数的各种类型的双谱线性组合,给出一个有效的参数,$f_{\rm NL}^{\rm eff}$,确定PBH的质量分数在窄的光谱形状限制。
2022-10-31 astro-ph.CO
Primordial Non-Gaussianity and Reionization
原始扰动的统计性质包含了关于这些波动起源的线索。虽然普朗克合作最近从宇宙微波背景测量中获得了对原始非高斯性的严格限制,但仍然值得挖掘即将到来的数据集,以努力设置独立或竞争性限制。在再电离时期,在红移z~6-20处形成的电离泡是由原初超密度产生的,因此,高红移处电离场的统计与原初场的统计有关。在这里,我们模拟再电离场的原始非高斯效应。的时代和持续时间的再电离的影响是电离气泡的大小,但这些变化是退化的电离源和周围星系际介质的属性的变化。一个更有希望的签名是电离场的空间波动的功率谱,这可能是即将到来的21厘米调查探测。这与大尺度下的1/k^2相关性是一致的,这是物质场的有偏示踪剂的特征。我们预测如何以及即将到来的21厘米观测将能够解开这个信号从前景污染。虽然前景清洗不可避免地消除了大规模的模式,最受影响的原始非高斯,我们发现,原始非高斯可以从前景污染的长度尺度范围很窄。在原则上,未来的红移21厘米的调查可能会允许与普朗克竞争的限制。
2013-04-30 astro-ph.CO
High-redshift JWST Observations and Primordial Non-Gaussianity
詹姆斯·韦伯太空望远镜最近观测到了几个明亮的大质量星系候选者。这样的早期大质量星系似乎很难与标准的$Λ$冷暗物质模型预测相一致。我们讨论在什么情况下,这样的观察到的大质量星系候选人可以解释通过引入原始的非高斯性的初始条件的宇宙学扰动。
2023-02-16 astro-ph.CO gr-qc
Contributions from primordial non-Gaussianity and General Relativity to the galaxy power spectrum
利用$g_{\mathrm{NL}}$和$f_{\mathrm{NL}}$参数计算了包含广义相对论首阶效应和原初非高斯性的实空间星系功率谱。这种贡献来自于在大尺度上占主导地位的单圈物质功率谱项,以及非线性偏置参数$b_{\mathrm{NL}}$(类似于牛顿的$b_ϕ$)的因子。我们在第四阶段调查中评估这些贡献的可探测性。特别是,我们注意到,特定值的偏置参数可能会删除原始和相对论的贡献的配置空间功率谱。
2021-11-30 astro-ph.CO
Application of cross correlations between CMB and large scale structure to constraints on the primordial non-Gaussianity
本地类型的原始非高斯性影响了暗物质晕的聚集,计划中的深广度测光调查适合于检查这类非高斯性。在我们以前的论文中,我们研究了CMB透镜势和星系角分布之间的互相关对原始非高斯性的约束,没有考虑红移切片。为了改进我们以前的分析,在本文中,我们加入了星系透镜剪切到我们的分析,并考虑到红移切片跟踪红移演化的集群。通过对81个功率谱的计算和Fisher矩阵方法的应用,我们发现,与不考虑互相关的约束相比,考虑超极凸轮巡天(HSC)观测中星系-星系透镜剪切互相关的约束,可以将对原初非高斯性的约束从ΔfNL \sim 5.4提高到5.1。此外,通过包括ACTPol和普朗克实验的星系-CMB透镜交叉相关,约束可以下降到ΔfNL \sim 4.8。
2012-02-21 astro-ph.CO
Nonlinear Perturbation Theory Integrated with Nonlocal Bias, Redshift-space Distortions, and Primordial Non-Gaussianity
将引力不稳定性的标准非线性微扰理论推广到包含非定域偏差、红移空间畸变和原初非高斯性。我们表明,当地欧拉偏差是不相容的当地拉格朗日偏差在非线性政权。在一般微扰理论中,欧拉偏差和拉格朗日偏差是非局部相关的。导出了有偏密度扰动的欧拉核和拉格朗日核之间的关系。原始的非高斯性和红移空间扭曲的影响也纳入我们的一般形式主义,和图解方法进行了介绍。考虑了存在偏置时高阶扰动的顶点逼近问题。拉格朗日偏差的恢复被证明是必不可少的处理偏置计划在一个一般的框架。
2011-03-15 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
Galaxy Bias and Primordial Non-Gaussianity
我们提出了一个系统的研究星系偏置在存在的原始非高斯性。对于一个大类的非高斯初始条件,我们定义了一个一般的偏置展开,并证明了它是封闭的重整化,从而表明在扩展操作的基础是完整的。然后,我们研究了原始非高斯性对星系统计的影响。我们表明,等效原理强制执行的星系功率谱的偶极部分的双谱的尺度依赖的偏见之间的关系。这提供了一个强大的一致性检查,以确认任何观察到的尺度依赖性偏差的原始起源。最后,我们还讨论了各向异性的非高斯性的印记,最近的研究更高的自旋领域在通货膨胀的动机。
2015-11-25 astro-ph.CO hep-th
Scale dependent bias from primordial non-Gaussianity with trispectrum
我们研究了由原始非高斯性引起的晕功率谱的尺度依赖性偏差。我们提出了一个分析结果的晕偏差,包括高达三谱的贡献。我们发现尺度依赖性偏差为探索非线性参数$\fnl$和$\tnl$之间的关系提供了新的可能性。
2011-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic Infrared Background anisotropies as a window into primordial non-Gaussianity
宇宙红外背景辐射的角功率谱是探测局域原初双谱的灵敏探针。CIB测量在大体积上积分,使得来自原始非高斯性的尺度依赖偏差在CIB功率谱中留下强信号。尽管银河尘埃在非高斯CIB信号中占主导地位,但可以通过足够的频率通道来减轻尘埃污染,特别是如果有普朗克857 GHz通道等高频可用。我们表明,在这种情况下,从未来的空间任务的宇宙微波背景的测量应该能够探测到本地的双谱形状下降到幅度|f_nl| < 1。
2016-06-07 astro-ph.CO
Simultaneous effect of Modified Gravity and Primordial Non-Gaussianity in Large Scale Structure Observations
本文研究了原始非高斯性和$f(R)$框架中引力修正对大尺度结构观测的同时影响。我们发现,非高斯性和修改后的重力引入了一个规模依赖的偏差和增长率函数。在原始非高斯模型下,增长率偏离$Λ$ CDM的范围是大尺度的,而在修正引力理论下,增长率偏离$Λ$ CDM的范围是小尺度的.我们证明了在标准背景下,红移空间畸变可以用来区分正的和负的$f_{NL}$,而在$f(R)$理论中,它们不容易区分。在非高斯性和修正引力的存在下,星系的功率谱通常会增强。我们还得到了这种增强的尺度依赖性。最后,我们定义星系生长率和星系生长率偏差作为新的观测参数来约束宇宙学。
2014-03-11 astro-ph.CO
Local primordial non-Gaussianity in the relativistic galaxy bispectrum
下一代星系和21厘米强度测绘调查将依靠功率谱和双谱的组合来高精度测量原始非高斯性。反过来,这些测量将使我们能够区分各种通货膨胀模型。然而,精密观测要求理论精度至少在同一水平。我们扩展的理论理解的星系双谱纳入一个一致的广义相对论模型的星系偏置在第二阶,在存在本地原始非高斯。由于红移空间效应,原始非高斯性对双谱的影响超出了星系偏置和暗物质密度。一阶和二阶的标准红移空间畸变在双谱上产生了一个众所周知的原始非高斯印记。对红移空间畸变的相对论修正对这种原始的非高斯信号产生了新的贡献,其原因是:(1)一阶尺度相关偏差与一阶相对论观测效应的耦合,以及(2)相对论观测效应中出现的二阶速度和度规势中的线性演化非高斯性。我们的分析允许从原始信号的相对论“污染”的一致分离,以避免通过使用不正确的理论模型偏置的测量。我们表明,使用牛顿分析的压缩双谱的偏差可能是$Δ\fnl\sim 5$的第四阶段H $α$调查。
2021-03-01 astro-ph.CO
Why Must Primordial Non-Gaussianity Be Very Small?
利用标准微扰理论计算了一般单场暴胀中功率谱的单圈修正。由于增强成反比的曲率扰动的光谱指数的观察到的红色倾斜,校正原来是远远大于先前的预期。因此,为了保证宇宙学扰动理论的有效性,原初非高斯性必须远小于当前的观测界。
2022-02-10 astro-ph.CO hep-th
Beyond the power spectrum: primordial and secondary non-Gaussianity in the microwave background
宇宙微波背景观测通常是通过估计功率谱来分析的。在CMB统计是完全高斯的极限下,这提取了所有的信息,但CMB也包含来自次要来源(可能是原始来源)的可检测的非高斯贡献。我们审查可能的来源CMB的非高斯性和描述的统计技术进行了优化,测量它们,补充功率谱分析。$N$ -点关联函数的机制为原始非高斯信号或引力透镜的最优估计提供了一个统一的框架。我们审查最近的结果,从应用这些估计的数据从WMAP卫星任务。
2011-11-08 astro-ph.CO
Primordial Non-Gaussianity in the Cosmic Microwave Background
在过去的几十年里,观测宇宙学的进展给了我们一个宇宙学的标准模型。我们知道宇宙的组成只有百分之几。随着更多雄心勃勃的实验的进行,我们希望超越宇宙是由什么组成的知识,了解为什么宇宙是这样的。在这篇评论文章中,我们专注于原始的非高斯性,作为宇宙动力学物理学在最早的时刻的探测。我们讨论了1)暴胀模型的理论预测及其在宇宙微波背景(CMB)各向异性中的观测结果; 2)以CMB为基础的估计器,用于约束原始非高斯性,重点是双谱模板; 3)当前对非高斯性的约束以及我们希望在不久的将来实现的目标;以及4)CMB中的非高斯性的非原始源,诸如由于二阶效应引起的双谱、初级-透镜-次级CMB之间的三向互相关以及可能的仪器效应。
2010-07-07 astro-ph.CO
Radio Galaxy populations and the multi-tracer technique: pushing the limits on primordial non-Gaussianity
我们探索使用不同的射电星系人口示踪剂的不同质量的晕,因此,不同的偏置属性,约束原始的非高斯的本地类型。我们进行了Fisher矩阵分析的基础上预测的汽车和交叉角功率谱的这些人口,使用模拟的红移分布作为一个功能的检测通量和演变的偏差为不同的星系类型(恒星形成星系,星暴星系,射电宁静类星体,FRI和FRII AGN星系)。我们表明,这样的多示踪剂分析大大提高了非高斯性的信息,大大减少了宇宙方差贡献的整体误差预算。通过使用这种方法应用到未来的调查,我们预测的约束sigma_fnl=3.6的本地非高斯参数的星系检测通量限制为10 \muJy和sigma_fnl=2.2的1 \muJy。我们表明,这显着改善了使用整个未分化的人口(sigma_fnl=48为10 \muJy和sigma_fnl=12为1 \muJy)时获得的限制。我们的结论是,连续无线电调查本身有可能约束原始非高斯的精度至少比目前的约束与普朗克数据的CMB双谱的两倍,打开一个窗口,以获得西格玛fnl~1平方公里阵列。
2014-02-10 astro-ph.CO
The nonlinear redshift space probability distribution function in models with local primordial non-Gaussianity
利用椭球坍缩近似研究了具有局域f_{nl}型原初非高斯性的密度场的非线性红移空间演化。利用初始非高斯剪切场本征值的联合分布,计算了演化的红移空间概率分布函数(PDF)。结果表明,类似于实空间分析,非线性红移空间PDF的欠密尾明显不同于高斯初始条件下的欠密尾。在非零f_{nl}存在的情况下,我们还导出了Kaiser公式的最低阶修正.
2010-08-02 astro-ph.CO
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
Primordial Non-Gaussianity from G-inflation
关于相互作用的大量信息包含在原始曲率扰动的非高斯性中,这对于打破暴胀模型的简并性是必不可少的。我们研究了G-暴胀模型的原始双谱,预测原始标量功率谱中的尖峰和宽峰。数值计算了等边极限和压缩极限下的非高斯性参数$f_{\mathrm{NL}}$,证实了这两种模型的相容关系成立。即使$f_{\mathrm{NL}}$在功率谱到达峰值之前的尺度和功率谱中存在摆动的尺度处变大,它在峰值尺度处仍然是小的。因此,非高斯性对标量诱导次级引力波和原初黑洞丰度的贡献可以忽略不计。
2021-04-20 astro-ph.CO gr-qc
The primordial "f_NL" non-Gaussianity, and perturbations beyond the present horizon
我们指出,对于红倾的原初功率谱(n<1),原初非线性“fNL”项可能产生非物理意义上的大的CMB各向异性,这是因为它与最大尺度的原初涨落耦合。我们考虑一个运行的光谱指数的原始功率谱模型,并在非常低的波数过渡。我们发现,只有负运行的谱指数模型是允许的,只要没有过渡在一个低波数(即k<<1)。对于常数谱指数的模型,利用最近的CMB和SDSS资料,我们发现在1 σ水平上,在锐截止模型的转换尺度上log(k_c/k_0)>-184。
2009-06-14 astro-ph.CO
Relativistic effects and primordial non-Gaussianity in the galaxy bias
在处理观测量时,需要以规范不变的方式将观测到的星系涨落场与底层物质分布之间的偏差关系进行推广。我们从观测激发的均匀红移规范出发,采用定域欧拉偏置模型,在微扰理论中给出了这种关系。我们的计算包括原始非高斯性的存在。我们表明,大规模依赖的相对论效应在欧拉偏置独立出现的一些原始的非高斯性的存在。此外,欧拉偏差不仅继承了原始非高斯性的尺度依赖性,而且当具有不同偏差的源相关时,还具有与观察角度的调制。
2011-04-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Loop corrections to primordial non-Gaussianity
讨论了量子引力环效应对宇宙微波背景辐射的曲率功率谱和原初非高斯性等可观测量的影响。我们首先回顾前面所示的情况下,得到一个时间依赖性的zeta-zeta相关器由于环路校正。然后,我们研究了环路修正对CMB原始非高斯性的影响。我们的结论是,即使有一个单一的标量暴胀子,人们可能会得到一个巨大的非高斯值,这将超过观测值至少30个数量级。最后,我们讨论了标量驱动的暴胀模型的结果。
2018-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Disantangling the effects of Doppler velocity and primordial non-Gaussianity in galaxy power spectra
通过模拟星系巡天观测,结合不同类型的大尺度结构示踪物的成团,研究了大尺度速度效应对星系成团的可探测性。我们采用了一组对数正态模拟,模拟一个$20.000$度$^2$接近完成的调查到$z=0.8$,其中每个星系模拟跟踪的空间分布的暗物质的模拟与现实的偏见处方。我们发现,不同类型的示踪剂的功率谱的单极子的比率进行大部分的信息,可以从多示踪剂分析中提取。特别是,我们表明,与多示踪剂技术,它将有可能检测速度的影响与$\gtrsim 3 σ$。最后,我们调查这些影响的退化与(本地)非高斯参数$f_{\rm NL}$,以及如何大规模的速度贡献可能会被误认为原始非高斯的签名。
2017-06-06 astro-ph.CO
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
Modification of the halo mass function by kurtosis associated with primordial non-Gaussianity
研究了峰度型原始非高斯性条件下的晕质量函数。峰度对应于傅立叶空间中定义的三谱。原始三谱通常由两个参数$τ_{\rm NL}$和$g_{\rm NL}$表征。作为导出的非高斯质量函数的应用,我们考虑了它对空洞结构丰度的影响、对早期恒星形成的影响以及对高红移最大质量天体形成的影响。通过比较原始非高斯性对团簇丰度和空洞丰度的影响,我们可以区分原始非高斯性的偏态和峰度类型。至于早期的恒星形成,我们表明,峰度类型的原始非高斯性似乎不影响平均宇宙的再电离历史。然而,在高红移(高达$z\simeq 20$),这种非高斯性确实对再电离的早期阶段有一定的影响。
2011-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Effects of Primordial Non-Gaussianity on Giant-Arc Statistics: A Scale Dependent Example
在最近发表的一篇文章中,我们量化了原始非高斯性对巨弧形成概率的影响。在这项工作中,我们专注于非高斯性的局部形式,并发现它只能有一个适度的影响,鉴于最近的限制,从宇宙微波背景(CMB)的测量。在这里,我们提出了新的计算使用的参数化的尺度相关的非高斯性,其中的原始双谱具有等边形状和有效的f_NL参数依赖于规模。我们发现,这种类型的非高斯性可以产生更大的影响,巨弧丰度相比,由于规模的依赖性和相对较弱的约束,从CMB测量的等边形状的本地形式。与先前发现的局部形式的最大~40%的影响(在最新的CMB约束内)相反,我们发现,尺度依赖的等边形式的预测巨弧丰度可以与高斯情况下的几个因子不同。
2012-02-02 astro-ph.CO
A Measurement of Primordial Non-Gaussianity Using WMAP 5-Year Temperature Skewness Power Spectrum
我们利用宇宙微波背景温度各向异性的二比一累积量相关器的偏度功率谱来约束局域模型f_{NL}的原始非高斯参数。该双谱相关功率谱是在用适当的窗函数对温度图进行加权以形成探测与原始非高斯性相关联的基础双谱的多极依赖性的估计器之后构造的。我们还估计了一个单独的偏度功率谱敏感更强烈的未解决的点源。与以前尝试用WMAP数据测量原始非高斯性相比,我们的估计器的主要优点是我们不会将信息压缩到一个数字。在模型拟合二比一偏度功率谱时,我们利用了由原始非高斯性、射电点源和透镜二次相关产生的双谱。我们分析了Q,V和W波段WMAP 5年的数据,使用KQ 75掩码到l_{max} =600。使用V和W波段数据,并对与点源和透镜次级双谱相关的模型参数进行边缘化,我们对f_{NL}的总体和首选约束在68%置信水平下为11.0 \pm 23.7(在95%置信水平下为-36.4 < f_{NL} < 58.4)。我们没有发现f_{NL}非零值的证据,即使在1σ水平上也是如此。
2009-07-22 astro-ph.CO
Lifting Primordial Non-Gaussianity Above the Noise
大尺度结构中的原始非高斯性(PNG)被许多附加的非线性源所混淆。在标准微扰理论的有效场论方法,我们表明,在双谱的物质非线性可以建模足够好,以加强目前的界限与不久的将来的调查,如欧几里得。我们发现,EFT校正是至关重要的,这种灵敏度的提高。然而,我们对非线性的理解仍然不足以达到等边巴布亚新几内亚的重要理论基准,而对于当地巴布亚新几内亚,我们的预测更为乐观。我们一贯占理论误差的扰动方法,并讨论其实施的细节,在费舍尔预测。
2016-05-20 astro-ph.CO
Neglecting Primordial non-Gaussianity Threatens Future Cosmological Experiment Accuracy
未来的星系红移巡天旨在以前所未有的精度探测宇宙大尺度结构的聚集,从而补充宇宙微波背景实验,以提供我们宇宙有史以来最精确和准确的图像。这种测量的分析通常在所谓的香草LCDM模型的背景下进行-六参数唯象模型,例如,从普朗克卫星获得的最新数据的最佳拟合中出现。在这里,我们表明,这样的方法是容易微妙的系统论时,原始波动的高斯性。特别是,我们证明,如果我们忽略即使是很少量的原始非高斯性-完全符合目前的限制-我们将引入虚假的偏见重建宇宙学参数。这是一个严肃的问题,必须在准确(以及精确)的宇宙学中得到适当的解释。
2015-03-02 astro-ph.CO
Constraining primordial non-Gaussianity by combining next-generation galaxy and 21 cm intensity mapping surveys
本文提出结合DESI类光学星系巡天与SKAO类21 cm强度映射巡天的多示踪剂方法,以抑制宇宙方差并约束局部型原初非高斯性,在计入前景污染后可达 $σ(f_{\mathrm{NL}})\sim4$。
2023-04-19 astro-ph.CO
Probing primordial non-Gaussianity with the power spectrum and bispectrum of future 21cm intensity maps
在再电离之后,星系中中性氢的21厘米发射线提供了暗物质的示踪物。使用SKA和其他射电望远镜进行的下一代强度测绘调查将覆盖大范围的天空区域和广泛的红移,便于将其用作原始非高斯性的探测器。{以前的工作已经表明,双谱可以实现对原始非高斯性的严格约束,未来的调查是专门设计用于干涉仪模式下的强度映射}。在这里,我们调查的约束条件,可从单碟模式下操作的调查,\rev{using the combined power spectrum and bispectrum signal}。在功率谱的情况下,单碟调查通常优于干涉仪调查。我们发现,相反的双谱:单碟调查是没有竞争力的干涉仪模式设计的调查。
2021-04-16 astro-ph.CO
Implications for Primordial Non-Gaussianity (f_NL) from weak lensing masses of high-z galaxy clusters
最近对高红移星系团XMMUJ 2235.3 -2557暗物质质量的弱透镜测量表明,在z=1.4时,如果假设该星系团是暗物质在标准LCDM模型中的原始高斯场中坍缩的结果,那么< 0.002 clusters in the observed area. Here we investigate how to boost the probability of XMMUJ2235.3-2557 in particular resorting to deviations from Gaussian initial conditions. We show that this abundance can be boosted by factors >如果非高斯参数f^local_NL在150-200的范围内,它的丰度应该是3-10。该值与通过CMB的电流约束获得的f_NL的限值相当。我们的结论是,质量测定高红移,大质量的集群可以提供一个补充探针的原始非高斯性。
2009-09-02 astro-ph.CO
Double-peaked inflation model: Scalar induced gravitational waves and primordial-black-hole suppression from primordial non-Gaussianity
在小尺度下,利用功率谱$Δ_ζ^2(k_{\mathrm{peak}})\sim \mathcal{O}(10^{-2})$进行曲率扰动,可以产生大量的原始黑洞暗物质,并伴随产生可观测的标量诱导引力波(SIGW).然而,原始的非高斯性可能起着不可忽视的作用,这是通常不考虑的。我们提出了两个暴胀模型,预测双峰的顺序$\mathcal{O}(10^{-2})$的功率谱和研究的影响,原始的非高斯PBH和SIGW。该模型由幂律势驱动,具有非正则动力学项,其耦合函数允许两个峰。通过场的重新定义,它可以被重铸为一个在势中具有两个准拐点的正则暴胀模型。我们发现当非高斯性参数满足$|f_{\mathrm{NL}}(k_{\text{peak}},k_{\text{peak}},k_{\text{peak}})|\gtrsim Δ^2_ζ(k_{\mathrm{peak}})/(23δ^3_c) \sim \mathcal{O}(10^{-2})$时,PBH的丰度会发生显著的变化。PBH丰度是否被抑制或增强分别取决于$f_{\mathrm{NL}}$是阳性还是阴性。在我们的模型中,非高斯参数$f_{\mathrm{NL}}(k_{\mathrm{peak}},k_{\mathrm{peak}},k_{\mathrm{peak}})\sim \mathcal{O}(1)$取正,因此PBH丰度被显著抑制…
2021-09-08 astro-ph.CO gr-qc
Imprint of anisotropic primordial non-Gaussianity on halo intrinsic alignments in simulations
利用宇宙学大尺度结构形成的$N$ -体模拟,我们首次证明了各向异性的原始非高斯性(PNG)对晕形状的三维功率谱(内禀排列)产生了尺度依赖的修正,在小的$k$极限下由$1/k^2$给出,而传统的晕数密度场功率谱不受影响.我们讨论了广域成像和光谱调查观察天空的同一区域,使我们能够约束四极PNG系数$f_{\rm NL}^{s=2}$的精度可比或优于宇宙微波背景。
2021-03-22 astro-ph.CO
A New Window on Primordial non-Gaussianity
我们对尺度小于Mpc的原始曲率扰动知之甚少。对CMB谱的μ型畸变的测量为在50 ~ 10^4 Mpc^-1的未知范围内探测这些尺度提供了独特的机会。这是一个非常干净的探测,因为它只依赖于众所周知的线性进化。我们指出,μ失真和温度各向异性之间的相关性可以用来测试高斯在这些非常小的尺度。特别地,mu-T互相关与原始双谱的非常压缩的极限成比例,并且因此测量fNL^loc,而mu-mu与原始三谱成比例,并且测量τ NL。我们提出了一个Fisher矩阵预测的观测约束。
2012-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Primordial non-Gaussianity from the covariance of galaxy cluster counts
最近有人提出,暗物质晕的大尺度偏差敏感地依赖于局部形式的原始非高斯性。在本文中,我们指出,强规模依赖的非高斯晕偏差印记一个独特的签名的协方差簇计数。我们发现,使用集群计数的全协方差的结果在三(一)个数量级的非高斯参数f_NL相对于集群计数(计数+集群方差)约束单独的约束上的改进。我们预测的f_NL约束下,即将到来的暗能量调查中存在的不确定性的质量可观测的关系,晕偏差,测光红移。我们发现,DES可以产生的非高斯sigma(f_NL)~ 1-5的约束,即使相对保守的系统学假设。在数百兆秒差距的尺度上,集群计数的过度相关性将代表局部类型的原始非高斯性的确凿证据。
2010-06-11 astro-ph.CO
Foreground influence on primordial non-Gaussianity estimates: needlet analysis of WMAP 5-year data
我们约束的原始非高斯的CMB数据的振幅,考虑到存在的前景残差的地图。我们概括的针双谱估计边缘化的幅度热尘,自由和同步加速器模板。我们将我们的程序应用于WMAP 5年数据,发现fNL= 38 \pm 47(1 σ),而无边缘化的分析提供fNL= 35 \pm 42。将边缘化分别分解到每个前景上,我们发现fNL的估计分别与尘埃和同步加速器的正相关性为17%,12%,而对于自由-自由分量,发现约-10%的负相关性。
2009-10-22 astro-ph.CO
Planck Trispectrum Constraints on Primordial Non-Gaussianity at Cubic Order
原始密度扰动的非高斯性为暴胀模型的约束提供了一个重要的尺度。在立方阶,非高斯性由确定密度扰动三谱的幅度的两个参数$τ_{\rm NL}$和$g_{\rm NL}$捕获。本文报道利用平方温度-平方温度和立方温度-温度各向异性之间的相关性测量普朗克所绘制的宇宙微波背景(CMB)温度的峰度功率谱。结合噪声模拟,我们发现最好的联合估计是$τ_{\rm{NL}}=0.3 \pm 0.9 \times 10^4$和$g_{\rm{NL}}=-1.2 \pm 2.8 \times 10^5$。如果是$τ_{\rm NL}=0$,则找到$g_{\rm NL}= -1.3\pm 1.8 \times 10^5$。
2015-02-02 astro-ph.CO
First observational constraints on tensor non-Gaussianity sourced by primordial magnetic fields from cosmic microwave background
原始磁场在张量扰动中产生了大的压缩型非高斯性,从而在宇宙微波背景中产生了非高斯的温度起伏。我们第一次得到这样一个张量的非高斯观测约束从观测到的CMB地图。分析WMAP 7年资料的温度图,我们发现这种张量非高斯性与零是一致的。这给出了在$1 ~ {\rm Mpc}$上平滑的PMF强度的上限,即在$95%$ C. L.处的$B_{1 ~ \rm Mpc} < 3.1 ~{\rm nG}$。
2014-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph