来自等曲率扰动的尺度依赖功率不对称性
宇宙学与河外天体物理
2009-11-06 v1
摘要
如果在大角尺度宇宙微波背景(CMB)中观测到的半球功率不对称性可归因于超视界曲率子(curvaton)涨落，那么最简单的模型预测原初密度涨落在所有更小尺度上也应具有类似的不对称性。高红移类星体的分布最近被用于约束尺度k ~ 1.5h/Mpc上的功率不对称性，发现不对称性振幅的上限比CMB中不对称性振幅小六倍。我们证明，通过改变暴胀子(inflaton)和曲率子对绝热功率谱的相对贡献，无法产生具有这种尺度依赖性的不对称性。相反，我们考虑曲率子场景，其中曲率子在暗物质冻结后衰变，从而产生等曲率扰动。如果曲率子场存在超视界涨落，则这些扰动的均方根振幅将是不对称的，并且这种不对称性在CMB的大角尺度上最为明显。我们发现，只有在曲率子对总暗物质密度的贡献很小但非零的情况下，才可能产生CMB中观测到的不对称性，同时满足类星体约束。该模型还要求大部分原初功率来自暴胀子场的涨落。未来对CMB的观测和分析将检验这一模型，因为该模型产生的功率不对称性具有特定谱，并且模型要求当前对等曲率功率的上限几乎饱和。
引用
@article{arxiv.0907.0705,
title = {A Scale-Dependent Power Asymmetry from Isocurvature Perturbations},
author = {Adrienne L. Erickcek and Christopher M. Hirata and Marc Kamionkowski},
journal= {arXiv preprint arXiv:0907.0705},
year = {2009}
}
备注
18 pages, 6 figures, submitted to PRD