原初三重谱的角度依赖性与宇宙微波背景谱畸变
宇宙学与河外天体物理
2016-10-12 v2 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 唯象学
摘要
在暴胀时期存在各向异性源的情况下，原初曲率扰动三阶谱（trispectrum）在不同波矢之间具有非常特定的角度依赖性，这种依赖性由勒让德多项式描述，可与仅存在标量场时的情况区分开来。我们研究了曲率三阶谱在 TTμ 双谱（bispectrum）上留下的印记，该双谱由宇宙微波背景（CMB）的温度各向异性（T）与化学势谱畸变（μ）之间的关联产生。由于原初信号的角度依赖性，相应的 TTμ 双谱在形状上与通常的 g_NL 或 τ_NL 局域三阶谱所产生的 TTμ 双谱显著不同，这使我们能够获得无偏估计。通过 Fisher 矩阵分析，我们发现在宇宙方差极限（CVL）的 TTμ 巡天中，四极勒让德系数的最小可探测值约为 d_2 ∼ 0.01，这比从 CMB TTTT 三阶谱所能获得的最佳值好 4 个数量级。对于具有 f(φ)F^2 相互作用（将暴胀场 φ 与矢量动能项 F^2 耦合）的各向异性暴胀模型，曲率三阶谱的大小与四极功率谱不对称性参数 g_* 相关。在这种情况下，CVL 的 TTμ 测量使得探测 g_* 低至 10^{-3} 成为可能。
引用
@article{arxiv.1607.01363,
title = {Angular dependence of primordial trispectra and CMB spectral distortions},
author = {Maresuke Shiraishi and Nicola Bartolo and Michele Liguori},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.01363},
year = {2016}
}
备注
20 pages, 5 figures; version matching publication in JCAP