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无助推宇宙对撞机 bootstrap

高能物理 - 理论 2022-12-12 v3 宇宙学与河外天体物理 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

宇宙学关联函数包含关于原初宇宙的宝贵信息,可能带有极高能处新重粒子的特征。包括宇宙 bootstrap 在内的最新进展,为研究这些可观测量带来了新视角和有力工具。在本文中,我们使用 bootstrap 方法系统分类了标量扰动的原初三点关联函数。我们首次推导出一整套单交换宇宙对撞机双谱,具有新形状且可能可探测的信号。具体而言,我们聚焦于暴胀期间由具有所有可能破助推相互作用的重粒子交换所产生的原初标量双谱。我们引入三点“种子”函数,并借助权重平移和自旋提升算符从中 bootstrap 出标量与自旋交换的暴胀双谱。种子函数的计算需要求解共动动量中的常微分方程,即质量粒子与外部轻标量线性混合的传播子所满足运动方程的边界版本。所得关联函数以解析形式给出,适用于任意运动学。这些形状对近未来宇宙学巡天具有重要意义,因为破助推理论中的原初非高斯性可能很大。我们还识别了这些形状中的新特征,它们在现象上不同于 de Sitter 不变的情形。例如,挤压极限附近的振荡形状具有不同相位。此外,当重粒子的声速远小于暴胀子时,等边构型附近会出现振荡特征。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.00013,
  title  = {Boostless Cosmological Collider Bootstrap},
  author = {Guilherme L. Pimentel and Dong-Gang Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.00013},
  year   = {2022}
}

备注

63 pages, 8 figures; v2: published version with minor revisions and references added