BOSS 对暴胀期间大质量粒子的限制:运行中的宇宙对撞机
宇宙学与河外天体物理
2025-02-14 v2 高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
摘要
大质量粒子通过与暴胀子的耦合在原初非高斯性上留下印记,尽管它们在暴胀期间经历了指数级稀释:实际上,宇宙充当了一台宇宙对撞机。我们首次利用 BOSS 红移空间星系功率谱和多极矩双谱以及 Planck CMB 非高斯性数据,对自旋为零的粒子进行了专门搜索。我们证明,一些宇宙对撞机模型可以很好地被标准的等边和正交参数化所近似;假设暴胀子自相互作用可忽略不计,这便于我们将 Planck 非高斯性约束转化为对撞机模型的界限。许多模型的特征与等边和正交非高斯性并不简并,因此需要专门的搜索。在此,我们使用 BOSS 三维红移空间星系成团数据对此类模型进行约束,重点关注主系列(即质量 )中自旋为零的粒子,并在变化的速率和质量下约束它们与暴胀子的耦合,同时对未知的暴胀子自相互作用进行边缘化。这得益于宇宙 Bootstrap 技术的改进,以及星系成团的微扰理论和晕占据分布模型的结合。我们的工作为利用宇宙学观测进行暴胀光谱学设定了标准,提供了最大与最小尺度物理之间的最终联系。
引用
@article{arxiv.2404.01894,
title = {BOSS Constraints on Massive Particles during Inflation: The Cosmological Collider in Action},
author = {Giovanni Cabass and Oliver H. E. Philcox and Mikhail M. Ivanov and Kazuyuki Akitsu and Shi-Fan Chen and Marko Simonović and Matias Zaldarriaga},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.01894},
year = {2025}
}
备注
35 pages, 15 figures, 6 tables. Matches PRD accepted version