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CMB 对 DHOST 理论的约束

宇宙学与河外天体物理 2022-10-26 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们利用 Planck 2018 似然对退化高阶标量-张量(DHOST)理论进行约束。在我们之前的论文中,我们开发了一个玻尔兹曼求解器,其纳入了由六个时间依赖函数 αi\alpha_i (i=B,K,T,M,H)(i={\rm B},{\rm K},{\rm T},{\rm M},{\rm H})β1\beta_1 参数化的有效场论,该理论可描述 DHOST 理论。使用带有我们玻尔兹曼求解器的马尔可夫链蒙特卡洛方法,我们找到了表征 DHOST 理论的模型参数以及其他标准宇宙学参数的可行参数区域。首先,我们考虑一个简单模型,在 Λ\LambdaCDM 背景下有 αK=ΩDE(t)/ΩDE(t0)\alpha_{\rm K} = \Omega_{\rm DE}(t)/\Omega_{\rm DE}(t_0),αB=αT=αM=αH=0\alpha_{\rm B}=\alpha_{\rm T}=\alpha_{\rm M}=\alpha_{\rm H}=0β1=β1,0ΩDE(t)/ΩDE(t0)\beta_1=\beta_{1,0}\Omega_{\rm DE}(t)/\Omega_{\rm DE}(t_0),其中 t0t_0 为当前时刻,并得到 β1,0=0.0320.016+0.013\beta_{1,0}=0.032_{-0.016}^{+0.013} (68% c.l.)。接下来,我们关注另一个由 LDHOST=X+c3Xϕ/Λ3+(Mpl2/2+c4X2/Λ6)R+48c42X2/(Mpl2Λ12+2c4Λ6X2)ϕμϕμρϕρνϕν\mathcal{L}_{\rm DHOST} = X + c_3X\Box\phi/\Lambda^3+ (M_{\rm pl}^2/2+c_4X^2/\Lambda^6)R + 48c_4^2X^2/(M_{\rm pl}^2\Lambda^{12}+2c_4\Lambda^6X^2)\phi^\mu\phi_{\mu\rho}\phi^{\rho\nu}\phi_\nu 给出的理论,其中 X:=μϕμϕX:=\partial_\mu\phi\partial^{\mu}\phi,以及两个正常数参数 c3c_3c4c_4。在该模型中,我们一致地处理背景与扰动,并得到 c3=1.590.28+0.26c_3 = 1.59^{+0.26}_{-0.28} 以及 c4c_4 的上界 c4<0.0088c_4<0.0088 (68% c.l.)。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.11559,
  title  = {CMB constraints on DHOST theories},
  author = {Takashi Hiramatsu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.11559},
  year   = {2022}
}

备注

10 pages, 4 figures, 1 table; v2 : typos corrected