来自非线性等曲率扰动的CMB半球不对称性

我们研究暴胀产生的非绝热扰动是否能在宇宙微波背景（CMB）的大角尺度上产生温度各向异性的不对称分布。我们使用广义非线性 $\delta N$ 形式，计算由于多场暴胀期间存在非绝热但近似尺度不变的场涨落而导致的原初密度和等曲率扰动的非高斯性。这种局域型非高斯性导致大于我们可观测视界的极长波长不均匀性与辐射及物质密度中较小尺度的涨落之间存在相关性。物质等曲率扰动主要贡献于低CMB多极矩，因此可在大角尺度上导致半球不对称性，而在较小尺度上的不对称性可忽略不计。在curvaton模型中，由于物质等曲率扰动与原初密度扰动部分相关，我们在遵守当前对观测四极矩的观测约束的同时，无法在大角尺度上获得显著的不对称性。然而在axion模型中，由于物质等曲率扰动与原初密度扰动不相关，我们发现可能可以在大角尺度上由等曲率模式获得显著的不对称性。这种半球不对称性的等曲率起源将自然地在大尺度上产生独特的CMB偏振不对称性。