度规扰动与矢量场之间的原初交叉双谱诱导的 CMB 功率谱
宇宙学与河外天体物理
2012-12-18 v2 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
摘要
我们研究了宇宙微波背景 (CMB) 辐射的温度和偏振各向异性，其源自在暴胀模型中产生的度规扰动与矢量场之间的原初交叉双谱，该模型中暴胀子与矢量场耦合。若矢量场在再加热后幸存，则在辐射主导时期，由矢量场组成的各向异性应力可增强原初标量和张量涨落。我们表明，通过这种增强，原初交叉双谱不仅产生 CMB 双谱，还产生 CMB 功率谱。一般而言，我们可以预期此类交叉双谱会在标量和张量涨落之间产生非平凡的模耦合信号。然而，我们明确证明此类模耦合信号不会出现在 CMB 功率谱中。通过对 CMB 标量模功率谱的数值分析，我们发现，尽管来自这些交叉双谱的信号小于主要的非电磁信号，但它们具有一些特征，例如温度模和偏振模各自的负自相关。另一方面，来自张量模的信号与主要的非电磁信号几乎相当，因此观测到的 -模谱的形状可能会偏离非电磁情况下的预测。上述印记可能有助于我们判断早期宇宙中标量场与矢量场之间耦合的存在性。
引用
@article{arxiv.1209.3384,
title = {CMB power spectra induced by primordial cross-bispectra between metric perturbations and vector fields},
author = {Maresuke Shiraishi and Shohei Saga and Shuichiro Yokoyama},
journal= {arXiv preprint arXiv:1209.3384},
year = {2012}
}
备注
32 pages, 1 figure. Accepted for publication in JCAP