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宇宙微波背景角相关函数中截断谱的证据

宇宙学与河外天体物理 2018-03-14 v1 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

宇宙微波背景(CMB)涨落中缺乏大角尺度相关性,这与慢滚暴胀的预言相冲突。尽管缺失相关性的概率(< 0.24%)在 > 3 西格玛水平上不利于传统图像,但非模型本身的因素可能也导致了这一张力。本文旨在表明,大角尺度相关性的缺失最好通过为涨落功率谱 P(k) 引入非零最小波数 k_min 来解释。我们假设量子涨落在早期宇宙中产生,具有明确的功率谱 P(k),但带有不等于 0 的截断 k_min。随后我们重新计算 CMB 的角相关函数,并与普朗克(Planck)观测进行比较。普朗克 2013 数据以超过 8 西格玛的置信水平排除了 k_min = 0。纯粹的慢滚暴胀会将所有涨落拉伸至视界之外,产生 k_min=0 的 P(k)——从而在所有角度上均有强相关性——而 k_min > 0 则意味着在退耦时刻(t_dec)存在最大波长。这反对基本的暴胀范式——甚至可能暗示早期宇宙中扰动起源与增长的替代性非暴胀方案。在至少一种竞争宇宙学中,即 R_h=ct 宇宙,所推断的 k_min 对应于 t_dec 时的引力半径。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.07847,
  title  = {Evidence of a truncated spectrum in the angular correlation function of the cosmic microwave background},
  author = {Fulvio Melia and Martin Lopez-Corredoira},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.07847},
  year   = {2018}
}

备注

5 pages, 3 figures. Accepted for publication in A&A