含张量模的宇宙学关联函数中的重粒子信号

我们探索利用宇宙学数据寻找未知重粒子信号的可能性，这些粒子的质量在暴胀时期约为哈勃参数量级。更具体地，我们采用准单场暴胀模型，其中等曲率场 $\sigma$ 被视为重粒子。我们研究涉及标量（$\zeta$）与张量（$\gamma$）扰动的关联函数，并寻找 $\sigma$ 粒子效应的印记。我们利用暴胀有效场论技术推导 $\zeta \sigma$ 与 $\gamma \zeta \sigma$ 耦合。借助这些耦合，我们计算了 $\sigma$ 对功率谱 $\langle \zeta \zeta \rangle$ 以及关联 $\langle \gamma^{s} \zeta \zeta \rangle$ 和 $\langle \gamma^{s_{1}} \gamma ^{s_{2}} \zeta \zeta \rangle$ 的效应，其中 $s$、$s_{1}$ 和 $s_{2}$ 为引力子的偏振指标。给出了 $\sigma$ 质量对这些关联的 numerical 分析。我们认为，未来对这些关联的精确观测可能测量 $\sigma$ 质量以及 $\zeta \sigma$ 和 $\gamma \zeta \sigma$ 耦合的强度。作为对 $N$ 引力子情形的推广，我们也计算了关联 $\langle \gamma ^{s_{1}} \cdots \gamma ^{s_{N}} \zeta \zeta \rangle$ 与 $\langle \gamma ^{s_{1}} \cdots \cdots \gamma ^{s_{2N}} \zeta \zeta \rangle$ 及其 $\sigma$ 质量效应。提出较大的 $N$ 关联函数有助于探测更大的 $\sigma$ 质量。