通过 CMB $E$ 模与 $\mu$ 畸变各向异性间的交叉关联约束小尺度原初非高斯性

多场暴胀模型与非 Bunch-Davies 真空初始条件均预言了可观的非高斯原初扰动以及宇宙微波背景（CMB）黑体的各向异性 $\mu$ 型谱畸变。虽然 CMB 各向异性允许我们在波数 $k\simeq 0.05\,{\rm Mpc^{-1}}$ 处探测非高斯性，$\mu$ 畸变各向异性则关联于波数大得多的原初扰动模式的非高斯性，即 $k\simeq 740\,{\rm Mpc^{-1}}$。因此，通过 CMB 与 $\mu$ 畸变各向异性之间的交叉关联，可以阐明上述暴胀模型。我们研究了未来如 LiteBIRD 般的 CMB 卫星成像仪在存在前景的情况下测量各向异性 $\mu$ 畸变与 CMB 温度及 $E$ 模偏振各向异性之间的 $\mu T$ 与 $\mu E$ 交叉功率谱的能力，并推导了 LiteBIRD 对 ${f_{\rm NL}^\mu(k\simeq 740\,{\rm Mpc^{-1}})}$ 的预言。我们表明，在存在前景时，$\mu E$ 与 CMB 偏振的交叉关联比 $\mu T$ 交叉关联对 $f_{\rm NL}^\mu$ 具有更强的约束能力，而 $\mu T$ 与 $\mu E$ 观测量的联合组合进一步增强了对小尺度原初非高斯性的探测能力。我们发现，在前景扣除后，LiteBIRD 将以 $5\sigma$ 显著性探测到 ${f_{\rm NL}^\mu}=4500$，并通过联合 CMB 温度与偏振在 68\% CL 下达到 ${\sigma(f_{\rm NL}^\mu=0) \simeq 800}$ 的最小误差。由于 CMB 与 $\mu$ 畸变各向异性之间波数的巨大动态范围，在原初非高斯性尺度依赖极缓的情况下，如此大的 $f^\mu_{\rm NL}$ 值仍与当前 CMB 限制相容。各向异性谱畸变因而提供了一条与 CMB $B$ 模互补的、利用 LiteBIRD 探测暴胀的新路径。