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标量场产生的CMB trispectrum中的宇称破坏

宇宙学与河外天体物理 2016-10-06 v2 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

在暴胀期间存在手征非高斯源的情况下,原初曲率扰动的trispectrum可以破坏宇称。我们研究了由此产生的宇宙微波背景(CMB)各向异性trispectrum的信号特征。通过谐空间分析证实,作为宇称破坏的结果,这种CMB trispectrum在ℓ₁ + ℓ₂ + ℓ₃ + ℓ₄ = 奇数域具有非零信号,这在标准宇宙学中是禁戒的。当曲率trispectrum用勒让德多项式参数化时,由勒让德偶极项引起的CMB信号在ℓ空间的压缩构型处得到增强,从而产生高信噪比。费舍尔矩阵计算得出,在宇宙方差极限温度巡天中,偶极系数的最小可探测大小为d₁^odd = 640。在一个暴胀场通过f(φ)(F² + F\tilde{F})相互作用与规范场耦合的暴胀模型中,曲率trispectrum包含这样一个宇称奇异的偶极项。我们发现,在该模型中,与CMB功率谱或bispectrum相比,CMB trispectrum能产生更高的信噪比。因此,ℓ₁ + ℓ₂ + ℓ₃ + ℓ₄ = 奇数信号可能是宇宙学宇称破坏的一个有前景的可观测量。

关键词

引用

@article{arxiv.1608.00368,
  title  = {Parity violation in the CMB trispectrum from the scalar sector},
  author = {Maresuke Shiraishi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1608.00368},
  year   = {2016}
}

备注

11 pages, 4 figures; version matching publication in PRD