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CMB 双谱中原始磁场的宇称破坏

宇宙学与河外天体物理 2012-06-12 v2 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

我们研究了由原始磁场 (PMFs) 引起的宇宙微波背景 (CMB) 双谱中的宇称破坏。通过推导不仅由非螺旋而且由螺旋 PMFs 产生的 CMB 双谱的通用公式,我们发现螺旋 PMFs 会产生特征信号,这些信号在宇称守恒的情况下(例如由 n=13n=odd\sum_{n=1}^3 \ell_n = {\rm odd} 产生的强度 - 强度 - 强度双谱)会消失。为了快速数值计算 CMB 双谱,我们利用所谓的极点近似将单圈公式简化为树图级公式。随后,我们表明磁各向异性应力(其二次依赖于非螺旋和螺旋 PMFs 并作为 CMB 涨落的源)产生了局域型非高斯性。通过比较由标量模式和张量模式组成的 CMB 双谱与噪声谱,我们发现假设从大统一能标 (1014GeV10^{14} {\rm GeV}) 到电弱能标 (103GeV10^{3} {\rm GeV}) 产生了近乎标度不变的非螺旋和螺旋 PMFs,则在条件 B1Mpc2/3B1Mpc1/3>2.74.5nGB_{1 \rm Mpc}^{2/3} {\cal B}_{1 \rm Mpc}^{1/3} > 2.7 - 4.5 {\rm nG} 下,WMAP 实验可以观测到 n=13n=odd\sum_{n=1}^3 \ell_n = {\rm odd} 的强度 - 强度 - 强度双谱,其中 B1MpcB_{1 \rm Mpc}B1Mpc{\cal B}_{1 \rm Mpc} 分别为在 1 Mpc 上平滑的非螺旋和螺旋 PMF 强度。

关键词

引用

@article{arxiv.1202.2847,
  title  = {Parity violation of primordial magnetic fields in the CMB bispectrum},
  author = {Maresuke Shiraishi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1202.2847},
  year   = {2012}
}

备注

18 pages, 2 figures. Accepted for publication in JCAP