利用 CMB 标量、矢量和张量双谱探测早期宇宙
宇宙学与河外天体物理
2022-09-21 v2 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 唯象学
摘要
尽管宇宙学观测表明种子场的涨落几乎是高斯的，但关于其场偏离高斯性的微小可能性的讨论十分广泛。理论上，存在许多暴胀情景，预言了原初扰动中存在巨大且特征性的非高斯性。这些依赖于模型的非高斯性充当了宇宙微波背景 (CMB) 双谱的源；因此，分析 CMB 双谱对于阐明早期宇宙的本质非常重要且极具吸引力。目前，关于保持旋转和宇称不变性的标量扰动中原初非高斯性对 CMB 双谱的影响已得到充分研究。然而，出于复杂处理的考虑，源自矢量和张量模扰动并包含旋转或宇称不变性破坏的非高斯性所产生的 CMB 双谱，尽管这些信息至关重要，却从未被考虑过。基于我们目前的研究，本论文提供了不仅由标量模扰动，而且由矢量和张量模扰动中的非高斯性所激发的 CMB 双谱的通用形式体系。应用该形式体系，我们计算了来自两个标量和一个引力子关联的 CMB 双谱以及来自原初磁场的 CMB 双谱，随后概述了对这些振幅的新约束。此外，该形式体系可以轻松扩展到旋转或宇称不变性被破坏的情形。我们还计算了具有优先方向的曲率扰动非高斯性以及由破坏宇称的 Weyl 立方项诱导的引力子非高斯性所产生的 CMB 双谱。我们也展示了这些不变性的破坏对 CMB 双谱的一些独特影响。
引用
@article{arxiv.1210.2518,
title = {Probing the Early Universe with the CMB Scalar, Vector and Tensor Bispectrum},
author = {Maresuke Shiraishi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.2518},
year = {2022}
}
备注
The final version will be published in Springer Theses http://www.springer.com/astronomy/book/978-4-431-54179-0