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利用 Planck 和 BICEP2 数据重构原初功率谱

宇宙学与河外天体物理 2014-08-06 v2 高能物理 - 理论

摘要

利用三次样条插值法,我们从最近发布的 {\it Planck} 温度数据和 BICEP2 偏振宇宙微波背景数据中重构了原初标量和张量功率谱的形状。我们发现,在 k=0.0002k=0.0002 Mpc1^{-1} 尺度上,标量谱指数跑动为零(\ddns/\ddlnk\dd n_s/\dd\ln k)的模型在超过 3σ3\sigma 置信水平上被强烈排除。此外,无论仅使用 BICEP2 数据集的前 5 个频带功率 nt=1.200.64+0.56(95n_t = 1.20^{+0.56}_{-0.64} (95% {\rm CL}) 还是全部 9 个频带功率 nt=1.240.58+0.51(95n_t = 1.24^{+0.51}_{-0.58} (95% {\rm CL}),幂律参数化均给出蓝倾张量谱。与在标度不变张量谱假设下的大张标比数值(r0.20r\sim0.20)不同,我们的插值方法利用 BICEP2 数据的前 5 个频带功率得出 r0.002<0.060(95r_{0.002} < 0.060 (95% {\rm CL})。通过对比有无 BICEP2 数据的结果,我们发现具有小张量振幅信号的 {\it Planck} 温度数据和具有大张量振幅信号的 BICEP2 偏振数据分别主导了大尺度和小尺度上的张量谱重构。因此,由此产生的张量蓝倾实际上反映了 {\it Planck} 与 BICEP2 数据之间的张力。

关键词

引用

@article{arxiv.1404.3690,
  title  = {Reconstruction of the primordial power spectra with Planck and BICEP2},
  author = {Bin Hu and Jian-Wei Hu and Zong-Kuan Guo and Rong-Gen Cai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1404.3690},
  year   = {2014}
}

备注

complementary results without BICEP2 added, references add, typos corrected, 10 figures, 5 tables, 11 pages