测试 CMB 各向异性中的原始非高斯性

最近的二阶扰动计算提供了对原始引力势 $\Phi(x)$ 的准确预测，这适用于在气体期间或之后生成宇宙扰动的情形。这使我们能够对 $\Phi(x)$ 的非高斯部分作出真实的预测，其在动量空间中通常表示为其高斯部分与合适内核 $f_{NL}(k_1,k_2)$ 的双重卷积。该内核定义了非高斯信号的�幅和角向结构，并源于曲率扰动生成之后二阶扰动的演化。我们推导了具有任意 $f_{NL}(k_1,k_2)$ 的 CMB 角 bispectrum 的通用公式，并检验了来自单场气体、非均匀加热和曲率场情形等各种情形中原始非高斯信号的可探测性。我们的结果表明，在标准慢滚气体情形中，该信号实际上来自 $f_{NL}(k_1,k_2)$ 的动量依赖部分，因此在数据分析中必须包括动量依赖性。在其他情形下，原始非高斯性可与或超过这些气体后效应相当。我们发现 WMAP 无法探测由这些模型生成的非高斯信号。由于 $l>500$ 的数值计算仍然昂贵，尚无法将计算扩展至 Planck 的角分辨率；然而，显示出 Planck 可能能够探测这些非高斯信号的令人鼓舞的趋势仍然存在。