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CMBR各向异性慢滚预测的精度

天体物理学 2009-10-31 v2 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

宇宙微波背景辐射(CMBR)各向异性的预测常基于慢滚近似。我们研究了通过慢滚近似对温度两点相关函数的多极矩预测精度。我们询问这种精度是否足够用于MAP和Planck卫星即将进行的高精度观测。由于慢滚近似引起的多极矩误差被证明大于功率谱的误差。在n_S=0.9的power-law膨胀情况下,慢滚近似的前导阶近似对�幅的误差为约5%,对二倍极矩的误差为约20%。在下一阶近似情况下,误差在几百分之一以内。误差随|n_S - 1|的增大而增大。要获得1%的精度,需要使用下一阶慢滚近似,但这通常不是足够的。在power-law膨胀的情况下,仅当|n_S - 1|<0.02时才能获得此精度的谱指数,仅当|n_S - 1|<0.15时才能获得此精度的二倍极矩。更高阶多极矩的误差甚至大于二倍极矩的误差,例如在n_S=0.9时,下一阶近似下l=100的误差为约15%。我们发现,慢滚近似的精度可以通过将原始谱系的枢轴尺度(慢滚参数固定的尺度)移至声学振荡的范围内来提高。然而,慢滚近似无法超过慢滚参数的下一阶来提高。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/9911225,
  title  = {The precision of slow-roll predictions for the CMBR anisotropies},
  author = {Jerome Martin and Dominik Schwarz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9911225},
  year   = {2009}
}

备注

3 important additions: 1. discussion of higher multipoles, 2. comparison of error from the slow-roll approximation with the error from the cosmic variance, 3. suggestion for improvement of slow-roll approximation; two figures and a table added; 15 pages, 14 figures, RevTeX; accepted for publication in Phys. Rev. D