非标准原始功率谱对宇宙拓扑检测的影响
系统与控制
2026-02-18 v1 系统与控制
摘要
宇宙非平凡空间拓扑会在宇宙微波背景（CMB）上留下潜在可观测的信号。在本研究中，我们探讨了原始功率谱偏离标准的 nearly-尺度自由形式如何影响 -- 完全紧致、可定向的欧几里得拓扑的可观测性。我们检视了此类偏离如何修改拓扑的可检测性，取决于这些偏离是作为非平凡拓扑的内在结果，还是独立于拓扑的结果。在不同拓扑、基本域大小和观察者位置下，计算了标准和修改后原始功率谱下的CMB温度相关矩阵。通过Kullback-Leibner散度量化了这些修改对拓扑检测可行性的影响，为仅凭CMB温度观测估计非平凡与简单连通拓扑的可区分性提供了依据。此外，我们采用CatBoost机器学习算法对CMB温度图的谐波空间实现进行分类，从而评估了拓扑检测的观测前景。非平凡拓扑的信号编码在CMB温度相关矩阵的非对角结构中，并在最大角尺度上最为显著。在这些尺度上，偏离简单幂律原始谱的差异可以显著改变拓扑的可检测性，或使其特征CMB信号被压制到观测灵敏度以下。我们的结果表明，在使用CMB进行宇宙拓扑搜索时，必须仔细考虑原始功率谱的不确定性。
引用
@article{arxiv.2602.15526,
title = {The role of VSG parameters in shaping small-signal SG dynamics},
author = {Ferdinand Geuss and Orcun Karaca and Mario Schweizer and Ognjen Stanojev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.15526},
year = {2026}
}