Testing the early universe with anisotropies of the gravitational wave background
Testing the early universe with anisotropies of the gravitational wave background
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用引力波背景的各向异性测试早期宇宙
DOI：
10.1088/1475-7516/2022/02/040
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发表时间：
2021
影响因子：
6.4
通讯作者：
Giorgio Orlando
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
E. Dimastrogiovanni;M. Fasiello;Ameek Malhotra;P. Meerburg;Giorgio Orlando
在这项工作中，我们详细分析了利用中小尺度引力波各向异性来约束暴胀粒子含量的可能性。首先，我们发展了一种现象学方法，关注由原始张量-张量-标量和纯引力非高斯性产生的各向异性。我们强调在决定信号的可探测性方面起关键作用的量。为了放大各向异性作为早期宇宙物理探测的力量，我们考虑了与CMB温度各向异性的相互关联。我们根据所谓的诱导各向异性来评估暴胀相互作用信号的大小。为了得到真实的估计，我们得到了在天体物理引力波背景存在下，几个即将到来的引力波探测器的非线性原始参数fnl的投影约束。我们通过考虑具体的通货膨胀实现来进一步说明我们的发现，并用它来强调现象学分析中的一些微妙之处。
In this work we analyse in detail the possibility of using small and intermediate-scale gravitational wave anisotropies to constrain the inflationary particle content. First, we develop a phenomenological approach focusing on anisotropies generated by primordial tensor-tensor-scalar and purely gravitational non-Gaussianities. We highlight the quantities that play a key role in determining the detectability of the signal. To amplify the power of anisotropies as a probe of early universe physics, we consider cross-correlations with CMB temperature anisotropies. We assess the size of the signal from inflationary interactions against so-called induced anisotropies. In order to arrive at realistic estimates, we obtain the projected constraints on the non-linear primordial parameter F NL for several upcoming gravitational wave probes in the presence of the astrophysical gravitational wave background. We further illustrate our findings by considering a concrete inflationary realisation and use it to underscore a few subtleties in the phenomenological analysis.
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