مقاله دو طیف زاویه ای و سه طیف امواج گرانشی ناشی از اسکالر: همه مشارکت های اولیه غیرگوسی

چکیده

Studying the primordial non-Gaussianity of inflationary perturbations is crucial for testing the inflation paradigm of the early universe. In this work, we conduct a comprehensive analysis of the angular bispectrum and trispectrum of scalar-induced gravitational waves (SIGWs) in the presence of local-type primordial non-Gaussianity parameterized by $\fnl$ and $\gnl$, deriving their semi-analytical formulae for the first time. Our findings indicate that it is the presence of primordial non-Gaussianity that leads to a non-Gaussian SIGW background, suggesting that the angular bispectrum and trispectrum of SIGWs could serve as probes of the primordial non-Gaussianity. Our numerical results further illustrate that $\fnl$ and $\gnl$ exert significant impacts on the spectral amplitudes, potentially reaching up to $10^{-5}$ for the former and $10^{-8}$ for the latter. In particular, we demonstrate that the angular bispectrum and trispectrum exhibit characteristic dependence on the angular multipoles and frequency bands. They hold potentials to be measured by gravitational-wave detectors that may advance our understanding of the origin of the universe.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

مطالعه غیر قاهد ابتدایی آشفتگی تورمی برای آزمایش پارادایم تورم جهان اولیه بسیار مهم است.در این کار ، ما یک تجزیه و تحلیل جامع از دوقطبی زاویه ای و سه گانه امواج گرانشی ناشی از مقیاس (SIGW) در حضور غیر قوش اولیه از نوع محلی که توسط $ \ fnl $ و $ \ gnl $ پارامتری شده است ، انجام می دهیم.فرمول های تحلیلی برای اولین بار.یافته های ما نشان می دهد که این حضور غیر گازی ابتدایی است که منجر به پیشینه SIGW غیر گاوسی می شود ، نشان می دهد که دوقطبی زاویه ای و سه گانه Sigws می تواند به عنوان کاوشگر غیرقانونی ابتدایی باشد.نتایج عددی ما بیشتر نشان می دهد که $ \ fnl $ و $ \ gnl $ تأثیرات قابل توجهی در دامنه های طیفی دارند ، به طور بالقوه به 10 $^{-5} $ برای سابق و 10 $ {-8} $ برای دومی می رسد.به طور خاص ، ما نشان می دهیم که Bispectrum و Trispectrum زاویه ای وابستگی مشخصه ای به چندگانهای زاویه ای و فرکانس دارند.آنها پتانسیل هایی را دارند که توسط ردیاب های موج گرانشی اندازه گیری می شوند که ممکن است درک ما از منشأ جهان را پیش ببرد.