MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798382836508
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31330607
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a530
■1001  ▼aTadepalli,  Sai  Chaitanya.
■24510▼aAxionic  Blue  Isocurvature  Perturbations:  Generation  and  Forecast
■260    ▼a[Sl]▼bThe  University  of  Wisconsin  -  Madison▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a430  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-12,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Chung,  Daniel  J.  H.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--The  University  of  Wisconsin  -  Madison,  2024.
■520    ▼aWhen  additional  degrees  of  freedom  are  considered  during  inflation,  a  crucial  aspect  of  early-universe  physics  emerges:  the  generation  of  isocurvature  quantum  fluctuations,  akin  to  independent  quantum  perturbations.  These  fluctuations  can  offer  valuable  insights  into  inflation  and  the  presence  of  spectator  fields  and  their  mass  scales.  Current  data  tightly  constrains  the  cold  dark  matter  (CDM)  isocurvature  amplitude  on  length  scales  ≳  O(10)  Mpc.  However,  blue-tilted  isocurvatures  can  be  invisible  on  large  scales  and  leave  a  huge  imprint  on  small  scales.  This  thesis  delves  into  the  generation  and  forecast  of  blue-tilted  isocurvature  perturbations  for  the  axion  dark  matter.  In  the  first  part  of  the  thesis,  we  study  the  generation  of  CDM  uncorrelated  blue-tilted  isocurvature  for  the  axions  when  the  axionic  sector  is  far  out  of  equilibrium  during  inflation  through  an  initial  Peccei-Quinn  symmetry  breaking  field  displacement.  We  examine  two  distinct  models  where  the  blue-tilted  fluctuations  originate  during  the  dynamical  evolution  of  the  background  radial  field  through  the  quadratic  and  quartic  components  of  the  effective  potentials,  respectively.  In  the  first  model,  we  identify  parametric  regions  exhibiting  strong  resonant  spectral  behavior  leading  to  diverse  isocurvature  spectral  shapes.  The  nonlinearity-driven  resonance  results  in  a  chaotic  mapping  between  the  underlying  Lagrangian  parameters  and  the  isocurvature  amplitudes.  In  the  second  scenario,  we  propose  a  novel  method  to  generate  the  blue-tilted  spectrum  over  a  large  range  of  scales  by  utilizing  the  classical  conformal  limit  via  a  non-zero  conserved  charge  to  slow  down  the  rolling  of  the  radial  field.In  the  second  part,  we  present  a  Fisher  forecast  for  the  Euclid  and  MegaMapper  experiments  in  their  ability  to  detect  blue-tilted  isocurvature  perturbations.  We  construct  the  theoretical  predictions  in  the  EFTofLSS  and  bias  formalisms,  revealing  promising  outcomes  that  underscore  the  potential  for  detecting  the  CDM  blue  isocurvature  amplitude  in  forthcoming  surveys.
■590    ▼aSchool  code:  0262.
■650  4▼aPhysics
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■650  4▼aQuantum  physics
■650  4▼aAstronomy
■653    ▼aAxions
■653    ▼aCosmology
■653    ▼aIsocurvature
■653    ▼aLarge-scale  structures
■653    ▼aCold  dark  matter  
■690    ▼a0605
■690    ▼a0599
■690    ▼a0596
■690    ▼a0606
■71020▼aThe  University  of  Wisconsin  -  Madison▼bPhysics.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-12B.
■790    ▼a0262
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17162385▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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