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Article Dans Une Revue Astronomy and Astrophysics - A&A Année : 2014

Planck 2013 results. XXII. Constraints on inflation

Planck Collaboration , P.A.R. Ade , N. Aghanim , C. Armitage-Caplan , M. Arnaud , M. Ashdown , F. Atrio-Barandela , J. Aumont , C. Baccigalupi , A. J. Banday , R. B. Barreiro , J.G. Bartlett (1) , N. Bartolo , E. Battaner , K. Benabed , A. Benoit (2) , A. Benoit-Levy , J. -P. Bernard , M. Bersanelli , P. Bielewicz , J. Bobin , J. J. Bock , A. Bonaldi , J. R. Bond , J. Borrill , F. R. Bouchet , M. Bridges , M. Bucher (1) , C. Burigana , R. C. Butler , E. Calabrese , J.-F. Cardoso (1) , A. Catalano (3, 4) , A. Challinor , A. Chamballu , L. -y Chiang , H. C. Chiang , P. R. Christensen , S. Church , D. L. Clements , S. Colombi , L. P. L. Colombo , F. Couchot (5) , A. Coulais (4) , B. P. Crill , A. Curto , F. Cuttaia , L. Danese , R. D. Davies , R. J. Davis , P. de Bernardis , A. de Rosa , G. de Zotti , J. Delabrouille (1) , J. -M. Delouis , F. -X. Desert , C. Dickinson , J. M. Diego , H. Dole , S. Donzelli , O. Dore , M. Douspis , J. Dunkley , X. Dupac , G. Efstathiou , T. A. Ensslin , H. K. Eriksen , F. Finelli , O. Forni , M. Frailis , E. Franceschi , S. Galeotta , K. Ganga (1) , C. Gauthier (1) , M. Giard , G. Giardino , Y. Giraud-Héraud (1) , J. Gonzalez-Nuevo , K. M. Gorski , Serge Gratton , A. Gregorio , A. Gruppuso , J. Hamann , F. K. Hansen , D. Hanson , D. Harrison , S. Henrot-Versille (5) , C. Hernandez-Monteagudo , D. Herranz , S. R. Hildebrandt , E. Hivon , M. Hobson , W. A. Holmes , A. Hornstrup , W. Hovest , K. M. Huffenberger , T. R. Jaffe , A. H. Jaffe , W. C. Jones , M. Juvela , E. Keihaanen , R. Keskitalo , T. S. Kisner , R. Kneissl , J. Knoche , L. Knox , M. Kunz , H. Kurki-Suonio , Guilaine Lagache , A. Lahteenmaki , J. -M. Lamarre (4) , A. Lasenby , R. J. Laureijs , C. R. Lawrence , S. Leach , J. P. Leahy , R. Leonardi , J. Lesgourgues , M. Liguori , P. B. Lilje , M. Linden-Vernle , M. Lopez-Caniego , P. M. Lubin , J.F. Macias-Perez (3) , B. Maffei , D. Maino , N. Mandolesi , M. Maris , D. J. Marshall , P. G. Martin , E. Martinez-Gonzalez , S. Masi , S. Matarrese , F. Matthai , P. Mazzotta , P. R. Meinhold , A. Melchiorri , L. Mendes , A. Mennella , M. Migliaccio , Subhabrata Mitra , M. -A. Miville-Deschenes , A. Moneti , L. Montier , G. Morgante , D. Mortlock , A. Moss , D. Munshi , P. Naselsky , F. Nati , P. Natoli , C. B. Netterfield , H. U. Norgaard-Nielsen , F. Noviello , D. Novikov , I. Novikov , I. J. O'Dwyer , S. Osborne , C. A. Oxborrow , F. Paci , L. Pagano , F. Pajot , R. Paladini , S. Pandolfi , D. Paoletti , B. Partridge , F. Pasian , G. Patanchon (1) , H. V. Peiris , O. Perdereau (5) , L. Perotto (3) , F. Perrotta , F. Piacentini , M. Piat (1) , E. Pierpaoli , D. Pietrobon , Stéphane Plaszczynski (5) , E. Pointecouteau , G. Polenta , N. Ponthieu , L. Popa , T. Poutanen , G. W. Pratt , G. Prezeau , S. Prunet , J. -L. Puget , J. P. Rachen , R. Rebolo , M. Reinecke , M. Remazeilles (1) , C. Renault (3) , S. Ricciardi , T. Riller , I. Ristorcelli , G. Rocha , C. Rosset (1) , G. Roudier (1, 4) , M. Rowan-Robinson , J. A. Rubino-Martin , B. Rusholme , M. Sandri , D. Santos (3) , M. Savelainen , G. Savini , D. Scott , M. D. Seiffert , E. P. S. Shellard , L. D. Spencer , Jean-Luc Starck , V. Stolyarov , Radek Stompor (1) , R. Sudiwala , R. Sunyaev , F. Sureau , D. Sutton , A. -S. Suur-Uski , J. -F. Sygnet , J. A. Tauber , D. Tavagnacco , L. Terenzi , L. Toffolatti , M. Tomasi , M. Tristram (5) , M. Tucci (5) , J. Tuovinen , L. Valenziano , J. Valiviita , B. van Tent , J. Varis , P. Vielva , Francesca Villa , N. Vittorio , L. A. Wade , B. D. Wandelt , M. White , A. Wilkinson , D. Yvon , A. Zacchei , A. Zonca , J. Tréguer-Goudineau (1)
Planck Collaboration
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A. Zonca
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Résumé

We analyse the implications of the Planck data for cosmic inflation. The Planck nominal mission temperature anisotropy measurements, combined with the WMAP large-angle polarization, constrain the scalar spectral index to n_s = 0.960 pm 0.0073, ruling out exact scale invariance at over 5 sigma. Planck establishes an upper bound on the tensor-to-scalar ratio at r < 0.11 (95% CL). Planck data shrink the space of allowed standard inflationary models, preferring potentials with V'' < 0. Exponential potential models, the simplest hybrid inflationary models, and monomial potential models of degree n > 2 do not provide a good fit to the data. Planck does not find any statistically significant running of the scalar spectral index, obtaining d n_s/d ln k = -0.0134 pm 0.0090. Several analyses dropping the slow-roll approximation are carried out, including detailed model comparison and inflationary potential reconstruction. We investigate whether the primordial power spectrum contains any features. A penalized likelihood approach suggests a feature near the smallest scales probed by Planck at an estimated significance of ~3 sigma after correction for the look elsewhere effect. Models with a parameterized oscillatory feature can improve the fit chi^2 by ~ 10; however, Bayesian evidence does not prefer these models. We constrain several single-field inflation models with generalized Lagrangians by combining power spectrum data with bounds on f_NL measured by Planck. The fractional primordial contribution of CDM isocurvature modes in the curvaton and axion scenarios has upper bounds of 0.25% or 3.9% (95% CL), respectively. In models with arbitrarily correlated CDM or neutrino isocurvature modes, an anticorrelation can improve chi^2 by ~4 due to a moderate tension between l < 40 and higher multipoles. Nonetheless, the data are consistent with adiabatic initial conditions.

Dates et versions

in2p3-00804182 , version 1 (01-08-2022)

Identifiants

Citer

Planck Collaboration, P.A.R. Ade, N. Aghanim, C. Armitage-Caplan, M. Arnaud, et al.. Planck 2013 results. XXII. Constraints on inflation. Astronomy and Astrophysics - A&A, 2014, 571, pp.A22. ⟨10.1051/0004-6361/201321569⟩. ⟨in2p3-00804182⟩
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