Preheating in Supersymmetric Hybrid Inflation
研究了一类超对称混合暴胀模型的预热问题。超对称性导致势中只有一个耦合常数,因此均匀场只有一个振荡的固有频率,其经典演化因此不同于一般(非超对称)混合模型。我们强调在这些模型中的混合效应的重要性,它可以显着改变颗粒的生产率。我们进行了一般性的研究与均匀场的粒子的生产率,并显示如何预热是有效的,在生产这些量子。其他粒子种类的预热将依赖于模型,为了研究这一点,我们考虑了一个现实的工作模型的超对称混合通货膨胀,解决了强CP问题,通过近似Peccei-Quinn对称性,这是我们以前提出的。我们研究在这个模型中的轴子生产,并表明,适当地考虑到字段之间的混合抑制轴子的生产,但提高了其他粒子的生产。最后,我们证明了在这个模型中,有关闭轴子生产的效果,离开轴子安全的实验范围内的反反应效应的重要性。
1999-04-13 astro-ph hep-ph
Aspects of Preheating after Inflation
在暴胀宇宙学中,构成宇宙的粒子是在暴胀后由于与振荡暴胀子场的相互作用而再加热的过程中产生的。我们简要地回顾了缓慢再加热的基础知识,和快速预热的阶段,当粒子产生爆炸性的参数共振制度。参数共振的非微扰、非平衡特性改变了再加热的许多特性。对于这些程序,我们将强调预热的几个方面:参数共振对暴胀模型的结构依赖性,包括$V(ϕ)={m^2 \over 2}ϕ^2$,${λ\over 4}ϕ^4$,$1-\cos {ϕ\over f}$ ;“重新散射”的创建粒子;和相变后的通货膨胀。
1998-02-17 astro-ph hep-ph hep-th
Tachyonic Preheating
本文回顾了暴胀后的预热理论,重点讨论了最近在自发对称性破缺理论中发现的快子预热现象。这是由于标量场在其有效势顶部附近的快子不稳定性造成的。与通常的预期相反,快子不稳定性在一次振荡内将大部分能量非常迅速地转化为碰撞的经典波的能量。有效的快子预热是典型的混合暴胀的情况下,包括超对称性动机和膜暴胀模型。
2001-07-26 astro-ph hep-ph hep-th
Reheating and Preheating after Inflation
假设在暴胀过程中,所有的能量都包含在一个缓慢滚动的暴胀子场$ϕ$中。构成宇宙的粒子是由于与膨胀后相干振荡的场$ϕ$的相互作用而产生的。粒子产生的主要通道是参数共振的非微扰区,即预热。本文简要地评述了预热理论的一些最新发展。作为原型,我们使用膨胀宇宙中的模型${λ\over 4}ϕ^4 + {m^2 \over 2}ϕ^2+ {g^2\over 2}ϕ^2χ^2$。在不同的参数域中,预热$(ϕ\to χ)$或$(ϕ\to δϕ)$的特征是不同的,从规则Lamé到随机参数共振。幸运的是,在许多重要的情况下,都能找到简单的解析共振解,最终,一幅统一了不同状态的图出现了。
1998-02-10 astro-ph hep-ph hep-th
Preheating in Quintessential Inflation
我们进行了一个数值研究的预热机制的粒子生产模型的典型通货膨胀,并比较它与通常的引力生产机制。我们发现,即使暴胀子场和无质量标量场之间的耦合很小,g > 10^{-9},预热也会超过引力粒子的产生。可以容易地获得10^{-2} GeV < T_{rh} < 10^{15} GeV范围内的再加热温度。
2002-10-09 hep-ph
Preheating in an Expanding Universe: Analytic Results for the Massless Case
分析结果预热在平坦和开放的混沌膨胀模型,为无质量的暴胀子衰减到进一步的暴胀子量子的情况下。它表明,在这两种情况下的预热非常相似,在闵可夫斯基时空。此外,预热空间平坦和开放的膨胀模型之间的定量差异仍然是为了$10^{-2}$的混沌膨胀的初始条件在这里考虑。
1997-04-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating with non-minimally coupled scalar fields in higher-curvature inflation models
在高曲率暴胀模型($R+α_n R^n$)中,我们研究了标量场$χ$与时空曲率$R$($ξR χ^2$)非极小耦合的参量预热。在$R^2$ -膨胀模型的情况下,对于相当小的$ξ$值,即$|ξ|< several. Although the maximal fluctuation $ \sqrt{< χ^2 >}_{max} \approx 2 \times 10^{17} $ GeV for $ \approx-4 $ is almost the same as the chaotic inflation model with a non-minimally coupled $ × $ field, the growth rate of the fluctuation becomes much larger and efficient preheating is realized. We also investigate preheating for $ R^4 $ model and find that the maximal fluctuation is $ \sqrt{< χ^2 >}_{max} \approx 8 \times 10^{16} $ GeV for $ \approx-35 $,有效预热变得可能。
1999-06-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-linear Preheating with Scalar Metric Perturbations
我们已经研究了预热场扰动在3维晶格中,包括标量度量扰动的影响,在两个通用的模型的通货膨胀:混沌通货膨胀与四次潜在的,和标准的混合通货膨胀。我们已经准备了初始状态的经典演化系统的消失矢量和张量度量扰动,符合约束方程,能量和动量约束。非线性演化不可避免地产生矢量和张量模式,这反映了在演化过程中约束方程的满足程度。标量度规扰动的感应预热不足以对场产生反作用,但它可以影响矢量和张量模的演化。对于耦合$g$和势能高度$V_0^{1/4}$的某些值,在混合暴胀中就是这种情况。例如,对于$V_0^{1/4} \simeq 10^{15}$ GeV,标量扰动的预热使得它们在张量和矢量的演化方程中的源项变得与场各向异性应力的源项相当。
2007-09-21 astro-ph hep-ph
Inflation After Preheating
膨胀后的预热可能导致非热相变与对称性恢复。即使在再加热期间产生的波动的总能量密度与具有恢复对称性的状态中的真空能量相比相对较小,也可能发生这些相变。因此,在某些暴胀模型中,由于预热后的对称性恢复,我们会遇到第二个非热暴胀阶段。我们回顾了非热相变理论,并对二次暴胀阶段的膨胀因子作了预测。然后,我们提出的晶格模拟验证这些预测的结果,并讨论我们的结果可能产生的影响,在非热相变的拓扑缺陷形成的理论。
2000-04-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Lattice calculation of non-Gaussianity from preheating
如果在暴胀结束时存在轻标量场,它们的非平衡动力学,如参量共振或相变,可以产生非高斯密度扰动。我们展示了如何使用非线性格点场论模拟和分离宇宙近似计算这些扰动。在无质量预热模型中,我们发现,一些参数值被排除在外,而其他导致可接受的,但可观察到的非高斯水平。这表明预热可以是评估暴胀模型可行性的一个重要因素。
2008-09-30 astro-ph hep-ph
Gravity Waves from Tachyonic Preheating after Hybrid Inflation
研究了混合暴胀模型中预热产生的引力波的随机背景。我们调查不同的动力学制度,在这些模型中的预热,我们计算得到的重力波谱,使用分析估计和数值模拟。我们讨论了重力波的频率和振幅对各种势参数的依赖关系。我们发现,大区域的参数空间导致重力波,可能是在即将到来的干涉实验,包括先进的LIGO观测,但这通常需要非常小的耦合常数。
2008-12-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological perturbations from inhomogeneous preheating and multi-field trapping
我们考虑多场俘获模型中的非均匀预热。曲率扰动是由不均匀的预热引起的,它在增强对称点(ESP)处引起多场俘获,导致e折叠数的波动。而不是考虑简单的预热后再加热,我们考虑的情况下,肩通货膨胀引起的捕获。当额外的光标量场被捕获在其势的局部最大值时,在这个弱暴胀期间产生e折叠数的波动。这种情况可能看起来类似于锁定或热膨胀,甚至类似于混合膨胀,但我们将证明,目前产生曲率扰动的机制与其他机制非常不同。与传统的陷胀情形不同,我们没有假设ESP出现在暴胀子势的某个不稳定点上。这个假设在最初的场景中是至关重要的,但在多场模型中并不重要。我们还讨论了在晚时振荡中的非均匀预热,在这种情况下,曲率起伏的大小可以被增强以适应低暴胀尺度。
2007-07-11 astro-ph hep-ph hep-th
Inflation and Preheating in Supergravity with MSSM Flat Directions
基于最近关于超对称模型的一个典型特征--平坦方向在早期宇宙粒子产生过程中的作用的讨论,建立了一个具有MSSM场的超引力暴胀和预热的相容模型。它是基于M. Kawasaki,M. Yamaguchi和T.柳田在暴胀阶段,平坦方向获得大的真空期望值(VEVs),而不会破坏与最新WMAP 5观测数据一致的慢滚,高尺度暴胀的背景。在粒子产生阶段,自然遵循暴胀,扁平方向的大VEV的作用强烈依赖于超引力框架和超势中的不可重整化项的影响,这在文献中被忽略了。这种效应证明是非常重要的,通过允许来自充气的有效预热来改变在存在大的平坦方向VEV的情况下的预热的先前图片。
2009-01-05 hep-ph
The Preheating - Gravitational Wave Correspondence
引力波方程在暴胀后的振荡再加热过程中形成了一个参数共振系统,当用外尔张量的电磁部分来表示时。这与预热直接类似。对于具有二次势的混沌暴胀,这个类比是准确的。由此产生的引力波谱的放大开始于混沌暴胀的宽共振区,但很快就向窄共振区移动。这增加了振幅,并打破了在暴胀过程中产生的张量谱的尺度不变性,这种效应可能是可以检测到的。然而,在一阶相变模型和具有连续熵产生的“暖”暴胀模型中,参数放大是不存在的。
1997-09-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Parameters of SUSY-Hybrid Inflation and the Process of Preheating
超对称混合暴胀模型的预热过程一般用参数共振和快子预热两种不同的方法来分析。在一个共同的框架下,我们研究了均匀暴胀子场和非均匀瀑布场的衰减和增长过程。我们发现,在超对称混合F项暴胀中,这两个过程并不是参数无关的,而是一个过程比另一个过程更可取,这取决于瀑布场的参数和傅立叶模的值.暴胀势的参数是由观测到的CMB数据约束的,这些约束有助于我们确定负责这个模型的预热过程。
2012-04-18 astro-ph.CO hep-ph
Preheating in New Inflation
在过去的十年中,对混沌暴胀和混合暴胀的预热进行了详细的研究。然而,在新的通货膨胀情景中,再加热期间的非微扰效应实际上仍然没有得到探讨。本文采用解析和数值相结合的方法,对新一轮通货膨胀中的预热现象进行了全面的分析。我们发现,在最简单的新暴胀模型中,暴胀子场的均匀分量的衰减和由此产生的自发对称性破缺过程通常几乎是瞬间发生的:对于GUT尺度上的新暴胀,它只需要场分布的大约5次振荡。均匀暴胀子场的衰减是如此有效,因为快子预热和参数共振的综合效应。在这个阶段,均匀振荡的暴胀子场衰减成暴胀子场的波的集合,具有反暴胀子质量量级的典型波长。这个阶段之后通常是暴胀子场衰变为其他粒子的漫长阶段,这可以用暴胀后再加热的微扰方法来描述。所得的再加热温度通常相当低。
2005-01-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Dynamics of tachyonic preheating after hybrid inflation
本文用解析方法和数值模拟研究了混合暴胀结束时标量场的不稳定性。我们改进了以前的研究,充分考虑到暴胀子场,并表明,不稳定模式的范围敏感地依赖于暴胀子场的速度,从而对哈勃率,在年底的通货膨胀。如果形成拓扑缺陷,则其数密度由最短不稳定波长决定。最后,我们发现暴胀子场的振荡放大了能量密度的不均匀性,导致局部对称性恢复和更快的热化。我们相信这解释了为什么快子预热在将能量从暴胀子零模式转移出去时如此有效。
2002-03-20 astro-ph hep-ph hep-th
Constraints on generating the primordial curvature perturbation and non-Gaussianity from instant preheating
我们分析模型的通货膨胀,在膨胀过程中存在的等曲率扰动转换成原始曲率扰动在瞬间预热。这可能是由于在充气或预热期间存在的场之间的不对称性。我们考虑了模型必须满足的所有约束条件,以便在理论上有效并满足观测结果。我们表明,在所有的模型提出的约束是非常紧的,需要特殊的初始条件的模型工作。在暴胀过程中对称性被强烈破坏的情况下,非高斯参数f_NL通常很大且为负。
2008-12-03 astro-ph hep-ph hep-th
Nongaussianity from Tachyonic Preheating in Hybrid Inflation
在之前的工作中,我们表明,由于快子(瀑布)场对二阶曲率扰动的贡献,混合暴胀模型中可能会产生大的非高斯性和CMB功率谱中的非标度不变失真。在这里,我们澄清,纠正和扩展这些结果。我们发现,只有当快子在整个膨胀过程中仍然很轻时,才会发生大的非高斯性,而当快子很重时,对光谱的n=4污染是主要的影响。我们找到了非高斯性对弯喉膜反膜膨胀参数的限制。对于超引力的F项和D项暴胀模型,我们从谱畸变效应得到了非平凡的约束。我们还确定,我们的分析适用于复杂的快子场。
2007-03-12 astro-ph hep-ph hep-th
Preheating and locked inflation: an analytic approach towards parametric resonance
我们对参量共振的框架进行了分析,并将其应用于预热和锁定暴胀。一个双标量玩具模型解析求解的λ ^2χ^2耦合的均匀模式。考虑了动力学宇宙背景和反作用的影响。我们表明,参数共振的平均效应是χ的振幅加倍的每一个周期的π。我们的框架部分解决了预热的情况下,显示两个不同的预热阶段,并使预热的参数分析计算。它被证明为慢卷膨胀模型,预热终止,如果通过反反应,通常在第5个e-折叠。在我们的框架下,一个可能的不均匀性放大效应也被发现在预热期间,这既可能对一些暴胀模型构成强约束,也可能放大微小的现有不均匀性到所需的规模。为了证明,我们证明了它排除了质量为m \sim 10^{-6}的二次慢卷暴胀模型的预热反反应端。对于锁定的通货膨胀,参数共振被发现被抑制,如果有一个以上的实部。
2011-12-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-equilibrium electroweak baryogenesis from preheating after inflation
我们提出了一个新的情况下,在混合暴胀模型的重子生成在电弱尺度,其中标准模型希格斯场触发结束的通货膨胀。重子生成成功的条件之一,即偏离热平衡,在暴胀后的预热阶段自然达到。暴胀子振荡导致Higgs和规范场的长波位形具有较大的占据数,从而导致较大的sphaleron跃迁速率。我们估计这个率在第一阶段的再加热和评估的重子产生的数量由于一种特定类型的高维CP违反运营商。宇宙通过费米子相互作用在低于临界值$T_{rh} < 100$ GeV的温度下热化,防止产生的重子不对称被冲洗掉。(1+1)维的数值模拟支持了我们的理论分析。
1999-03-08 astro-ph gr-qc hep-ph
Preheating and Thermalization after Inflation
在简要回顾了通货膨胀的预热之后,我们在无质量$λΦ^4$模型的框架下讨论了平衡的发展。结果表明,该过程的特点是由外观的Kolmogorov谱和演化走向热平衡遵循自相似动力学。简化的动力学理论给出的所有特征指数的值接近晶格模拟中所观察到的。这允许估计得到的再热温度。
2003-01-28 hep-ph
Preheating in Hybrid Inflation
我们研究了混合暴胀中预热的可能性。这种情况涉及至少两个标量场,暴胀子场$ϕ$和对称破缺场$σ$。我们发现,这些场在暴胀后的行为,以及预热(由于参数共振产生粒子)的可能性,关键取决于耦合常数$λ$(场$σ$的自相互作用)与耦合常数$g^2$($ϕ$和$σ$的相互作用)的比值。对于$λ\gg g^2$,场$σ$在暴胀后不久的振荡变得非常小,并且所有的能量都集中在振荡场$ϕ$中。对于$λ\sim g^2$,两个场$σ$和$ϕ$都以相当混乱的方式振荡,但最终它们的运动稳定下来,并且产生$χ$粒子的参数共振成为可能。对于$λ\ll g^2$,场$ϕ$在暴胀后的振荡变得非常小,所有的能量都集中在振荡场$σ$中。如果场$ϕ$和$σ$的有效质量比哈勃常数大得多,或者如果这些场耦合到其他光标量(或矢量)场$χ$,则预热可以是有效的。在最近提出的混合模型与第二阶段的通货膨胀后的相变,预热和通常的再加热是低效的。因此,在很长一段时间内,宇宙保持在压力消失的状态。因此,在这些模型中,在相变过程中产生的密度差可以增长和坍缩,形成原始黑洞。在一定条件下,膨胀后的大部分能量密度将储存在小黑洞中,这些小黑洞随后将蒸发并重新加热宇宙。
1997-12-21 astro-ph hep-ph hep-th
GUT Baryogenesis after Preheating
在暴胀结束时,宇宙被冻结在一个相干标量场中具有能量密度的近零熵状态,必须被“压缩”才能产生观测到的熵和重子数。我们认为重子不对称性是由大统一理论(GUT)玻色子在暴胀后的预热阶段非热衰变产生的。我们表明,重子生成是可能的暴胀子质量的顺序为10^{13} GeV和一个GUT希格斯玻色子质量的顺序为10^{14} GeV,从而解决了许多缺点所面临的GUT重子生成在旧的再加热方案。
1996-10-24 astro-ph hep-ph
Inhomogeneity and the Post-Inflationary Universe
讨论了简单暴胀模型中暴胀子中的扰动与背景在预热阶段的相互作用。通过数值求解爱因斯坦场方程,我们能够评估非线性引力效应对预热的影响,并评估预热时期微扰讨论的准确性。
1999-01-28 hep-ph
Inflationary preheating and primordial black holes
暴胀后的预热可能会在参数空间的许多区域过度产生原始黑洞。作为一个例子,我们研究了具有无质量自相互作用暴胀子的双场模型,考虑了二阶场和度规反作用效应作为空间平均。我们发现,一个复杂的被子以上的高斯PBH过度生产阈值的参数区域出现由于曲率扰动的增强在所有尺度上。通过PBH过度生产来限制现实的通货膨胀模型应该是可能的,尽管许多问题,如再散射和非高斯性,仍然没有解决或探索。
2001-01-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Theory and Numerics of Gravitational Waves from Preheating after Inflation
暴胀后的预热涉及到大的、随时间变化的场不均匀性,这是经典的引力辐射源。如果暴胀发生在足够低的能量尺度上,那么由此产生的光谱可以通过直接探测实验来探测。本文提出了一种理论和算法,用解析和数值方法计算膨胀宇宙中随机标量场的非均匀背景产生的引力波的能量密度谱。我们得到了随机场随机介质发射重力波的一般解析结果,可以检验数值计算的有效性/准确性。我们将我们的方法与文献中的其他数值方法进行了对比,然后将其应用于混沌暴胀后的预热。在这种情况下,我们能够检查分析我们的数值结果,这与以前的作品显着不同。我们讨论了重力波谱是如何随时间建立起来的,并发现其峰值的振幅和频率以一种相对简单的方式依赖于预热过程中放大的特征空间尺度。然后,我们估计的峰值频率和振幅的频谱产生在两个模型的预热后的混合通货膨胀,这对于某些参数可能是相关的重力波干涉实验。
2007-11-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Gauge-Mediated Curvature of the Flat Directions During Preheating
通常人们期望暴胀子场与一些规范带电粒子耦合,允许它在再加热过程中衰变。这样的粒子然后扮演信使的角色,规范介导的超对称性破缺期间和(不久)后的膨胀和辐射诱导软质量的所有其他$D$ -平坦的方向。我们表明,在预热阶段,这种规范介导的软质量通常远大于哈勃参数在通货膨胀。由于参数共振效应,超对称性(SUSY)破缺扮演了戏剧性的角色,这确保了暴胀子主要衰变为玻色子而不是费米子。费米-玻色占据数的不同导致了大的规范介导的软质量,这决定了后暴胀的平坦方向的演化,表明规范信使介导的非热相变可能在阿菲尔克-戴恩机制中起着至关重要的作用,从而产生重子不对称性。
1996-06-25 astro-ph hep-ph
Phase transitions from preheating in gauge theories
我们通过研究阿贝尔Higgs模型的数值晶格模拟表明,非热相变所产生的膨胀后的预热在规范Higgs模型在相当一般的情况下是可能的。这可能导致形成规范拓扑缺陷,如果膨胀结束的尺度足够低,预热后会导致电弱重子生成。
2000-07-18 astro-ph hep-ph hep-th
Preheating and Affleck-Dine leptogenesis after thermal inflation
以前,我们提出了一个模型的低能量阿弗莱克-丁leptogenesis的背景下,热膨胀。轻子不对称性产生于热膨胀的末期,它发生在相对较低的能量尺度上,哈勃参数在$1 \keV \lesssim H \lesssim 1 \MeV$范围内。因此,哈勃阻尼将不能有效地将阿弗莱克-戴恩场带入原点附近的轻子守恒区,留下轻子数可能被洗掉的可能性。在此之前,我们提出预热可以抑制阿弗莱克-戴恩场的振幅,从而保持轻子数。在本文中,我们证明了预热有效地阻尼阿弗莱克-丁场的振幅和轻子数守恒的结果。除了证明我们的模型的一个重要方面,它还打开了更普遍的低能量阿弗莱克-戴恩重子发生的可能性。
2007-03-26 hep-ph
Preheating in Palatini Higgs inflation on the lattice
我们研究预热后希格斯膨胀的Palatini制定的重力。我们数值演化的径向模式的希格斯场和三个标量建模的规范玻色子的扰动。我们比较了两个非微扰机制的增长的激发-参数共振和快子不稳定性-并确认后者起着主导作用。我们的研究结果提供了进一步的证据表明,预热在Palatini希格斯膨胀发生在一个单一的振荡的希格斯场的底部的潜力,一致的近似瞬时预热。
2022-09-17 gr-qc hep-ph hep-th
When can preheating affect the CMB?
我们讨论的原则,通货膨胀模型的选择预热可以影响CMB。这是一个(相当小的)子集,这些模型在大尺度上具有不可忽略的熵/等曲率扰动。我们研究属于此类的新模型--具有负非最小耦合的双场暴胀和混合/双/超自然暴胀模型,其中熵扰动的快子增长可以导致曲率扰动的变化,${\cal R}$,在超哈勃尺度上。最后,我们提出的证据对最近的索赔变化的${\cal R}$在没有大量的超哈勃熵扰动。
2002-04-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Tachyonic Preheating in Palatini $R^2$ Inflation
我们研究预热的Palatini形式主义与二次暴胀潜力和一个额外的$αR^2$长期。在这样的模型中,振荡的暴胀子场反复回到爱因斯坦框架势的平台,在那里,快子不稳定性在不到e倍的范围内将暴胀子凝聚体破碎。我们发现,快子预热发生时$α\gtrsim 10^{13}$和碎片场的能量密度增长率$Γ/H \approx 0.011 \times α^{0.31}$。该模型扩展了具有类似预热行为的平台模型家族。虽然它包含在爱因斯坦框架中的非正则四次动力学项,我们表明,在第一近似,这些可以忽略不计在预热和通货膨胀。
2021-09-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistency of inflation and preheating in F(R) supergravity
我们研究了F(R)超引力中的暴胀和预热,F(R)超引力的特征是两个标量自由度的质量标度:M(与暴胀时代相关)和m(与预热时代相关)。质量M和m的允许值是由CMB温度各向异性的振幅导出的。我们表明,我们的模型是一致的WMAP和其他测量的联合观测约束的制度,其中实现了足够的通货膨胀(与e-折叠数大于50)。在与预热有关的低能区,我们导出了与暴胀子场耦合的赝标量场chi的有效标量势。当m远大于M时,我们发现存在一个预热阶段,在这个阶段中,场扰动Δ chi和Δ phi通过一个宽参量共振而迅速增长。
2012-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Numerical study of inflationary preheating with arbitrary power-law potential and a realization of curvaton mechanism
在暴胀预热期间,暴胀子场中储存的能量迅速转化为其他熵场的激发。这一阶段的特点是由于参数共振而产生指数粒子,并且众所周知难以使用解析方法进行分析。我们发展了一个详细的数值模拟来研究暴胀子的潜力是一个幂律函数与任意的幂指数时的暴胀预热。为了实现一个成功的优雅退出从一个原始的暴胀阶段到一个平滑的,振荡的阶段,在预热过程中,我们假设暴胀子潜力减少到一个二次函数的红外制度,这可能被视为在低能量尺度的质量项。通过这种简化,我们的数值方法可以应用于非常规的混沌暴胀模型。为了证明其有效性,我们数值分析了受弦论启发的轴单值暴胀的预热阶段。通过微扰分析,我们的结果表明,原初曲率微扰的功率谱可以由熵场的涨落而不是暴胀子的涨落所支配,这可以看作是曲率机制通过预热过程的一种特殊实现.
2018-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Can topological defects be formed during preheating ?
我们研究了具有势g的标量场Φ的动力学行为,|Φ| ^2-η ^2)^2/2(g=自耦合常数,η=对称性破缺尺度),并弄清楚在预热过程中是否会形成拓扑缺陷。特别地,我们关注GUT缺陷(η \sim 10^{15}GeV - 10^{17}GeV),并考虑三种类型的波动。第一个是由于参数共振产生的,第二个是由于势的负曲率,最后一个是在暴胀过程中产生的。我们寻找标量场的均匀部分通过参量共振衰变产生的非热涨落不导致缺陷形成的参量区域。我们发现这个区域相当宽,并且在暴胀后不会产生GUT缺陷。这一事实表明,光场有效质量平方的正性和产生与均匀模振幅相当的大涨落并不是完全对称性恢复的充分条件。
1997-12-03 astro-ph hep-ph
Generating the curvature perturbation with instant preheating
本文研究了暴胀子末端曲率扰动产生的一种新机制。对原始曲率扰动的主要贡献可能产生于瞬时预热期间。该机制将与光场相关的等曲率扰动转换为曲率扰动,其中“光场”不是暴胀子场。这种机制在暴胀模型中很重要,其中动能在暴胀结束时很重要。我们展示了如何将这种机制应用于各种膜膨胀模型。
2007-02-13 astro-ph hep-ph hep-th
Nongaussian and nonscale-invariant perturbations from tachyonic preheating in hybrid inflation
我们表明,在混合通货膨胀,它是可能产生大的二阶扰动的宇宙微波背景由于不稳定的快子场在预热。我们仔细计算这种效果的快子贡献的规范不变的曲率扰动,澄清一些混乱的文献中关于非局部条款的快子曲率扰动,我们明确表明,这些条款是不存在的。我们定量计算了快子场在预热阶段产生的非高斯性,并将实验对非线性参数f_{NL}的约束转化为对模型参数的约束。我们还表明,从快子场的非标度不变的二阶扰动可以变得大于暴胀子产生的一阶扰动,导致更强的约束比那些来自nongaussianity。用无量纲耦合g的对数表示的被排除区域的宽度,随着普朗克质量与快子VEV之比的对数,即\log(M_p/v)线性增长;因此,如果暴胀尺度v很小,那么很大的区域就被排除了。我们将这些结果应用到弦理论的膜-反膜暴胀中,得到弦耦合的严格上界g_s < 10^{-4.5}。
2006-05-12 astro-ph hep-ph hep-th
Preheating in Palatini Higgs inflation
我们研究了Palatini Higgs暴胀中预热的细节。我们表明,相反,在模型的度规制定发生的事情,宇宙不加热通过创建规范玻色子只,但也通过希格斯激发的快子生产。最新的熵产生通道被证明是非常有效的,并导致在暴胀结束后几乎瞬间开始辐射支配。与度量的情况相比,这减少了解决通常的热大爆炸问题所需的e-折叠的数量,同时导致密度扰动的原始谱的谱指数更小。
2019-02-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
When does the Schwinger Preheating Occur?
当暴胀子与光子耦合并放大电场时,通过Schwinger效应产生的带电粒子可以在暴胀后主宰宇宙,这被称为Schwinger预热。利用Boltzmann方程的流体动力学方法,我们数值研究了两种情况,Starobinsky暴胀模型与动力学耦合和各向异性暴胀模型。在后一种模型中没有观察到Schwinger预热,但在第一种模型中发生了足够大的暴胀子-光子耦合。我们解析地解决其条件,并推导出一般的吸引子解的电场。在第一个模型中,Schwinger预热的发生取决于电场是否在膨胀过程中进入吸引子溶液。
2021-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bosonic Preheating in Left-Right-Symmetric SUSY GUTs
我们调查的玻色子预热的可能性,在最简单的模型的超对称Hybridinflation(F-项通货膨胀),这是首先考虑的Dvali等人。在这里的通货膨胀超势是O 'Raifertaigh-Witten型。暴胀的结束与非热的相变有关,在左右对称模型的背景下,它降低了规范群的秩。对出现的凝聚体采用均匀经典场近似,我们的结果表明,在所考虑的模型中不存在玻色粒子的参量产生。
1999-08-03 hep-ph
Light Scalars and the Generation of Density Perturbations During Preheating or Inflaton Decay
暴胀后的再加热可以通过暴胀子衰变或暴胀子振荡产生的粒子的有效参数共振产生而发生。如果产生的粒子与在暴胀期间是轻的标量相互作用,那么在这个时代就会产生显着的超视界密度扰动。这些扰动可以是高度非高斯的。
2005-01-15 astro-ph hep-ph hep-th
Preheating after Small-Field Inflation
虽然在文献中已经大量研究了混沌和混合暴胀模型后的预热,但在小场暴胀模型中的预热,其中暴胀子势的曲率在暴胀期间为负,仍然较少探索。在这些模型中,在暴胀结束时的快子不稳定性导致了一系列的指数大的增加和\emph{decreases}的暴胀子波动的暴胀子凝聚振荡周围的最小值的潜力。净效应是低动量模式之间的竞争,增长和减少显着,与较高的动量增长少,但也减少less.We模式开发了一个分析描述这个过程,这是类似于隧道通过火山形的潜力量子力学问题。取决于参数,预热可能是如此有效,以至于它在小于一个暴胀子冷凝物的振荡中完成。小场暴胀后的预热也可能在宇宙热化之前伴随着一个长时间的物质主导阶段,这取决于暴胀的能量尺度和暴胀子相互作用的细节。最后,这些模型的另一个特点是,在预热结束时的暴胀子波动的频谱可能会在哈勃尺度附近达到峰值。事实上,因为预热开始时,第二个慢滚参数$|η|$变成了一阶,而第一个慢滚参数$ε$仍然比一小得多,宇宙仍然在预热期间膨胀,初始的快子不稳定性放大的模式离开了哈勃半径。这可能导致大量产生原始黑洞和引力波,其频率在今天自然小到足以落入高灵敏度干涉测量实验所能达到的范围。
2011-04-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Tachyonic Preheating in Plateau Inflation
高原暴胀是一个实验一致的框架,其中暴胀的规模可以保持相对较低。在接近平台边缘的地方,标量扰动受到强烈的快子不稳定性的影响。当膨胀后,振荡的膨胀子重复地重新进入平台时,实现了超快电子预热。我们发展了这个过程的分析理论,并扩展了线性方法,包括相干背景和不断增长的扰动之间的反作用。对于一族高原模型,解析预测面临数值估计。我们的分析表明,暴胀子碎片的一小部分的$e$倍,在所有的例子中支持快子预热,概括了以前类似的研究结果。在这些情况下,标量与张量之比很小,即$r<10^{-7}$。
2022-01-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preheating After Modular Inflation
我们研究(p)再加热模块(闭弦)暴胀的情况下,特别强调卡勒模量/轮盘赌模型。通常假设在这种模型中再加热是通过微扰衰变发生的。然而,我们发现,有非常强的非微扰预热衰变通道相关的特定形状的暴胀子潜在的(这是高度非线性的,有一个非常陡峭的最小值)。通过快子不稳定性和宽带参数共振的组合进行的模块膨胀后的预热,也许是文献中已知的膨胀后预热的最猛烈的例子。此外,我们考虑随后的能量转移到标准模型部门的情况下,标准模型粒子被限制在D 7膜包装的暴胀爆破周期的紧致流形,或者更有趣的是,一个非暴胀爆破周期。我们明确地确定在这两种情况下的暴胀子的衰变通道。我们还考虑了暴胀周期在暴胀结束时收缩到弦尺度的情况;在这里,再加热的场论处理是不够的,必须转向弦的描述。我们估计的衰变率的暴胀和再热温度的各种方案。
2009-12-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational wave signatures of preheating in Higgs--$R^2$ inflation
本文通过格点模拟研究Higgs–$R^2$暴胀的预热动力学,发现非最小耦合$\xi$增大使预热更高效并增强引力波,谱振幅相差数个数量级,可用于区分模型参数区域。
2025-08-31 astro-ph.CO hep-ph
Equation of state and Beginning of Thermalization After Preheating
我们研究了后暴胀预热后场的非平衡非线性动力学。在预热过程中,均匀暴胀子中的能量以指数方式迅速转移到高度占据的非平衡非均匀模式中,这些模式随后向平衡方向发展。在预热过程中激发的红外模式在热化完成之前很久就朝着饱和分布发展。我们在预热期间和预热后立即计算状态方程。在实际的热平衡建立之前很久,它就迅速地向辐射主导发展。这个跃迁的确切时间是暴胀子和衰变产物之间耦合的非单调函数,当耦合在几个数量级上变化时,它的变化非常微弱(大约10^(-35)s)。这一结果被应用到细化的膨胀过程中产生的扰动的物理波长和折叠的数量N之间的关系。我们还讨论了预热调制扰动理论的影响。最后,我们认为,宇宙的热历史的许多问题应解决的预热化,说明这一点与计算的扰动生产的引力子后立即混乱的通货膨胀。我们还强调了三腿暴胀子相互作用的预热和热化在膨胀的宇宙中的动力学的影响。
2005-07-08 astro-ph hep-ph hep-th
Effect of the Generalized Uncertainty Principle on Post-Inflation Preheating
我们研究了广义不确定原理的影响,预测各种量子引力理论取代海森堡的不确定原理附近的普朗克尺度,在宇宙学后膨胀预热,并表明,它可以预测增加或减少参数共振和粒子生产的相应变化。可能的影响被认为是。
2011-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Preheating Stage on The Starobinsky Inflation after ACT
Research Center for Quantum Physics, National Research and Innovation Agency (BRIN)(量子物理研究中心,国家研究与创新署(BRIN));Dept. of Physics Education, Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga(苏南卡利贾加伊斯兰大学物理教育系);Physics Department, Universitas Gadjah Mada(加查马达大学物理系)
基于ACT最新数据重新研究Starobinsky暴胀模型,发现需增加e-fold数并降低再加热温度,通过引入旁观场实现有效预加热,并给出可行参数集。
2026-06-23 gr-qc hep-ph
Preheating from target space curvature and unitarity violation: Analysis in field space
我们研究了暴胀后弯曲靶空间的粒子产生和幺正性破坏。我们用暴胀子场值代替宇宙时间作为时间变量,导出了产生粒子谱的半经典公式。然后,我们推导出一个简单的条件,在预热过程中,我们确认我们的半经典方法和数值解的幺正违反。这个条件不仅依赖于目标空间曲率,而且依赖于暴胀结束时暴胀子势的高度。例如,这个条件告诉我们,在运行的动力学暴胀和希格斯暴胀中,幺正性被破坏了,而在$α$ -吸引子暴胀和希格斯-帕拉蒂尼暴胀中,幺正性是守恒的。
2021-03-03 astro-ph.CO hep-ph
Anisotropies in the Gravitational Wave Background from Preheating
研究了暴胀后预热时产生的引力波(GW)背景的各向异性。利用格点场论模拟的无质量预热模型,我们表明,GW的振幅敏感地依赖于衰变产物场chi耦合到暴胀phi的值,唯一的必要条件是chi是轻的膨胀。我们发现一个强大的各向异性在大角度尺度上的GW背景的振幅,其中的细节强烈依赖于再加热动力学。我们期望对一大类具有轻标量场的暴胀模型也有类似的结论。如果未来的直接检测GW实验能够检测预热产生的GW,他们也应该能够检测到这种效果。这可能最终提供一种强有力的方法来区分不同的通货膨胀和预热情景。
2013-04-09 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
Preheating in Dirac-Born-Infeld inflation
我们研究了宇宙如何在一个混沌的狄拉克-玻恩-因菲尔德暴胀时代后重新加热,并将粒子产生的速率与基于正则动力学项的模型进行了比较。粒子产生是通过非微扰共振发生的,其结构被狄拉克-玻恩-因菲尔德作用的非线性所修改。我们调查这些修改,并表明,再加热过程可能是有效的。我们估计随后的热,辐射占主导地位的阶段的初始温度。
2010-09-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On Preheating in Higgs Inflation
最近,在具有大的非最小耦合的Higgs暴胀的预热阶段中的么正性破坏问题已经在文献中被大量讨论。我们指出,对于无量纲有效耦合,这个问题可以转化为强耦合问题,并且这些问题的存在高度依赖于高维算子的选择,因为它们可以显著改变背景动力学及其周围波动的正则归一化。相应地,在预热的第一阶段期间产生的颗粒的典型能量可以保持与理论的截止尺度相当或低于理论的截止尺度。作为一个例子,我们数值计算了在希格斯场的一个特定的四阶导数算子存在下的粒子产生,并证实了上述说法。我们的论点也适用于非最小耦合的多场暴胀。
2021-02-09 gr-qc hep-ph hep-th
Curvature perturbations from kinetic preheating after $α$-attractor inflation
该研究用高精度格点模拟考察$α$-吸引子暴胀后的动力学预加热,发现预加热场超视界等曲率扰动向曲率扰动的转化极低效,难以产生可观测效应。
2024-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-lat