Constraints on small-field axion inflation
本文研究了一般小场轴子暴胀，它们是自然暴胀和轴子单值暴胀所提出的多项式函数和正弦函数的混合。为了不破坏大爆炸核合成和过度产生源于QCD轴子的等曲率扰动，导致成功的轴子暴胀的轴子衰变常数受到严格的限制。反过来，我们发现，宇宙学上有利的轴子衰变常数通常是大统一尺度或弦尺度的顺序，这是符合封闭弦轴子的预测。
2017-04-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Slow nucleation rates in Chain Inflation with QCD Axions or Monodromy
先前的提议（由我们两个人提出）与QCD轴子的链式暴胀被证明是失败的。该提案涉及一系列快速隧穿事件，但在这里，它表明隧穿太慢。我们计算了在厚壁极限下的相变的气泡成核率，用三角形近似势垒。类似的问题出现在实现链暴胀的弦景观，使用一系列的最小值沿单值楼梯周围的conifold点。基本的问题是，在这两个模型中，势能的最小值相距太远，不允许足够快的隧穿。我们考虑通过将引力扇区修改为Brans-Dicke理论来克服这个问题的可能性。然而，对于Brans-Dicke参数需要非常小的值。存在许多成功的替代方案，包括其他“轴子”（质量尺度不是由QCD设定的）或具有可比高度和宽度的势，它们不会受到缓慢隧穿的问题的影响，并为链暴胀提供了成功的候选者。
2008-10-01 astro-ph hep-ph hep-th
Axion Inflation and Affleck-Dine Baryogenesis
弦论一般地预言了阿弗莱克-戴恩场和轴子场通过高维算符的耦合。因此，我们探讨阿弗莱克-Dine重子的轴子背景。事实证明，即使没有软超对称破缺的$A$项，在暴胀之后，轴子振荡也会产生足够的宇宙重子不对称性。这种重子生成的情形也适用于弦的轴子暴胀。
2017-04-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Small field axion inflation with sub-Planckian decay constant
我们研究了IIB超弦理论框架内最近提出的一个轴子膨胀模型，其中我们特别注意一个亚普朗克轴子衰变常数。我们的轴子势可以导致具有小张量标量比的小场暴胀，并且典型的再加热温度可以低至GeV。
2016-06-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Solving the Tension between High-Scale Inflation and Axion Isocurvature Perturbations
BICEP 2实验确定了膨胀期间的哈勃参数约为$10^{14}$ GeV。如果Peccei-Quinn（PQ）对称性在暴胀期间和之后保持破缺，那么如此高的暴胀尺度与QCD轴子暗物质处于紧张状态，因为会产生太大的轴子等曲率扰动。如果轴子在膨胀过程中获得足够大的质量，那么轴子等曲率扰动可以被抑制。我们表明，这是实现的，如果PQ对称性被明确打破了离散对称性，如果打破是在通货膨胀期间增强。我们还表明，即使在膨胀后PQ对称性自发破缺，这种暂时增强的PQ对称性破缺放松了对轴子衰变常数的约束。
2014-08-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axions, Inflation and the Anthropic Principle
QCD轴子是强CP问题的主要解决方案，是暗物质的候选者，也是弦论紧化的可能结果。然而，对于在暴胀之前产生的轴子，$f_a \gtrsim 10^{12}$ GeV的破缺尺度（这在弦理论轴子模型中是有利的）被宇宙学约束排除了，除非轴子失准角$θ_0$和暴胀哈勃尺度$H_I$都被非常精细地调整。我们表明，试图容纳一个高$f_a$轴子在暴胀宇宙学导致的微调问题，比强CP问题的轴子最初发明解决。我们还表明，这个问题仍然没有得到解决的人择选择参数通常适用于高$f_a$轴子的情况。
2009-11-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Natural and Multi-Natural Inflation in Axion Landscape
我们提出了一个景观的许多轴子，其中的轴子潜在的转移对称性破缺效应收到各种贡献。我们表明，超普朗克衰变常数的轴子的存在是非常常见的轴子景观范围广泛的数量的轴子和移位对称性破缺条款，因为意外对齐的轴子。有效的暴胀模型是轴子景观中的自然暴胀或多自然暴胀，取决于轴子的数量和移位对称性破缺项。BICEP 2和普朗克之间的张力可能是由于对暴胀子势的小调制或隧穿后沿重轴子的势变陡。如果轴子势的典型高度是$(10^{16-17}{\rm \,GeV})^4$量级，那么我们宇宙经历的慢卷膨胀的总持续时间不会明显大于$60$。
2014-07-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion monodromy inflation with sinusoidal corrections
我们研究了非微扰正弦项下的轴子单值暴胀。势形式是自然暴胀势和轴子单值暴胀势的混合。正弦项在势中是次主导的，但对在膨胀期间产生的所得波动留下显著影响。在我们的模型中可以得到更大的张量标量比。我们研究了两种情景，单一通货膨胀情景和双重通货膨胀情景。在第一种情况下，具有足够数量的e折叠的轴子单值暴胀产生约为$0.1 - 0.15$的较大的张量标量比，但也产生微小的谱指数。在第二种情况下的双重通货膨胀，轴子单值通货膨胀是它的第一阶段，我们假设另一个通货膨胀如下。在这种情况下，我们的模型可以实现一个更大的张量标量比和一个大的负运行的谱指数同时。
2014-11-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial black holes and associated gravitational waves in axion monodromy inflation
在轴子单值暴胀中，暴胀是由具有超普朗克场值的轴子在叠加正弦调制的单值势中驱动的。轴子与无质量规范场的耦合可以在暴胀过程中诱导大量的粒子产生，导致大的非高斯曲率扰动，导致原始黑洞的形成。在本文中，我们探讨的轴子单值暴胀模型，有利于形成原始黑洞的质量范围从$10^8$克到$20$太阳质量的参数空间。我们还研究了相关的引力波及其在脉冲星定时阵列和干涉测量实验中的探测。
2018-11-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Aligned Natural Inflation: Monodromies of two Axions
自然（轴子）暴胀可以容纳相当大的原始张量模式，但遭受暴胀子场的trans-Planckian变化的必要性。这个问题可以通过对齐的轴子arXiv：hep-ph/0409138的机制来解决，其中对齐的轴子在其他轴子的电势中螺旋下降。我们详细说明的机制，鉴于最近报道的观察BICEP 2合作arXiv：1403.3985。
2014-08-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
High scale inflation, model-independent string axion, and QCD axion with domain wall number one
最近的BICEP 2结果表明，宇宙曾经经历过大统一尺度能量密度的真空。隐含的高尺度暴胀使公理系统的拓扑缺陷、弦和畴壁的稀释思想无效。特别地，如果存在畴壁数大于1的畴壁问题，则畴壁是灾难性的。我们认为，弦紧化中的模型无关轴子具有反常U（1）规范对称性，用对称性原理自然地解决了畴壁问题。
2014-09-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Poly-instanton axion inflation
本文研究了在II型超弦理论中由多瞬子效应导出的轴子暴胀模型。多瞬子效应是由另一个瞬子修正的瞬子效应，它能产生具有双指数函数的模轴子势。虽然轴子有一个小值周期，但这个势可以有一个平坦的区域，因为它的导数被非微扰效应指数抑制。从宇宙暴胀的观点来看，这种势是有趣的。本文用数值方法研究了实现宇宙暴胀的可能性。我们还研究了它们的光谱指数和其他宇宙学观测值，数值。
2017-05-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflection-Point Inflation with Axion Dark Matter in light of Trans-Planckian Censorship Conjecture
受最近提出的跨普朗克审查猜想（TCC）的启发，我们提出了一个含有轴子暗物质的拐点暴胀的规范$B-L$模型。膨胀期间的哈勃尺度（$H_{\rm inf}$）满足$H_{\rm inf} \lesssim 1$ GeV的TCC界限，轴子暗物质方案不存在轴子畴壁和等曲率问题，轴子衰变常数可以大于$10^{12}$ GeV。跷跷板机制被自动纳入模型中，所观察到的宇宙重子不对称性可以通过共振瘦生来再现。
2020-06-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Quality/Cosmology Tension for a Post-Inflation QCD Axion
本文指出暴胀后 QCD 轴子模型在解决轴子质量问题时易引发宇宙学畴壁、分数电荷遗迹等灾难，两者存在张力，使得构建可行模型远比预期困难。
2024-08-26 hep-ph hep-th
New potentials for string axion inflation
在Calabi-Yau流形上紧化的IIB型超弦理论框架下，提出了一种新的具有复结构模的轴子暴胀。暴胀子被确定为复结构模的轴子，其势源自通过镜像卡-丘流形的周期向量出现的瞬时修正。通过引入瞬变修正和某些三自通量，将轴对称位移分解为离散对称。我们提出的通货膨胀情景与Kähler模量稳定是相容的。本文还研究了复结构模膨胀情况下的典型再加热温度。
2017-05-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Chromo-natural warm inflation
色自然暴胀是一个模型，其中非阿贝尔规范场是由轴子与规范场通过陈-西蒙斯项耦合维持的。而最小温暴胀是一个模型，其中轴子通过陈-西蒙斯项产生一个非阿贝尔规范粒子的热浴。由于两个轴子暴胀模型都基于相同的作用，一个自然的问题是它们是否兼容。我们研究了带有Chern-Simons项的轴子暴胀，发现色球自然暴胀可以容纳温度远大于哈勃参数的辐射，这是暖暴胀的一个特征。因此，我们得出结论，色球自然暖膨胀存在，这必须有现象学上有趣的后果。
2024-02-13 hep-ph hep-th
A Natural Framework for Chaotic Inflation
我们表明，通货膨胀与二次潜力自然发生在理论中，轴子类场混合4-形式。这样的轴子是有质量的，混合产生的质量受到轴子移动对称性的保护。4形式的背景自发地打破了这种对称性，并构成了一个迷你景观，在那里它们的通量可以通过膜的发射而改变。当4-形式支配能量密度时，暴胀可以开始。最终，这种能量被膜发射减少，轴子可以慢慢地滚向它的最小值，就像最简单的混沌暴胀一样。
2009-04-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Axion Inflation in F-theory
我们研究了F-理论中类轴子场的动力学，并提出它们可以作为自然暴胀模型中的暴胀子。轴子产生于F-理论紧化空间上的调和三形式，并参于在几何模空间上变化的复环面。特别是，这意味着轴子衰变常数依赖于复杂的结构模量，可以固定的背景通量。这可能允许以受控的方式将它们调整为超普朗克，并允许有趣的单场暴胀模型。我们认为，这需要一个本地化的三种形式的强弦耦合附近的地区，类似的推理，大统一理论物理学需要使用F-理论。这些模型可以允许张量与标量之比r>0.1。
2014-05-05 hep-ph hep-th
Hierarchical Axion Inflation
我们提出了一种新的场论机制，用于从次普朗克衰变常数产生有效的跨普朗克衰变常数。使用最小的两个轴子和两个轴子衰变常数之间的层次结构足以通过非微扰效应实现暴胀，并且具有最小的调谐。暴胀运动完全保持在次普朗克区域内。我们概述了可能的战略嵌入模型中的弦论设置。
2014-07-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Tensor Spectra Templates for Axion-Gauge Fields Dynamics during Inflation
如果$SU(2)$规范场与一个轴子耦合，那么在暴胀过程中，它们可以产生大的引力波，而轴子可以是暴胀子，也可以是旁观者场。产生的张量功率谱$\mathcal{P}_h$的形状取决于轴子势的形式。我们推导出解析表达式，并提供了一般的模板$\mathcal{P}_h$为各种类型的观众轴子潜力。此外，我们探讨了可探测性的振荡功能，这是目前在$\mathcal{P}_h$的情况下，轴子monodromy模型，未来可能的CMB B模式偏振观测。
2019-02-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion Landscape and Natural Inflation
多个轴子在各种移位对称性破缺项的存在下形成一个景观。永恒的暴胀填充了轴子景观，通过气泡成核不断创造新的宇宙。慢卷暴胀发生在隧穿事件之后，如果一个非常平坦的方向与超普朗克衰变常数出现由于对齐机制。我们研究了轴子景观场景中的真空结构以及可能的暴胀动力学，发现暴胀子动力学是由自然暴胀或多自然暴胀给出的。在衰减常数较大的情况下，可以用二次混沌暴胀来近似，但在暴胀持续时间较短的情况下，二次混沌暴胀是不利的。因此，如果谱指数和张量标量比与二次混沌暴胀不同，则可能存在可观察到的气泡成核痕迹。此外，暴胀子势的小调制的存在是轴子景观中的一个共同特征，它产生了一个相当大的，几乎恒定运行的标量谱指数在CMB尺度。如果某些轴子与无质量的规范场耦合，也可以产生等边型的非高斯性。
2015-04-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion-like particle inflation and dark matter
本文提出了一个广义自然暴胀模型来研究类轴子暴胀和暗物质。与自然通货膨胀相比，国民总收入包含两个额外参数$(n_1, n_2)$，使国民总收入更具有一般性。$n_1$建立了GNI与其他ALP膨胀模型的联系，$n_2$控制了膨胀子的质量。在考虑了宇宙微波背景和其他宇宙学观测限制后，该模型可以实现宽质量范围的小场暴胀，并且所考虑的ALP暴胀子可以作为某些参数空间的DM候选。
2021-04-14 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Brane-Antibrane Backreaction in Axion Monodromy Inflation
我们计算了D5和反D5膜之间的相互作用势，这些膜包裹着遥远但同源的2-圈。相互作用势在分离半径上是对数的，并且在无穷远处不解耦。我们发现，对数反反应是通用的5膜包装遥远，但同源的2-周期，我们认为，这不稳定模型的轴子单值膨胀涉及NS 5膜反膜对在单独的翘曲喉向一个不受控制的区域。
2011-10-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Towards Universal Axion Inflation and Reheating in String Theory
最近的BICEP 2测量的B-模式表明，在暴胀宇宙学中，一个大的张量标量比，这指向trans-Planckian演化的暴胀子。我们提出了可能的弦理论实现。自然和轴子单值膨胀计划的IIB型大体积方案的框架内。在这两种情况下的暴胀子是由普遍的轴子和它的潜在的F-项产生在subleading阶。我们的模型显示出一个自然的机制，暴胀衰变成主要的标准模型粒子。
2014-06-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Schwinger effect in axion inflation on a lattice
Nordita（诺尔迪塔）；KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；The Oskar Klein Centre（奥斯卡·克莱因中心）；Texas Center for Cosmology and Astroparticle Physics（德州宇宙学与天体粒子物理中心）；Weinberg Institute for Theoretical Physics（温伯格理论物理研究所）；Department of Physics, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校物理系）；Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）；McWilliams Center for Cosmology & Department of Physics, Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学麦克威廉斯宇宙学中心及物理系）；School of Natural Sciences and Medicine, Ilia State University（伊利亚州立大学自然科学与医学院）
研究通过格点模拟探讨轴子膨胀后非线性演化，发现旋磁对偶产生导致导电性和磁场在强反作用起始时达到普适值，从而抑制高尺度轴子膨胀磁生成作为类星体观测可行解的前景。
2026-04-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Oscillating Chiral Tensor Spectrum from Axionic Inflation
我们研究了调制势下的轴子暴胀，考察了原初张量功率谱是否具有振荡特征，这一特征可以用未来的空间引力波实验（如DECIGO和BBO）来检验.在单场轴子单值暴胀的情况下，由于轴子的次普朗克衰变常数被抑制，很难检测到谱中的振荡。另一方面，在轴子与SU（2）规范场耦合的顺向色自然暴胀中，由于规范场引起的手征引力波的增强，张量谱中会出现相当大的振荡。我们期待这一特性将成为通过手征引力波研究早期宇宙中轴子现象的一个新的探索。
2016-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion Monodromy Inflation on Warped Throats
弦论中最近的轴子单值暴胀模型把暴胀势和模稳定势联系起来。现实的暴胀模型需要适度抑制暴胀子质量的机制相对于模量稳定尺度。在本文中，我们探讨实现这一想法使用翘曲的喉咙，其红移红外区域支持暴胀子模式。暴胀子势和它的单值性来自于与支撑喉道的通量的耦合。我们提供了明确的实现，这样的喉咙在IIB型NSNS和RR 3-形式的场强通量，并在IIA型RR 2-形式的通量。一旦嵌入到一个全球CY，这些系统将提供一个机制，实现混沌膨胀的尺度参数抑制相对于体物理。喉的建设是系统地进行使用几何转换系统的D-膜在奇点，其属性和动力学有效地编码使用二聚体图。轴子单值性的全息对偶是塞贝格对偶的准周期链。
2015-05-21 hep-ph hep-th
F-term Axion Monodromy Inflation
轴子的连续位移对称性是暴胀模型的几种实现的核心。特别是，轴子单值暴胀的目标是在弦论的背景下实现暴胀子的超普朗克场范围。尽管基本原理很好，但迄今为止构建的明确模型非常复杂。我们提出了一个新的和更好的轴子单值暴胀的情况下，暴胀的潜力来自F-项。我们提出了几种情况下，轴子产生于卡鲁扎-克莱因紧化的高维规范场（或p-形式的潜力）的存在下，通量和/或扭转的同源性。的monodromy对应于背景通量的变化，其F-项的性质表现在域壁之间的通量配置插值的存在。我们的方案导致不同的暴胀子潜力，包括线性大字段的行为，混乱的通货膨胀，以及潜力，甚至更高的权力。它们提供了一套优雅的结构，其性质与最近BICEP 2关于原始引力波的观测数据大致相同。
2014-10-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation Assisted by Heterotic Axions
我们探讨了在弱耦合杂合弦理论中获得暴胀的可能性，其中依赖模型的轴子负责驱动暴胀。这个模型可以被看作是$m^{2}ϕ^{2}$ -暴胀的某种外推，并且是明确实现弦理论中所谓的N-暴胀提议的一种尝试。轴子的瞬子生成势基本上有两个参数：自然质量尺度$M$和弦耦合$g_{s}$。对于各向同性紧致导致的顺序$\mathcal{O} (10^4)$轴子在四维光谱中，我们发现，与$(M, g_{s})\simeq(M_{GUT}, 0.5)$的CMB中观察到的温度波动正确地再现。我们假设一个初始随机分布的轴子的vevs。光谱指数$n_{s}$通常比$m^{2}ϕ^{2}$ -膨胀更红。vevs越大，光谱指数变得越红。考虑到从暴胀结束时开始的55个$e$折叠的大范围变化，我们发现$0.946\lesssim n_{s} \lesssim 0.962$。张量标量比$r$对vev更敏感，但通常小于$m^{2}ϕ^{2}$ -暴胀。此外，在首阶理论有效的区域中，$r$受$r < 0.10$约束。谱指数和张量标量比是相关的。例如，$n_{s}\simeq 0.951$对应于$r\simeq 0.036$。
2007-04-10 astro-ph hep-th
Towards Axionic Starobinsky-like Inflation in String Theory
结果表明，类Starobinsky势可以在弦论的非几何通量紧致化中实现，其中暴胀子包含一个轴子，轴子的位移对称性可以保护标量势的UV修正.为此目的，我们评估的backreacted，提升F-长期轴子monodromy潜在的，插值之间的二次和Starobinsky的形式。由于有一个控制近似的UV理论和实现单场膨胀的要求的限制进行了讨论。
2015-03-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Warming up cold inflation
轴子是暴胀子的一个很好的候选者，因为它的移位对称性避免了破坏许多单场模型的辐射修正。然而，轴子一般耦合到规范扇区。当轴子在膨胀过程中缓慢滚动时，这种耦合会导致产生一个非稀释的热浴，这种情况被称为“热膨胀”。“这种热浴可以极大地改变通货膨胀动力学和可观察到的预测。在本文中，我们证明了一个热浴可以形成各种各样的初始条件。此外，我们发现，轴子膨胀变得温暖的大范围的耦合，并明确映射的参数空间的两个轴子膨胀势。我们表明，在大区域的参数空间，轴子膨胀模型一旦被假定为安全的“冷”，实际上是温暖的，必须在这种情况下重新评估。
2021-11-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Analytic results in aligned axion inflation
针对原始轴子自然暴胀张标比超实验限制的问题，给出对齐轴子暴胀轨迹的解析解与唯象学表达式，分析其参数尺度与暴胀后演化，指出多场暴胀中多阶段暴胀或更普遍。
2024-09-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axions, strong and weak CP, and KNP inflation
我回顾的想法导致QCD轴子，也评论Jarlskog行列式描述观察到的弱CP破坏，和轴子相关的Kim-Nilles-Peloso通货膨胀。所有这些都使用伪标量，其基本原理是离散的规范对称性，无论是自底向上还是自顶向下的方法。在这里，引力的影响在低能有效理论中是不重要的。弦紧化不受整体对称性的引力破坏，并给出了弦紧化的一些例子。
2015-03-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Peccei-Quinn Inflation at the Pole and Axion Kinetic Misalignment
本文提出在 PQ 场动能项极点附近实现慢滚暴胀，利用 PQ 破坏势赋予轴子初始速度，通过动力学错位机制在较小衰变常数下解释 QCD 轴子遗迹密度，并预言可在未来 CMB 实验中检验的暗辐射信号。
2024-05-01 hep-ph hep-th
Natural Inflation with Natural Trans-Planckian Axion Decay Constant from Anomalous $U(1)_X$
我们提出了一个自然膨胀模型驱动的一个假想的或轴分量的凯勒模量在字符串启发的超引力。在反常的$U(1)_X$对称性下测量了轴子的位移对称性，这导致了依赖于模的Fayet-Iliopoulos（FI）项。物质场由F项稳定，模的实部由$U(1)_X$ D项稳定，而其轴子保持轻。因此，模的实部和虚部的质量在不同的尺度下被分离。自然暴胀的标量势由非微扰效应产生的超势实现。在这个模型中，可以自然地得到与BICEP 2观测相拟合所需的trans-Planckian轴子衰变常数。
2014-07-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Clockwork Axions in Cosmology: Is Chromonatural Inflation Chrononatural?
许多宇宙学模型依赖于轴子与规范场的大耦合。例子包括磁生理论、陡势暴胀理论、手征引力波理论和色性暴胀理论。这样的理论需要在$a F \widetilde{F}$耦合中出现的轴子场范围和质量尺度之间的不匹配。这种不匹配表明了一种潜在的单值性，轴子绕着它的基本周期缠绕了很多次。我们调查的程度，这个整数可以解释为一个较小的整数在UV完成的产品：在我们这个时代的说法，可以理论是“钟表”？我们认为，一个钟表结构产生的基本周期$F_a$的轴子的潜在$μ^4 \cos(\frac{a}{j F_a})$将遵守约束$μ< F_a$。对于某些应用，包括次普朗克场范围的色性暴胀，这个约束阻碍了发条UV完成。大耦合的替代途径包括大电荷场（一种受强耦合限制的方法）或动力学混合（需要更轻的轴子）。我们的研究结果表明，解释理论中的大参数的轴子宇宙学的完善可能会改变模型的唯象预测。
2018-06-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation models with Peccei-Quinn symmetry and axion kinetic misalignment
该研究提出含U(1)PQ对称性的自洽框架，通过引入共形耦合的PQ复标量场、额外希格斯二重态及右手性中微子，解决强CP问题，获得暴胀结束时足够大的初始轴子速度，实现高 reheating 温度且保持PQ对称性不恢复。
2024-11-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Swampland, Axions and Minimal Warm Inflation
以前已经注意到，温暖的通货膨胀是一种可能的方式来实现与dS沼泽地边界兼容的通货膨胀模型。但在这些讨论中，热浴动力学通常在很大程度上是不明确的。我们指出，最近推出的arXiv：1910.07525最小温膨胀，其中一个axionic耦合的暴胀导致一个明确的模型的热浴，产生模型的通货膨胀，可以很容易地适应宇宙观测，同时满足德西特沼泽地的界限，以及沼泽地的距离界限和trans-Planckian审查。
2020-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
QCD Axion Window and False Vacuum Higgs Inflation
如果暴胀过程中的哈勃参数$H_{\rm inf}$低于QCD尺度，并且暴胀持续足够长的时间，那么QCD轴子的丰度就会被抑制。我们表明，严格的上限的通货膨胀规模可以显着放宽，如果永恒的旧通货膨胀是由标准模型希格斯场被困在一个假真空在大字段值。具体地，如果假真空位于中间标度以上，则$H_{\rm inf}$可以大于$100\,$ GeV。我们还讨论了从假真空隧穿到电弱真空后的慢卷暴胀。
2020-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity from Axion-Gauge Fields Interactions during Inflation
本文研究了一个包含与SU（2）规范场耦合的轴子的暴胀模型中的标量-张量-张量非高斯信号。在这种设置中，度规涨落的来源是已经在线性水平上的规范场，提供了增强的手征引力波谱。同样的机制在产生三点函数的振幅时起作用，它在参数上大于标准的单场暴胀。
2018-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
No Dark Matter Axion During Minimal Higgs Inflation
King's College London（伦敦国王学院）
研究发现最小希格斯膨胀中轴子无法构成大量暗物质，除非在特定引力模型下调整参数。
2025-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
No Warm Inflation From a Vanilla Axion
本文证明具有离散位移对称性的普通轴子无法实现热摩擦主导的强暖慢滚暴胀，仅弱状态可能但受超普朗克衰变常数困扰，并讨论非最小及类轴子模型。
2025-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion monodromy inflation with multi-natural modulations
本文研究了用与轴子有关的动态生成项修正的轴子单值暴胀中的参数空间。该势具有多个正弦函数的线性势，其在产生调制中起作用。我们表明，这种潜在的导致一个大的张量标量比$r_T \sim 0.16$和一个大的负运行的光谱指数$α_s \sim - (0.02 -0.03)$。为了实现这些结果，一个小的层次之间的动力学尺度是必需的，而在正弦函数的衰减常数在这个模型中保持次普朗克。我们还讨论了通货膨胀后的再加热过程，在一个自下而上的方法。
2014-11-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Enhancement of the Axion Decay Constant in Inflation and the Weak Gravity Conjecture
基于单一余弦势的轴子暴胀模型要求轴子衰变常数$f$的大小是超普朗克的。然而，$f > M_{Pl}$不受弱引力猜想（WGC）的青睐。然后，我们可以问，是否可以构造符合WGC的轴子暴胀模型。在这项工作中，我们假设WGC的微观拉格朗日，使$f < M_{Pl}$。然而，暴胀是由一个远低于普朗克尺度的有效拉格朗日量控制的，其中暴胀子是一个与有效衰变常数$f_e$相关的有效轴子场，该常数可能与$f$非常不同。在这项工作中，我们提出了一个相干增强机制（CEM）的慢滚膨胀控制的平坦的潜力，可以产生$f_e \gg M_{Pl}$，而$f < M_{Pl}$。在分析中，我们认为景观的手征领域下收取的$U\left(1\right)$全球移动对称性，并考虑破缺的$U\left(1\right)$对称性的瞬子型对称性破缺条款。在破缺相中，有一个轻的赝南布-戈德斯通玻色子（pNGB）充当暴胀子。我们表明，与适当的选择对称性破缺项的暴胀子潜在的是一个叠加的许多余弦和条件，它们产生一个平坦的潜力允许一个增强$f_e$，使$f_e / M_{Pl} \gg 1$。我们讨论的效用，这种机制的各种暴胀模型起源于超对称性和超引力。相干增强机制允许人们通过扩展视界出口发生的场点附近的势，并将扩展系数与自然暴胀的扩展系数相匹配，将具有任意势的暴胀模型简化为有效的自然暴胀模型，即具有单个余弦。
2019-06-06 hep-ph hep-th
Stability in Axion Inflation with Strong Backreaction from a Massive Vector Boson
University of Massachusetts Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）
研究具有大质量矢量玻色子强反作用的轴子暴胀模型，通过修正传统模型，发现大质量规范场可使向强反作用阶段的转变平稳，避免不稳定性，为现象学上可行的暴胀实现提供可能。
2026-07-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Notes on Axion, Inflation and Graceful Exit in Stringy Cosmology
研究了树能级弦与介子和轴子有效作用的经典运动方程和相应的Wheeler-De Witt方程。然后分析了某些情形下的优美退出问题。
1997-01-23 hep-th
Lattice simulations of axion-U(1) inflation: gravitational waves, magnetic fields, and scalar statistics
通过晶格模拟研究轴子-U(1)暴胀，发现暴胀期间反作用可放宽引力波对耦合强度的约束，轴子涨落趋向高斯分布，且产生的磁场强度与观测下限相符。
2025-04-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
PBH dark matter from axion inflation
受到近似位移对称性的保护，轴子是驱动宇宙暴胀的理想候选者。它们与任何规范理论的陈-西蒙斯项的一般耦合产生了广泛的潜在可观测特征，包括CMB中的等边非高斯，直接引力波探测器范围内的手征引力波和原始黑洞（PBH）。在本文中，我们重新审视这些预测的轴子膨胀模型的非最小耦合到重力。相反的情况下，最低限度的耦合模型，通常预测规模不变的质量分布所产生的PBH在小尺度上，我们展示了如何广泛的峰值PBH光谱自然出现在这种设置。对于特定的参数值，所有的暗物质都可以用PBH来解释。
2017-08-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Evidence for Inflation in an Axion Landscape
我们讨论了超对称和超引力框架内的膨胀模型与景观的手征超场和一个$U(1)$移位对称性，这是打破了非微扰对称性破缺项的超势。我们把手征场的赝标分量标为轴子，把它们的实部标为轴子。因此，在模型中，只有一个轴子组合将是一个伪南布-戈德斯通玻色子，它将充当暴胀子。所提出的模型由于以下原因而构成一致的暴胀：暴胀势随着稳定的轴子而动态地出现，轴子衰变常数可以位于次普朗克区域，并且与普朗克数据一致。假设由$m$轴子对组成的轴子景观，每对中的轴子具有相反的电荷。提出了一种轴子势的快-慢分裂机制，该机制通过选择特殊的轴子基来实现。在此基础上，$2m$耦合方程分裂成进入快速滚动的$2m-1$方程，并且存在控制慢速滚动的$2m$场的唯一线性组合，从而控制曲率和张量扰动的功率谱。它表明，一个显着的部分参数空间存在的通货膨胀是成功的，即，$N_{\rm pivot} = {[50, 60]}$、曲率扰动的谱指数$n_s$以及张量扰动和曲率扰动的功率谱之比$r$都在普朗克实验给出的实验允许范围内。此外，它表明，该模型允许一个显着的区域的参数空间中的有效轴子衰变常数可以位于次普朗克域。
2018-03-14 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Strong Dynamics and Natural Inflation
我们继续研究D-膜II型紧化中闭弦轴子的四维有效场论。包含轴子的Stückelberg耦合需要在D膜交叉处存在手征费米子，其在强非阿贝尔规范耦合下的相互作用诱导轴子和标量手征凝聚激发的质量项，称为infladron。该装置允许实现自然的通货膨胀与一个封闭的弦轴子作为暴胀子和一个扁平的标量势由于更大质量的infladron的反反应。我们进一步指出，这个大场暴胀模型是不妥协的轴子虫洞修正。
2018-07-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Large Nongaussianity in Axion Inflation
暴胀范式在现象学上取得了成功，然而，仍然缺乏一个令人信服的粒子物理实现。关键的障碍是，一个适当的平坦的标量势的要求是敏感的紫外线（UV）物理。轴子是最有动机的暴胀子候选者之一，因为它们的势的平坦性自然受到移位对称性的保护。我们重新考虑了轴子暴胀中的宇宙学扰动，一致地解释了与规范场\tilde{F}的耦合，这在这些模型中普遍存在。这种耦合导致了规范量子的产生，这提供了暴胀子涨落的新来源，δ π。当轴子衰变常数< 10^{-2} M_p时，这种效应通常超过真空的标准涨落，并使当前观测到的CMB各向异性的非高斯性界限饱和。由于次普朗克值的衰变常数是典型的具体实现，承认UV完成（如N-膨胀和轴子monodromy），我们得出结论，大nongaussianity很容易获得非常小的和自然的实现通货膨胀。
2010-12-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
R-symmetric Axion/Natural Inflation in Supergravity via Deformed Moduli Dynamics
我们构造了一个超引力环境下的自然暴胀模型，其中暴胀子与具有平移对称性的模场相一致。暴胀子的超势是由具有变形模量约束的强动力学引起的介子凝聚产生的。与基于高更诺凝聚的模型相比，暴胀子势的产生没有$R$对称性破缺，因此不依赖于引力子质量。因此，我们的模型与低尺度超对称性是相容的。
2014-09-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On the validity of the perturbative description of axions during inflation
轴子在大膨胀场模型的许多实现中以及最近在小场模型中产生原始张量模式的替代机制中发挥着核心作用。如果这些轴子耦合到规范场，耦合会产生一个快子不稳定性，导致规范场的指数增强，这反过来又会衰减成可观测的标量或张量曲率扰动。因此，一个完全自洽的治疗过程中的轴子膨胀是很重要的，在这项工作中，我们讨论了耦合到规范场的轴子的微扰约束。我们展示了最近通过这些替代机制产生张量模式的提议如何与in-in形式主义中的微扰理论发生冲突。有趣的是，我们指出，约束参数弱于一个将估计的基础上朴素的功率计数的传播的规范场。在非阿贝尔规范场的情况下，我们推导出新的约束的规范耦合的大小，这也适用于某些模型的自然大的字段膨胀，如对齐机制。
2016-10-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Suppressing Extra-Dimensional Axion Isocurvature Dynamically
William I. Fine Theoretical Physics Institute, School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学院威廉·I·芬理论物理研究所）；School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学院）
研究额外维度 QCD 轴子在暴胀时量子涨落产生等曲率微扰限制暴胀尺度的问题，提出在翘曲五维模型中的动态抑制机制，可满足 CMB 等曲率界限并允许更高暴胀尺度。
2026-07-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
