用引力波探索引力子质量

在直线对撞机上探测一个轻引力子以探索SUSY破缺标度

Detecting a Light Gravitino at Linear Collider to Probe the SUSY Breaking Scale

如果超对称性在低尺度（$M_{susy}$）下动态破缺，在弱尺度的几个数量级内，那么最轻的超对称伙伴是引力子，次轻的超对称伙伴是质量为$m_{χ^0_1}$的中性伴子$χ^0_1$，它可以衰变为光子（$γ$）和引力子（$\widetilde{G}$）。我们研究了$e^{-}e^{+}\rightarrow χ^0_1 χ^0_1 \rightarrow γ\widetilde{G}γ\widetilde{G}$的检测在拟议的直线对撞机，并找到的范围内的参数$M_{susy}$和$m_{χ^0_1}$，可以访问与右手极化电子束在$\sqrt{S}=500$ \，GeV，与50\，${\rm fb}^{-1}$积分亮度。并简要讨论了目前电子和强子对撞机的可达范围。

Constraining the Cosmic Strings Gravitational Wave Spectra in No Scale Inflation with Viable Gravitino Dark matter and Non Thermal Leptogenesis

We revisit the hybrid inflation model gauged by $U(1)_{B-L}$ extension of the Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM) in a no-scale background. Considering a single predictive framework, we study inflation, leptogenesis, gavitino cosmology, and the stochastic background of gravitational waves produced by metastable cosmic strings. The spontaneous breaking of $U(1)_{B-L}$ at the end of inflation produces a network of metastable cosmic strings while, the interaction between $U(1)_{B-L}$ Higgs field and the neutrinos generate heavy Majorana masses for the right-handed neutrinos. The heavy Ma…

Catastrophic Production of Slow Gravitinos

We study gravitational particle production of the massive spin-$3/2$ Rarita-Schwinger field, and its close relative, the gravitino, in FRW cosmological spacetimes. For masses lighter than the value of the Hubble expansion rate after inflation, $m_{3/2} \lesssim H$, we find catastrophic gravitational particle production, wherein the number of gravitationally produced particles is divergent, caused by a transient vanishing of the helicity-1/2 gravitino sound speed. In contrast with the conventional gravitino problem, the spectrum of produced particles is dominated by those with momentum at the U…

作为LHC引力子暗物质探针的长寿命希格斯玻色子

Long-lived higgsinos as probes of gravitino dark matter at the LHC

我们研究了LHC对具有轻希格斯玻色子、小R宇称破缺和引力子暗物质的超对称模型的敏感性。费米-LAT对伽马射线搜索中衰变的引力子暗物质的限制为类希格斯诺中性伴子NLSP衰变长度设定了一个下限，从而产生了位移顶点对撞机的签名。利用公开可用的信号、背景和探测器响应的模拟工具，我们发现质量在100-400 GeV、R宇称破缺在10^-8 ~ 10^-9之间的希格斯玻色子可以出现在积分亮度为10-30 fb^-1的8 TeV LHC数据中。我们证明，在信号的情况下，希格西诺质量可以通过重建的双μ子质量的边缘。

论引力玻色子的自旋

On the spin of gravitational bosons

我们发掘了大质量矢量玻色子、引力子和引力子的时空结构。虽然与这些粒子相关的曲率带有确定的自旋，但潜在的电势不能也不应该被解释为单自旋对象。例如，我们预测，在大质量引力子的静止坐标系中进行自旋测量，结果将是3/2和1/2。最简单的情况是保持黎曼曲率不变，从而避免与广义相对论的经典检验相冲突。然而，量子结构获得了对传播子的额外贡献，并且它产生了额外的相位。

暴胀宇宙中引力子和暴胀子的非热产生

Nonthermal production of gravitinos and inflatinos in the Inflationary Universe

原始核合成的成功对引力遗迹的丰度施加了严格的限制。这对于引力子来说尤其如此，对于引力介导超对称破缺的模型来说，引力子的质量应该在TeV量级以下，因此只有在核合成结束后才会衰变。我们讨论了几个手征场模型中引力子的非热产生，以便能够区分超对称破缺和暴胀的机制。我们的显式计算表明，超伙伴的暴胀子可以显着产生。引力子可以在预热阶段和随后的暴胀子/暴胀子衰变中产生。我们验证，这种生产是远远低于核合成的约束，提供部门负责目前的超对称性崩溃是弱耦合（例如，只有引力）的一个驱动通货膨胀。

热引力子的产生和轻子成因的对撞机实验

Thermal Gravitino Production and Collider Tests of Leptogenesis

在考虑引力子暗物质的情况下，我们得到了在标准模型规范耦合下热产生引力子的剩余密度的全规范不变结果。对于所需的温度热leptogenesis，我们发现高吉诺质量边界，将在未来的对撞机探测。我们表明，一个可以想象的重力子质量的测定将允许在实验室中的热leptogenesis的可行性的一个独特的测试。

在ILC探测长寿命的Staus和引力子

Detection of long-lived staus and gravitinos at the ILC

本文介绍了国际直线对撞机（ILC）在探测亚稳态$\stau$，精确测量其质量和寿命，以及从衰变$\stau\toτ\sG$中确定引力子$\sG$的质量等方面所具有的巨大潜力，从而为研究引力耦合和普朗克尺度提供了直接途径。

$μ$-hybrid Inflation, Gravitino Dark Matter and Stochastic Gravitational Wave Background from Cosmic Strings

We present a successful realization of supersymmetric $μ$-hybrid inflation model based on a gauged $U(1)_{B-L}$ extension of the minimal supersymmetric standard model, with the soft supersymmetry breaking terms are playing an important role. Successful non-thermal leptogenesis with gravitino dark matter yields a reheat temperature in the range $2 \times 10^{7} \lesssim T_R \lesssim 5 \times 10^{9}$ GeV. This corresponds to the predictions $2 \times 10^{-18} \lesssim r\lesssim 4 \times 10^{-13}$ for the tensor to scalar ratio, and $-2 \times 10^{-6} \lesssim dn_s/d\ln k \lesssim -5 \times 10^{-…

超共形对称、超引力与宇宙学

Superconformal Symmetry, Supergravity and Cosmology

介绍了超共形耦合的一般N=1规范理论。该理论具有局域SU（2，2| 1）对称性和无量纲参数。阐明了Fayet-Iliopoulos项的超共形起源。这个具有自发破缺共形对称性的理论的相位给出了N=1超引力与物质相互作用的各种公式，这取决于R对称固定的选择。我们发现局部超共形理论对于描述具有共形平坦FRW度规的早期宇宙物理是有用的。超共形理论在宇宙学中的一些应用包括：i）暴胀后的粒子产生，特别是引力子的非共形螺旋度1/2态，ii）宇宙学中的超希格斯效应，以及引力子与具有变化的标量场的引力背景中任意数量的手征和矢量多重态相互作用的方程的推导，（3）超引力弱耦合极限和引力-Goldstino等价。这解释了为什么早期宇宙中引力子的产生在弱引力耦合的极限下不会被抑制。我们讨论了超共形理论中可能存在的一个不间断相，它被解释为超引力的一个强耦合极限。

各向异性暴胀后的引力重子生成

Gravitational Baryogenesis after Anisotropic Inflation

当我们考虑引力子问题时，引力重子生成在宇宙的标准热历史中可能不会产生足够的重子不对称性。因此，有人认为宇宙的各向异性可以通过增加Ricci标量曲率的时间变化来增强重子不对称性的产生。研究了各向异性暴胀结束时产生的各向异性引力重子生成。虽然我们证实了所产生的重子不对称性比原来的各向同性宇宙学模型得到了增强，但考虑到最近CMB观测对各向异性的约束，我们发现仅仅通过引力重子生成而不受引力子问题的影响仍然很难得到所观测到的重子不对称性.

探索基本粒子的引力相互作用

Probing Gravitational Interactions of Elementary Particles

基本粒子之间的引力相互作用被普朗克尺度M_P ~ 10^18 GeV所抑制，并且通常被认为太弱而无法通过实验进行探测。我们表明，与传统的智慧，这样的相互作用可能会在未来几年的粒子物理实验研究。作为一个例子，我们考虑常规超引力与稳定的引力子作为最轻的超对称粒子。次轻的超对称粒子（NLSP）在大约一年后通过引力相互作用衰变为引力子。这个寿命可以通过在对撞机上停止NLSP并观察它们的衰变来测量。这些研究将在前所未有的小尺度上测量牛顿的引力常量，揭示暗物质，并提供一个了解早期宇宙的窗口。

用弱透镜测量测量轻引力子质量

Weighing the Light Gravitino Mass with Weak Lensing Surveys

我们将结合未来的宇宙学调查和对撞机实验来探索轻引力子质量m_{3/2}的发现潜力。前者探测宇宙物质密度场中轻引力子的印记，而后者则寻找超对称破缺机制的特征。轻引力子的自由流抑制了星系和亚星系尺度上的密度波动，在那里弱的引力透镜可以被用作强有力的探测器。我们进行数值模拟的结构形成量化的效果。然后，我们运行真实的引力透镜的光线跟踪模拟，以测量具有轻引力子的模型中的宇宙剪切。我们预测了未来可能达到的广泛领域调查的Fisher分析，轻引力子质量可以确定的精度为m_{3/2} =4 \pm 1 eV的超Suprime凸轮调查和宇宙微波背景各向异性数据的组合普朗克卫星。未来的大型综合巡天望远镜将获得的相应精度为δ m_{3/2} =0.6 eV。大型强子对撞机14 TeV的实验数据将在规范介导的超对称性破缺（GMSB）模型的最小框架中提供对m_{3/2} \simeq 5 eV的约束。我们的结论是，一个大类的GMSB模型可以通过结合宇宙学观测和对撞机实验进行测试。

$R+ζR^{2}$超引力中的暗物质和暴胀

Dark Matter and Inflation in $R+ζR^{2}$ Supergravity

众所周知，包含在$R+ζR^{2}$（超）引力中的引力自由度导致了斯塔罗宾斯基势，在普朗克数据支持的暴胀宇宙学的单场设置中。在这封信中，我们将讨论这个模型的另一个有趣的方面，与引力子的产生有关，重点是相应的质谱。假设超对称性在很高的尺度上破缺，超重引力子暗物质（SHGDM）和Starobinsky的暴胀可以相干地统一在一个$R+ζR^{2}$超引力中。引力伴子被认为是超对称粒子（LSP），并且在暴胀期间非热产生，反过来又起源于具有Starobinsky势的标量。引力伴子的质量随暴胀子场而变化，因此出现了超重引力伴子的连续谱。该理论是实现与$U(1)_{R}$规范对称性。然而，在弦UV完备中，$U(1)_{R}$对称性可以被非微扰弦瞬子破缺，而为了我们的场景的一致性，$U(1)_{R}$规范对称性破缺必须被破缺，以便产生引力子和规范子的软质量项。R-奇偶破坏算子可以在非微扰水平上产生。在宇宙学时间尺度上，引力子可以衰变为高能中微子和光子，这对高能宇宙射线实验具有重要意义。

使用100 TeV的Gravitino进行低标度量规调节

Low-Scale Gauge Mediation with a 100 TeV Gravitino

我们提出了一个新的低尺度规范介导超对称性破缺框架，引力子质量为O（100）TeV。通常的4D规范中介模型预测一个轻引力子，并遭受宇宙学问题。在我们的框架中，规范介导下的重引力子是在一个平坦的额外维度下实现的，其紧化尺度接近大统一理论尺度。来自引力/异常调解的可见扇区的超粒子质量被抑制，它们纯粹是由可见膜上的常规规范调解产生的。重要的是，Higgs Bmu项在首阶处消失，这使我们能够获得适合于电弱对称性破缺的mu-Bmu关系。我们讨论了两种可能的超对称性破缺源：1）Scherk-Schwarz超对称性破缺，我们称之为Scherk-Schwarz规范介导; 2）引力超对称性破缺局域在一个隐藏的膜上。在情形2）中，宇宙学模量问题也可以放松。

电子-光子碰撞中的超轻引力子

Superlight gravitinos in electron-photon collisions

受最近对高维空间超对称性研究的启发，我们讨论了质量< 0.001 eV的超轻引力子的实验特征。我们专注于过程（e- gamma -> selectronR引力子）作为超对称性的探测，其中产生了一个重的超伴子和一个超轻的引力子。事实上，在这个过程中，只有一个重超伴子处于最终状态，与传统的对产生相比，在壳层产生需要更低的质心能量。例如，对于500 GeV的机器，我们发现，如果超对称性破缺尺度小于约2 TeV，则会发现正信号。如果没有发现正信号，这个过程就限制了超对称性破缺的尺度。

Gravitational Waves in Metastable Supersymmetry Breaking

If supersymmetry is broken in metastable vacua, it is not clear why we are now in there rather than supersymmetric vacua. Moreover, it is natural to expect that we were in supersymmetric vacua, which have higher symmetry than metastable vacua, in the early universe. In this paper, we reexamine and improve the previous analysis on the cosmological evolution of the vacuum structure in the ISS model of metastable supersymmetry breaking by taking into account constraints on the reheating temperature, which is needed to avoid the overproduction of gravitinos. It turns out that the desired phase tra…

规范介导的超对称破缺中规范-引力子耦合的单光子检验

Testing Gauge-Gravitino Coupling in Gauge-Mediated Supersymmetry Breaking Through Single Photon Events

我们证明了由中性伴子对产生引起的$e^+e^- \to γ+$失能过程可以探测规范介导超对称破缺模型中的$γ-\tildeγ- \gravitino$和$Z-\tilde Z-\gravitino$耦合.这使得人们能够研究不同高吉诺的Goldstino耦合的相互关系，这是一个迄今为止尚未强调其可测性的特征。标准模型的背景得到抑制与右极化电子束的使用。发射光子的能量和角分布可以将这些模型与最小超对称理论及其变体区分开来。

真空涨落产生的模、模和引力子的丰度

The abundance of moduli, modulini and gravitinos produced by the vacuum fluctuation

模、模里尼和引力子有引力强度相互作用，再加热后的热碰撞产生的它们的丰度大致相同。由于它们的质量为$100\GeV$阶，对应于引力介导的超对称破缺，这导致了众所周知的再加热温度上的束缚$γT\sub R\lsim 10^9\GeV$，其中$γ\leq 1$是熵稀释因子。真空涨落也产生了这些粒子，其丰度由模函数方程的解决定。在每一种情况下的方程是一个对应的自由场，我们仔细考虑的行为的有效质量在关键时期后的通货膨胀。它可能有一个快速的振荡，但不影响粒子丰度。确认现有估计数;模子的丰度和（可能）由真空产生的模子的丰度比由热碰撞产生的模子的丰度小，但引力子的丰度可能大得多，如果超对称性破缺是由引力介导的，则导致$T\sub R$上的更紧束缚。值得注意的是，在规范介导的超对称破缺的情况下，引力子的丰度可能足以使其成为暗物质的候选者。

超对称、大额外维与引力微子猜想

Supersymmetry, Large Extra Dimensions and the Gravitino Conjecture

基于引力微子猜想，研究超对称与额外维缺失现象的相关性，通过各向异性指数α参数化内体积缩放，导出引力微子质量与KK尺度的线性关系仅适用于一或两个大额外维。

再加热期间自旋-3/2粒子的引力产生

Gravitational Production of Spin-3/2 Particles During Reheating

本文计算再加热阶段由暴胀子凝聚体经引力子交换产生的自旋-3/2 raritron 密度，给出稳定粒子的最小质量约束，并比较含 goldstino 演化的 gravitino 产生与传统机制。

CMSSM中的引力子暗物质与BBN的改进约束

Gravitino Dark Matter in the CMSSM With Improved Constraints from BBN

在约束MSSM的框架下，我们重新研究引力子作为宇宙中最轻的超伴子和冷暗物质的候选者。与最近的其他研究不同，我们包括了热贡献，其文物人口从散射等离子体和非热的中性伴子或斯陶衰变后冻结-了。相对于以前的分析[1]，我们更新，扩展和大大改善我们的治疗从观察到的轻元素丰度的额外的能量释放在BBN与晚期引力子生产的约束。假设引力伴子的质量在GeV到TeV的范围内，并且对于其他超对称参数的自然范围，中性伴子区域被排除在外，而对于较小的引力伴子质量值，它再次成为允许的。引力子遗迹丰度是一致的观测约束冷暗物质从BBN和CMB在一些定义明确的领域的斯陶地区，但在大多数情况下，只是由于占主导地位的贡献的热人口。这意味着，根据引力子的质量，一个足够大的再加热温度。如果$\mgravitino>1$ GeV，则$T_R>10^7$ GeV，如果BBN和其他约束允许，但对于轻引力子，如果$\mgravitino>100$ keV，则$T_R>3\times 10^3$ GeV。另一方面，主要来自BBN的约束意味着上限$T_R \lsim {a few}x 10^8\times10^9$ GeV，这似乎与热leptogenesis不一致。最后，大多数优选的STAU区域对应于作为假真空的物理真空。这种情况可以在大型强子对撞机上进行部分探测。

从宇宙微波背景计算束缚轻引力子质量

Constraining Light Gravitino Mass from Cosmic Microwave Background

我们研究了在未来的宇宙微波背景（CMB）观测中限制轻引力子质量m_{3/2}的可能性。质量m_{3/2} <O（10）eV的轻引力子模型是一个非常有趣的模型，因为它不受宇宙学引力子问题的影响，此外，它可以与许多重子生成/轻子生成的场景（如热轻子生成）相兼容。我们表明，CMB各向异性的透镜可以是一个很好的探针m_{3/2}，并获得预期的约束m_{3/2}从未来的CMB调查，如PolarBeaR和CMBpol实验的透镜电位的精确测量。如果引力子质量为m_{3/2} =1 eV，我们将得到引力子质量的约束为m_{3/2} < 3.2 eV（95% C. L.）对于Planck+PolarBeaR组合和m_{3/2} =1.04^{+0.22}-0.26} eV（68% C. L.）关于CMBpol贝叶斯模型的选择问题进行了讨论。

暴胀和具有EeV引力子的高尺度超对称性

Inflation and High-Scale Supersymmetry with an EeV Gravitino

我们考虑暴胀和超对称性破缺的背景下，一个极小模型的超对称性，其中唯一的“低”能量剩余的超对称性是引力子的顺序EeV的质量。在这个理论中，超对称性破缺的尺度高于暴胀子的质量，即m ~ 3 x 10^{13} GeV，所有的sfermion和gaugino质量也是如此。特别是，对于一个无标度的制定Starobinsky样的膨胀使用的体积模量T，我们表明，即使超对称性破缺规模是非常大的膨胀可以容纳。再加热是通过引力耦合到两个希格斯偶极子驱动的，并通过大的μ参数增强。这导致引力子冷暗物质的质量被限制在0.1 EeV $\lesssim m_{3/2} \lesssim 1000$ EeV的范围内。

没有弱尺度超引力的弱尺度超对称

Weak Scale Supersymmetry Without Weak Scale Supergravity

一般认为，弱尺度超对称性意味着弱尺度超引力，在这个意义上，引力子和引力耦合模的质量低于100 TeV。本文提出了一个现实的框架，在隐藏的部门，其中的引力子和引力模的质量可以大得多的超对称性破缺。这完全消除了隐藏扇区模型的宇宙学问题。超对称破缺通过反常介导的超对称破缺传递到可见扇区。该框架与微扰规范耦合统一是兼容的，并且可以在“扭曲”额外维度的模型中实现，或者在强耦合的四维共形场论中实现。

在$e^-e^-$对撞机上探测SUSY破裂尺度

Probing the SUSY breaking scale at an $e^-e^-$ collider

如果超对称性是在低能标度下自发产生的，那么由此产生的引力子将非常轻。这样一个轻引力子与电子-选择子对的纵向分量的相互作用强度就变得与电弱相互作用的强度相当了。这样的轻引力子可能会改变$e^_L e^_R-->\tilde {e}_L\tilde {e}_R$的MSSM值的横截面。因此，该截面的精确测量可用于探测低能超对称性破缺标度。

规范介导超对称性破缺的宇宙学问题

Cosmological aspects of gauge mediated supersymmetry breakdown

本论文研究了规范介导的超对称破缺的一些基本宇宙学问题，并从宇宙学角度探讨了超对称破缺扇区。我们表明，像亚稳真空选择和引力子在再热早期宇宙的过度生产的问题，自然是不存在的最一般的类规范调解模型，不包括额外的成分或假设。我们还发现，引力子一般可以解释宇宙的大部分暗物质。我们也考虑了超对称性破缺扇区的弦状紫外完备的宇宙学意义。

超引力中B-L Higgs暴胀的引力波、μ项和轻子生成

Gravitational Waves, mu Term & Leptogenesis from B-L Higgs Inflation in Supergravity

考虑了具有R和规范B-L对称性的最小超对称标准模型的可重正化扩展.该模型结合了由四次势驱动的混沌暴胀，与希格斯场相关，导致U（1）B-L的自发破缺，并产生可能可检测的引力波。我们采用二次Kahler电位与一个突出的移位对称部分成比例的c-和一个微小的违反，成比例的c+，包括在一个对数与前因子-N<0。在超势中的一个相关参量偏小的情况下，给出了MSSM的μ项的解释。重子生成是通过非热的轻子生成来实现的，轻子生成是通过暴胀子衰变为质量低于1.8x10^13 GeV的最轻或次轻的右手中微子来实现的。我们的方案可以与当前的暴胀观测数据、宇宙的重子不对称性、引力子对再加热温度的限制以及中微子振荡参数的数据相对抗，其中0.012<=c+/c-<1/N，引力子轻至1 TeV。

超对称破缺与M理论中的软项

Supersymmetry Breaking and Soft Terms in M-Theory

本文在强耦合杂化$E_8 \times E_8$弦（M-理论）框架下研究了Gaugino凝聚。超对称性在一个隐藏的扇区中破缺，引力相互作用在可观测扇区中诱导软破缺参数。由此产生的软质量是引力子质量的数量级。这种情况类似于弱耦合$E_8 \times E_8$理论，但有一个重要的区别：我们避免了小的高更子质量的问题，现在它可以与引力子质量相媲美。

无标度超引力中膨胀子的衰变

The Decay of the Inflaton in No-scale Supergravity

我们研究了膨胀子在无尺度超引力中的衰减，并表明相对于最小超引力或具有通用Kahler势的模型，由于超引力效应引起的引力相互作用引起的衰减被高度抑制。我们还表明，衰变到引力子被抑制。我们证明，衰变和充分的再加热是可能的，引入一个非平凡的规范动力学项。这个通道可能在无标度超引力中占主导地位，但产生的再加热温度足够低，以避免引力子问题，同时足够高，以进行大爆炸核合成和重子生成。

随机引力波背景：暴胀和非暴胀宇宙学的探索

Stochastic gravitational waves backgrounds: a probe for inflationary and non-inflationary cosmology

物理场景，导致高能量的随机引力波背景（频率范围从$μ$ Hz到GHz）进行检查。在某些情况下，对数能谱的典型振幅甚至可以比普通暴胀预测大8个数量级。讨论了产生的引力子的能量密度与频率的关系中的标度违反。

自旋3/2场的高频引力波

High frequency gravitational waves from spin-3/2 fields

我们指出了特殊形式的引力波信号预期从气体的粒子进行预热过程中产生的自旋3/2。鉴于引力子可以通过实验观察到的方式表现出来的方式很少，我们强调未来提高超高频探测器灵敏度的重要性。这篇评论是基于出现在[arXiv：1811.11774 [hep-ph]]中的工作。

Probing PeV scale SUSY-breaking with Satellite Galaxies and Primordial Gravitational Waves

We study an inevitable cosmological consequence in PeV scale SUSY-breaking scenarios. We focus on the SUSY-breaking scale corresponding to the gravitino mass $m_{3/2}=100{\rm eV}-1{\rm keV}$. We argue that the presence of an early matter-dominated era and the resulting entropy production are requisite for the Universe with this gravitino mass. We infer the model-independent minimum amount of the entropy production $Δ$ by requiring that the number of dwarf satellite galaxies $N_{\rm sat}$ in the Milky Way exceed the currently observed value, i.e. $N_{\rm sat}\gtrsim63$. This entropy production …

严格反常介导的超对称破缺

Strictly Anomaly Mediated Supersymmetry Breaking

我们考虑MSSM扩展与异常调解作为超光速破缺的来源，和一个U（1）对称性，解决了快子slepton问题，并介绍了中微子质量的跷跷板机制，和希格斯μ项。我们比较它的光谱与那些所谓的最小异常介导的超对称破缺。我们发现了一个类似于标准模型的希格斯粒子，质量为125 GeV，引力子质量为140 TeV，tan（beta）=16。而μ子反常磁矩与实验值相差3 σ。该模型自然地产生了一段时间的混合膨胀，它可以退出到一个假真空的特点是大希格斯vev，达到真正的基态后，一段时间的热膨胀。标量谱指数约为0.975，中性伴子暗物质的正确丰度可以由热产生的引力伴子衰变产生，只要引力伴子质量（以及希格斯质量）很高。自然轻的宇宙弦产生，满足从宇宙微波背景的界限。互补的脉冲星时间和宇宙射线边界要求弦主要通过环衰减成引力波。除非环非常小，否则下一代脉冲星定时阵列将排除或探测该模型中的弦导出引力辐射背景。

我们能用引力波探测视界尺度的普朗克修正吗？

Can we probe Planckian corrections at the horizon scale with gravitational waves?

未来的探测器可以作为引力显微镜来探测黑洞与引力波合并的视界结构。但这台显微镜能探测量子体系吗？我们研究了这个有趣的问题，发现（i）距离分辨率的误差对Love数的误差是指数敏感的，（ii）量子引力的不确定原理迫使一个基本的分辨率极限。因此，虽然引力显微镜可以区分黑洞和其他奇异的物体，但它的分辨率远低于普朗克尺度。

纯引力中介中的非普适性

Non-Universalities in Pure Gravity Mediation

最简单的纯引力中介模型只包含两个自由参数：引力子质量和\tan β。标量质量在某些高能重整化标度下是普适的，而高更诺质量是通过反常确定的，并取决于引力子质量和规范耦合。这个理论需要相对较大的引力子质量（m_{3/2} \gtrsim 300 TeV）和有限的\tan β \simeq 1.7- 2.5范围。在这里，我们推广的理论，允许在希格斯软质量的非普适性。这引入了零个、一个或两个与希格斯软质量相关的新自由参数。这种推广使我们能够大大增加\tan β中的允许范围，并使人们能够找到具有较低m_{3/2}的可行解。如果我们希望找到来自胶子的低能信号，后者是很重要的。这些非普适性的一些特殊情况暗示了希格斯玻色子玻色子是南武-戈德斯通玻色子或希格斯双重态的部分无标度结构。因此，我们探测签名在弱尺度和结构在大统一理论和/或普朗克尺度。

原始引力波：早期宇宙的探测

Primordial gravitational waves : a probe of the early universe

我们讨论了引力波天文学作为早期宇宙探测器的潜在宇宙学作用。下一代探测器--目前正在生产中--也许能够观测到宇宙诞生后最早时刻剧烈过程产生的引力波的随机背景。探测器灵敏度范围内可行的理论方案包括强烈的一阶相变（可能在暴胀结束时）和宇宙弦网络。在这一阶段，其他原始的背景，从慢卷膨胀，全球拓扑缺陷和标准的电弱相变似乎超出了范围。任何可能的宇宙学来源的发现将对我们理解非常早期的宇宙和最高能量的基础物理学产生巨大的影响。

用引力波背景探测原始黑洞丰度

Gravitational wave background as a probe of the primordial black hole abundance

当且仅当原始密度涨落具有较大的振幅时，才能形成大量的原始黑洞（PBH），这意味着由这些标量扰动作为二阶效应产生的张量扰动也很大，并且与观测数据相当。结果表明，脉冲星定时观测可以发现/排除质量范围为\sim 10^2 M_solar的黑洞，它们被认为是中等质量黑洞的候选者;质量范围为10^{20-26} g的黑洞，它们被认为是暗物质的候选者，未来的空间激光干涉仪和原子干涉仪可以探测到这些黑洞.

作为宇宙探测器的致密双星的引力波

Gravitational Waves from Compact Binaries as Probes of the Universe

未来对引力波的探测迫使我们考虑天体物理学、引力波理论和基础理论将相互作用的多种方式。在本文中，我总结了一些最近的工作，开发这样的接口。特别是，我专注于如何非真空天体物理环境可以修改的引力波信号发射的紧凑的二进制inspirals，以及是否从前者的签名是可检测的当前和未来的引力波探测器。我还描述了引力波建模和基础理论之间的接口，侧重于参数化的后爱因斯坦框架（一个通用框架，以检测偏离广义相对论在未来的引力波数据）及其当前的数据分析实现的状态。

月球下质量原始黑洞双星的引力波--超维的新探索

Gravitational Waves from Sub-lunar Mass Primordial Black Hole Binaries - A New Probe of Extradimensions

在许多膜世界模型中，引力在~ 1 TeV的电弱尺度下被大幅修正。在这样的模型中，月球质量为M ~ 10^{-7}M_sun的原始黑洞（PBH）可能是在宇宙温度为~ 1 TeV时产生的。如果我们银河系的暗晕中有很大一部分是由这些月球质量的黑洞组成的，那么在我们的附近将存在大量的黑洞双星。第三代探测器如EURO可以探测到来自这些双星的引力波，也可以确定它们的啁啾质量。通过设计一种在大于1 kHz的高频波段上灵敏的新探测器，可以证实额外维度的存在。

关于离散$Z_N$对称的规范反常和引力反常的注记

Note on gauge and gravitational anomalies of discrete $Z_N$ symmetries

本文讨论了离散$Z_N$对称性为不被规范瞬子和引力瞬子破坏而应满足的相容性条件。作为例子，我们在没有规范和引力异常的最小超对称标准模型（MSSM）中，列出了所有的$Z_N$ ${\cal R}$对称和非${\cal R}$ $Z_N$对称（N= 2，3，4）。我们发现，存在非异常的离散对称性，禁止重子数破坏到6维水平（在超空间）。我们还观察到MSSM中不存在非异常的$Z_3$ ${\cal R}$对称性。此外，我们指出在一个Majorana自旋为3/2的引力子理论中，当存在Eguchi-Hanson（EH）引力瞬子时，一大类$Z_4$ ${\cal R}$ -对称性被破坏.对于更高的$Z_N$ ${\cal R}$对称性，通常也是如此。我们还注意到，在四维${\cal N}=1$超引力中，无论理论的物质含量如何，EH瞬子总是破坏整体的$U(1)$ ${\cal R}$ -对称性。

Multi-Km3中微子望远镜超对称破缺的间接探测

Indirect Probes of Supersymmetry Breaking in Multi-Km3 Neutrino Telescopes

最近的研究表明，大视场的荧光望远镜可以间接探测超对称破缺的尺度。在这里，我们表明，根据它们对抗大背景的能力，多Km 3体积中微子望远镜可能独立地探测类似的破缺标度区域，该区域位于\sim 10 ^5和\sim 5 x 10 ^6 GeV之间。我们考虑的场景中，引力子是最轻的超对称粒子，其次是最轻的（NLSP）是长寿的slepton。间接探测补充了一项提议，该提议表明1公里3的望远镜可以直接探测这种突破性的尺度。高能量的中微子流可能在地球中相互作用，产生衰变为τ的NLSP。我们估计率的τ，考虑到再生过程中，和二级μ子，这是产生在τ衰变，在多公里3探测器的速率。

引力波对致密双星并合宇称破坏的探测

Gravitational Waves Probes of Parity Violation in Compact Binary Coalescence

重力平衡违反了吗？鉴于最近的观测引力波从合并紧凑的双星，我们制定了一个战略，找到一个答案与当前和未来的探测器。我们确定了引力波中宇称破坏的关键特征：在其传播过程中的振幅双折射和在其产生过程中的修正啁啾率。然后，我们确定最佳的二进制测试奇偶违反重力的存在，并优先进行建模，将需要进行这样的测试之前，探测器达到其设计灵敏度的研究。

作为宇宙弦网络探测器的引力波背景中的各向异性

Anisotropies in the gravitational wave background as a probe of the cosmic string network

脉冲星计时阵列是通过寻找引力波背景来检验宇宙弦是否存在的有力工具之一。背景的振幅与宇宙弦的信息有关，例如张力和弦网络的性质。此外，通过测量引力波（GW）背景中的各向异性，人们可能能够提取更多关于宇宙弦性质的信息。在本文中，我们提供的各向异性水平的估计，预计在GW背景产生的尖点宇宙弦。我们发现，各向异性水平强烈依赖于初始环的大小$α$，因此，我们可能能够把约束$α$通过测量GW背景的各向异性。我们还发现，某些区域的参数空间可以通过移动观测频率的GWs进行探测。

消磁引力透镜作为暗物质结构和非最小引力耦合的探测工具

Demagnifying gravitational lenses as probes of dark matter structures and nonminimal couplings to gravity

研究非最小引力耦合如何产生负引力势曲率区域，通过消磁效应探测暗物质结构并区分引力耦合与其他宇宙模型。

跑道模型中的低尺度暴胀与超对称破缺

Low-scale Inflation and Supersymmetry Breaking in Racetrack Models

在弦论的许多模稳定化方案中，暴胀的尺度似乎与超对称破缺的尺度在同一量级。因此，对于低尺度的超对称破缺，暴胀的尺度也应该很低，除非在特定的模型中避免这种相关性。我们在IIB型弦论中的一个单一模的跑道模型中探讨了这样一个低尺度的暴胀现象。暴胀发生在凯勒模势的拐点附近。获得可接受的宇宙学密度扰动导致引入磁化的D 7-膜源非微扰超势。引力子质量m_{3/2}被选择在30 TeV左右，这样暴胀子衰变产生的引力子就不会影响大爆炸核合成。超对称性是通过反常和模的混合媒介传递到可见部分的。我们发现，这两个源对高根质量的贡献是相等的，而标量质量主要由反常贡献决定。这是低膨胀的结果，可以在LHC上探测到。

原初引力波背景作为原初黑洞的探针

Primordial Gravitational Wave Background as a Probe of the Primordial Black Holes

研究原初引力波诱导密度扰动坍缩形成原初黑洞，发现用PGWs解释PTA数据不会导致黑洞过量产生，并基于PBH丰度约束推导出未来天文台可探测的引力波振幅。

Detectable Gravitational Wave Signals from Affleck-Dine Baryogenesis

In Affleck-Dine baryogenesis, the observed baryon asymmetry of the Universe is generated through the evolution of the vacuum expectation value (VEV) of a scalar condensate. This scalar condensate generically fragments into non-topological solitons (Q-balls). If they are sufficiently long-lived, they lead to an early matter domination epoch, which enhances the primordial gravitational wave signal for modes that enter the horizon during this epoch. The sudden decay of the Q-balls into fermions results in a rapid transition from matter to radiation domination, producing a sharp peak in the gravit…

一级相变产生的引力波作为早期物质支配时代及其逆问题的探索

Gravitational waves from first order phase transitions as a probe of an early matter domination era and its inverse problem

我们研究了在物质主导的宇宙中一级相变的引力波背景，并表明它有一个独特的功能，从该功能中可以很容易地提取有关宇宙的相变和热历史的属性的重要信息。此外，我们讨论了这样的引力波背景的宏观参数之间的简并鉴于信号的反问题。

围绕中等质量黑洞的自相互作用暗物质的引力波探测

Gravitational wave probes on self-interacting dark matter surrounding an intermediate mass black hole

本文研究中等质量黑洞周围超轻自相互作用标量暗物质形成的孤子核如何造成引力波相移，并通过 Fisher 矩阵分析评估未来类 LISA 实验可约束的 SIDM 参数空间。

探测对撞机上的再加热温度和原始核合成

Probing the Reheating Temperature at Colliders and with Primordial Nucleosynthesis

考虑引力子暗物质的情况下，一个长寿命的带电slepton，我们表明，对撞机测量的slepton质量和它的寿命可以探测不仅引力子质量，但也膨胀后的再加热温度TR。在一个模型独立的方式，我们推导出TR的上限，并讨论他们的约束下，从原始的催化锂-6通过束缚态效应。在质量低于1 TeV的slepton的适合对撞机的区域，对于小的胶子-slepton质量分裂的极限情况，得到的最大再加热温度的保守估计约为TR=3 \times 10^9 GeV，对于在大统一尺度下普适软超对称破缺参数的典型情况，约为TR=10^8 GeV。我们发现，在大型强子对撞机上测定胶子-斯莱普顿质量比，将检验TR>10^9 GeV的可能性，从而检验等级重右手马约拉纳中微子的热稀薄生成的可行性。

暗物质的引力波探测：挑战与机遇

Gravitational wave probes of dark matter: challenges and opportunities

在本白皮书中，我们讨论了利用引力波表征和识别暗物质的前景，涵盖了广泛的暗物质候选类型和信号。我们认为，目前和即将到来的引力波探测器为解开暗物质的性质提供了前所未有的机会，我们确定了最紧迫的挑战和开放的问题，目的是鼓励在这两个令人兴奋的研究领域之间的接口强大的社区努力。

标量扰动引起的引力波作为小尺度原初谱的探针

Gravitational waves induced by scalar perturbations as probes of the small-scale primordial spectrum

与大约大于$1$兆秒差距的大尺度原始扰动相比，较小尺度的原始扰动没有受到严重的限制。我们重新讨论了利用引力波探测小尺度原初扰动的问题，这是基于这样一个事实：当存在小尺度上的大振幅原初扰动时，在标量扰动中会产生振幅相对较大的二阶引力波，这些引力波可以被现有的和计划中的引力波项目探测到.我们使用精确的方法来计算这些诱导的GWs，并考虑到不同的实验诱导GWs仔细的敏感性，报告现有的和预期的小尺度原始光谱的限制。

引力波作为SUSY尺度的探测器

Gravitational waves as a probe of SUSY scale

我们调查了超对称理论中平坦方向的哈勃诱导质量的来源，并表明哈勃诱导质量的符号通常在膨胀结束后发生变化。这意味着，在大多数超对称模型中，包括最小超对称标准模型，整体宇宙弦通常在暴胀结束后形成。宇宙弦发出频率与哈勃尺度相对应的引力波，直到哈勃参数减小到扁平方向的软质量时，引力波消失。结果表明，引力波的峰值频率与超对称尺度有关。对这个引力波信号的观测将为我们提供超对称尺度和再加热温度的信息。