Non-Linear Resonance in Relativistic Preheating
在早期宇宙的暴胀之后可能会有一段短暂的预热,通过参数共振的动力学导致快速和非平衡的粒子产生。然而,参数共振效应对再热段的线性度非常敏感。在再加热扇区中的额外的自相互作用,例如像DBI拉格朗日量的非正则动力学项,可以增强或阻碍预热的参数共振效应。在DBI再加热扇区的情况下,通过阻尼相对论谐振子的参数共振来描述预热。在本文中,我们说明了相对论振子中的非线性项如何关闭参量共振效应。当存在非线性自相互作用时,这限制了预热的有效性。
2014-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Preheating in an inflationary model with disformal coupling
本文研究了非形式耦合暴胀模型中的预热机制,其中标量场$ϕ$(暴胀子场)与非形式变换诱导的另一个物质场$χ$自然耦合.在目前的情况下,新的衍生物相互作用混合动力学方面的两个领域出现固有的。我们首先推导出背景系统的演化时,背景场上的反作用被忽略。我们研究了模型中参数共振引起的粒子产生,发现在闵可夫斯基空间中参数共振的阶段可以用Mathieu方程描述。有趣的是,我们发现在我们的模型中通常可以实现广泛的共振。最后,我们比较了我们的结果与以前研究的模型与导数耦合。
2017-07-06 gr-qc hep-ph hep-th
Preheating in the Standard Model with the Higgs-Inflaton coupled to gravity
我们研究的细节预热的暴胀的情况下,标准模型希格斯,强烈的非最小耦合到重力,发挥的作用的暴胀。我们发现,宇宙不会立即通过微扰衰变重新加热,而是启动了一个复杂的过程,其中微扰和非微扰效应混合。希格斯玻色子凝结体开始在其势能的最小值附近振荡,由于违反了所谓的绝热性条件,非微扰地产生W和Z规范玻色子。然而,在每个半振荡期间,所产生的规范玻色子完全衰变(微扰)为费米子。这样,规范玻色子的衰变阻止了参量共振的发展,因为玻色子在开始时不能显著地模拟。然而,转移到玻色子衰变产物的能量不足以使宇宙重新加热,因此在大约一百次振荡之后,共振效应最终将主导微扰衰变。大约在同一时间(或稍早一点),规范玻色子对希格斯凝聚体的反作用也将开始显着。不久之后,宇宙充满了希格斯粒子的残余凝聚体和非热分布的标准模型粒子,这些粒子作为辐射红移,而希格斯粒子继续作为无压流体振荡。我们计算出在逆反应中存在的所有物种之间的能量分布。从那里直到热化,系统的演化是高度非线性和非微扰的,需要通过数值模拟进行仔细研究。
2009-01-22 astro-ph hep-ph hep-th
Magnetogenesis during inflation and preheating in the Starobinsky model
通过假设有效暴胀子场$ϕ$与电磁场的动力学耦合$f^{2}(ϕ)FF$,我们探讨了Starobinsky模型中暴胀和预热阶段的磁成因.我们考虑指数耦合函数$f(ϕ)=\exp(αϕ/M_{p})$的情况,并表明,对于$α\sim 12-15$,有可能产生强度为$\gtrsim 10^{-15}$高斯的大尺度磁场。产生的磁场的光谱是蓝色的,光谱指数为$n=1+s$、$s>0$。我们已经发现,对于耦合参数$α=12-15$的相关值,模型避免了所有相关模式的反反应问题。
2017-02-13 astro-ph.CO hep-th
Ensemble fermions for electroweak dynamics and the fermion preheating temperature
我们完善的实施合奏费米子的电弱部门的标准模型,前面介绍。我们认为不同的可观的行为作为合奏的大小增加,并表明,动力学收敛合奏大小足够小,整个电弱部门的模拟变得数值上容易处理。我们应用该方法计算的有效预热温度在一个快速的电弱转变,相关的冷电弱重子。我们发现,这个温度从来没有低于20 GeV,这与早期的结果相结合,令人信服地排除了标准模型CP破坏作为宇宙重子不对称性的起源。
2013-09-24 hep-lat hep-ph hep-th
Black hole production in tachyonic preheating
我们提出了一个自相互作用的标量场在早期宇宙经历快子预热的完全非线性模拟。我们发现,在亚视界尺度上的密度扰动被放大的快子不稳定性保持长程相关,即使在随后的参数共振,在相反的标准模型的预热为主的参数共振。结果,最终的光谱表现出记忆性,并且在形状上不是通用的。我们发现,在随后的参量共振时代,宇宙的状态方程几乎是尘埃状的,因此金斯波长比视界尺度小得多。如果我们的2D模拟准确地反映了3D的情况,那么有很大的参数空间区域被黑洞的过度生产所排除。然而,与COBE/WMAP标准化一致的实际参数值很可能安全地在这个黑洞过度生产区域之外。
2006-01-26 astro-ph hep-ph hep-th
Preheating Axions in String Cosmology
本研究针对弦暴胀模型中的轴子参数共振产生展开分析,通过推导动力学耦合与模依赖轴子质量导致的 Mathieu 方程推广形式,确定共振强度并应用于IIB型纤维暴胀模型,发现重轴子大量产生会约束参数空间以避免宇宙过闭合。
2024-11-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Abelian gauge preheating
本研究针对标量暴胀子与非阿贝尔SU(2)规范场耦合模型的预热过程,提出结合格点规范理论和有限差分法的数值方案,揭示快子不稳定性实现高效预热且受非阿贝尔自耦合抑制,为该类模型预热机制提供数值分析与技术细节。
2018-01-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Statistics of general functions of a Gaussian field -application to non-Gaussianity from preheating-
本文给出了计算高斯场任意函数的标量的一般公式。这项工作扩展了标准的领先阶近似的基础上的三角洲N形式主义的情况下,截断的三角洲N在一些低阶不产生正确的答案。作为这个公式的应用,我们研究了在无质量预热模型中产生的原始曲率扰动的2,3和4点函数,通过近似曲率扰动和高斯场之间的映射作为由晶格计算建议的许多尖峰正态分布函数的和。我们还讨论了这种情况下的观测结果,并表明三谱将是一个关键的观察到的CMB地图中搜索预热签名。发现在高斯场相关器中,对于任意Δ N,首阶曲率关联函数的形式与标准局域型曲率函数的形式一致。在这种近似下,我们还发现,标准公式的非线性参数的产品所给出的e-折叠数的导数仍然成立后,我们取代裸e-折叠数出现在原来的Δ N扩展与一个平滑的字段空间与高斯窗函数。
2013-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reheating in supersymmetric high scale inflation
受参考文献\cite{am1,am2}的启发,我们分析了在超对称性中暴胀子衰变是如何使宇宙再热的。在非超对称情况下,暴胀子通常通过预热而衰变,除非它与其他场的耦合非常小。人们会天真地认为,超对称性增强了玻色子的预热,因为它引入了新的标量,如平方子和slepton。相反,我们指出,预热是不可能在超对称性。原因是标量势中的平坦方向,按slepton和squark场的规范不变组合分类,在早期宇宙中一般都朝着大真空期望值(VEV)移动。他们通过标准模型汤川耦合,这在运动学上阻止VEVs $> 10^{13}$ GeV的预热,诱导超对称保持质量的暴胀子衰变产物。只有在平坦方向开始振荡之后,并且一旦平坦方向VEV充分红移,才允许衰减。对于具有弱尺度超对称性的模型,这通常发生在哈勃膨胀率:$H \simeq (10^{-3}-10^{-1}) {\rm TeV}$,此时暴胀子在微扰状态下衰变。据我们所知,这是第一次在超对称性中正确处理暴胀子衰变到标准模型粒子的分析。有许多重要的结果:没有危险的超对称遗迹(特别是引力子)的过度生产,超重暗物质的共振激发,以及没有通过非微扰产生右手中微子的非热leptogenesis。最后,超对称平坦方向甚至可以通过不让辅助场变成快子场来破坏混合暴胀。
2007-09-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Analytic and Numerical Study of Preheating Dynamics
我们分析了预热现象,即爆炸粒子生产由于参数放大的量子涨落在未破碎的情况下,或Spinodal不稳定性在破碎的阶段,使用闵可夫斯基空间$O(N)$矢量模型在大$N$限制,研究所涉及的非微扰问题。我们给出了弱耦合的解析结果和时间短的时间相比,在该时间内的波动成为相同的顺序作为树的水平,以及数值结果,包括充分的backreact.In对称性是不破的情况下,解析结果同意与数值的共同域的有效性。在对称性破缺的情况下,从原点处的不稳定最小值开始的慢滚初始条件引起了一个新的和意想不到的现象:真空能量的动力学弛豫。也就是说,在这两种情况下,我们分别用解析法和数值法得到了状态方程,其表达式为:一个有效的多方指数之间的真空和辐射状支配插值的条款。我们发现,简化分析的基础上的谐波行为的零模式,产生一个马蒂厄方程的非零模式错过了重要的物理。此外,不包括完全逆反应的分析不保存能量,导致未结合的粒子产生。我们的结果不支持最近的索赔的对称性恢复的非平衡涨落。最后估计的再加热温度,以及讨论的不一致性的动力学方法热化时,非微扰大量的粒子被创建。
1996-10-08 astro-ph hep-ph hep-th
Non-standard kinetic term as a natural source of non-Gaussianity
我们考虑了具有非标准动力学项的暴胀后的再加热。我们发现,在不同的哈勃补丁继承的长波长模量不均匀性的动力学项的差异可能会产生显着水平的非高斯膨胀后。
2008-10-29 astro-ph hep-ph hep-th
Global topological k-defects
研究了具有非正则动力学项的对称破缺模型的全局拓扑缺陷。除了一个质量参数进入潜力,一个额外的维度参数出现在这样的模型-一个“动力学”的质量。在这些模型中的缺陷的性质是相当不同的“标准”的全球域壁,旋涡和单极子,如果他们的动力学质量尺度小于其对称性破缺规模。特别地,取决于动力学项的具体形式,这种缺陷的典型尺寸可以比具有相同势项的标准缺陷的尺寸大得多或小得多。非标准缺陷的特征质量,可能是在宇宙早期的相变中形成的,取决于相变的温度和动力学质量。
2006-10-20 astro-ph hep-ph hep-th
Nonlinear perturbations of cosmological scalar fields with non-standard kinetic terms
本文采用协变形式导出了两个标量场支配的宇宙中非线性扰动的精确演化方程。这些标量场的特征在于非正则动力学项和任意的场空间度规,这是受弦论启发的暴胀模型中通常遇到的情况。我们将非线性标量微扰分解为绝热模和熵模,推广了线性理论中的定义,并导出了相应的精确演化方程。我们还得到了均匀密度超曲面上曲率扰动的非线性推广,表明在大尺度上它只来源于熵扰动的非线性版本。然后,我们扩大这些方程的二阶扰动,使用坐标为基础的形式主义。我们的结果是相对紧凑和优雅的,使人们能够识别新的影响来自非正则结构的标量场拉格朗日。我们还解释了如何分析,在我们的形式主义,有趣的情况下,多场Dirac Born Infeld通货膨胀。
2008-12-09 astro-ph gr-qc hep-th
Gauge k-vortices
我们考虑具有非正则动力学项的对称破缺模型中的规范涡旋。这一工作扩展了我们以前对包括规范场在内的全局拓扑k-亏损的研究(hep-th/0608071)。该模型由一个具有非正则动力学项的标量场组成,而对于规范场,其动力学项的标准形式被保留。在这种模型中出现的拓扑缺陷,k-涡旋,与"标准“涡旋相比,可能具有完全不同的性质。这是因为一个额外的维度参数进入了所考虑模型的拉格朗日-一个“动力学”质量。我们简要地讨论了宇宙学的可能后果,特别是,宇宙弦的形成在早期宇宙的相变和它们的性质。
2007-11-11 astro-ph hep-ph hep-th
Higgs Chaotic Inflation in Standard Model and NMSSM
我们构造了一个混沌暴胀模型,其中Higgs场在标准模型中以及在超对称标准模型的单态扩展中扮演暴胀子的角色。关键的想法是允许希格斯场的非正则动力学项。该模型是最近提出的运行动力学暴胀的实现,其中动力学项的系数随着暴胀子场的增长而增长。暴胀子势取决于希格斯动力学项的结构。例如,在标准模型和NMSSM中,暴胀子势分别与φ ^2和φ ^{2/3}成正比。也有可能有一个平坦的暴胀子潜力。
2010-09-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Non-Adiabatic Pressure Perturbation and Non-Canonical Kinetic Terms in Multifield Inflation
对三种不同类型的模型,数值研究了两个标量场驱动的暴胀过程中非绝热压强扰动的演化。在第一个模型中,场具有标准动力学项。其他两个模型考虑功能非正则动力学项;第一个包含两个字段,这是通过他们的动力学项耦合,第二个字段中的一个字段具有标准的动力学项与其他字段是一个DBI字段。我们发现,非绝热压力扰动的演化和最终振幅强烈依赖于动力学项。
2012-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar-Kinetic Branes
本文试图在含有一个额外维数的标量动力学项$F(X,ϕ)=Xϕ^m$的实标量场描述的膜世界场景中寻找厚膜解,其中$X=\frac12\nabla_Mϕ\nabla^Mϕ$代表标准动力学项,$m=0,1,2\cdots$ .我们主要考虑弯曲膜,即de Sitter和Anti-de Sitter四维切片。当取四维宇宙学常数$Λ_4\rightarrow 0$时,得到了平坦膜的解。当参数$m=0$,这些解决方案转向那些标准方案.分析了引力子在这些膜上的局域化和谱。
2010-05-30 gr-qc hep-th
Warped Graviton Couplings to Bulk Vectors with Brane Localised Kinetic Terms
在Randall-Sundrum(RS)模型中,通过引入UV和IR膜定域规范动力学项,实现了Kaluza-Klein(KK)引力子与体标准模型(SM)矢量之间的非普适耦合.我们发现,这样的动力学项可以减少耦合的KK引力子SM规范玻色子,也确保KK矢量质量是一致的电弱精度约束。
2017-12-03 hep-ph hep-th
A Consistent Theory of Kinetic Mixing and the Higgs Low-Energy Theorem
粒子物理学的标准模型扩展了新的阿贝尔规范群,允许新规范玻色子和超荷规范玻色子之间的动力学混合,导致与光子的混合。在许多模型中,与超荷规范玻色子的混合只捕获了与光子的部分动力学混合项,因为新的规范玻色子也可以与$SU(2)_L$规范玻色子的中性成分混合。我们考虑到这些贡献,并提出了一个一致的描述动力学混合的一般阿贝尔规范群在电弱对称和破碎的阶段。我们确定了一个有效的运营商,捕获动力学混合与$SU(2)_L$和演示如何renormalisable的贡献出现,如果带电场只获得他们的质量从电弱对称性破缺。首次从单圈动力学混合振幅出发,导出了新阿贝尔规范玻色子与标准模型希格斯玻色子耦合的低能定理.
2022-10-18 hep-ph hep-th
Flavor structure from `canonical' Yukawa interactions and `emergent' kinetic terms
本研究从正则汤川相互作用与动能项涌现的视角,探究标准模型夸克味结构,提出基于含大量有质量态辐射修正使夸克动能项在红外区涌现的方案,可生成符合实际的味结构。
2023-09-20 hep-ph hep-th
Kinetic Equations and Turbulence in Large $N$ Vector and SYK-like Models
The Graduate Center, CUNY(纽约市立大学研究生中心)
本文通过大N展开技术,分别推导大N矢量模型与类SYK模型的动力学方程,发现类SYK模型的动力学方程无时间局域碰撞积分,并揭示出新型强湍流标度指数。
2026-10-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th