COBE, Gravitational Waves, Inflation and Extended Inflation
我们分析了COBE测量的宇宙微波背景（cmb）各向异性对暴胀模型的影响。在暴胀过程中的真空涨落会产生绝热密度扰动，也会产生引力波。这两个贡献的cmb各向异性的比率给出了一个任意的慢滚暴胀子潜力。从IRAS/QDOT和POTENT星系调查的结果被用来规范化的密度扰动的频谱上的规模$20h^{-1}\Mpc$，使COBE测量的规模$10^3h^{-1}\Mpc$提供了一个下限的光谱指数$n$。对于"幂律"和"扩展的"暴胀，引力波是显著的，并且在$2$-sigma水平上的界限是$n>0.84$。对于"自然"膨胀，引力波是可以忽略不计的，约束被削弱到$n>0.70$，最好的是勉强符合最近的建议，解释在APM星系调查中观察到的过度集群。许多版本的扩展暴胀，包括那些基于Brans-Dicke理论的，都被排除了，因为它们需要$n\lsim 0.75$，以便在暴胀结束时形成的泡沫现在不应该在cmb中被观察到。
1992-08-31 astro-ph gr-qc hep-ph
Thermal Inflation and the Gravitational Wave Background
我们考虑的影响，热膨胀-一个短的，第二次通货膨胀，可以出现在超对称的情况下-对随机引力波的背景。我们表明，虽然原始暴胀引力波背景在CMB尺度下基本上没有变化，但在太阳系尺度下它被大量稀释，并且无法通过BBO类型的实验观察到。相反，在热膨胀结束时的气泡碰撞可以产生一个新的随机背景。我们计算了在此相变过程中产生的气泡的可能属性，并表明该信号的预期幅度和频率将落入BBO范围内。
2008-04-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Circular Polarization of Primordial Gravitational Waves in String-inspired Inflationary Cosmology
我们研究了原初引力波圆偏振的产生机制。圆偏振是在弦激发的宇宙学中由高斯-邦纳项驱动的超膨胀过程中产生的。由高斯-邦纳项引起的张量模不稳定性和由引力陈-西蒙斯项引起的宇称破坏是该机制的基本组成部分。我们还讨论了产生的圆偏振的引力波的可探测性。事实证明，单场暴胀的简单模型与CMB的观测结果相矛盾。为了克服这个困难，我们提出了一个双场暴胀模型。在这个双场模型中，引力波的圆极化是在大爆炸观测器（BBO）或分赫兹引力波天文台（DECIGO）设计的频率范围内产生的。
2008-03-10 astro-ph gr-qc hep-th
Direct detection of the inflationary gravitational wave background
暴胀一般预测了一个随机背景的引力波在一个广泛的频率范围内，从那些可与宇宙微波背景（CMB）测量，以那些可直接与引力波探测器，如美国宇航局的大爆炸观测器（BBO）或日本的分赫兹干涉仪引力波观测器（DECIGO），目前正在研究。在这里，我们调查的BBO/DECIGO频率的暴胀引力波背景的可探测性。为此，我们调查了一系列与CMB和大尺度结构（LSS）的约束一致的慢卷暴胀模型。我们超越了通常的假设幂律功率谱，这可能会打破给定的16个数量级的频率之间的CMB和直接检测，而不是解决暴胀动力学的四类暴胀势。在各种暴胀模型中，直接探测是可能的，尽管在引力波信号不出现在CMB偏振中的任何模型中可能都不可能。然而，BBO/DECIGO的直接检测可以帮助区分在CMB/LSS尺度上具有相同慢滚参数的暴胀模型。
2006-03-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Direct Detection of Primordial Gravitational Waves in a BSI Inflationary Model
我们调查的可能性，直接检测未来的空间干涉仪的随机引力波（GW）的背景下产生的暴胀阶段在一类可行的$Λ$ CDM BSI模型。在$10^{-3}$ Hz附近的频率，发现最大值$Ω_{gw}(ν)\sim 3\times 10^{-15}$，与单场慢卷暴胀模型相比，改进了大约一个数量级。这大概不足以在不久的将来进行调查。
1999-06-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Stochastic Gravitational Wave Production After Inflation
在许多暴胀模型中，加速膨胀的时期以预热结束，这是一个高度非热的演化阶段，在此期间暴胀子将能量泵入与之耦合的一组特定的场动量模式。这必然会引起大的，瞬态密度不均匀性，可以源一个显着的频谱的引力波。在本文中，我们考虑了预热过程中产生的引力波的一般性质，对几个特定的暴胀模型的频谱进行了详细的计算，并确定了需要进一步研究的问题。特别是，我们认为，如果这些引力波存在，它们必然会落入直接探测实验可行的频率范围内-从实验室到太阳系尺度。我们从数值模拟中提取了$λϕ^4$和$m_ϕ^2 ϕ^2$暴胀后预热的引力波谱，发现它们导致了$Ω_{gw}h^2\sim 10^{-10}$左右的引力波振幅。这比暴胀期间产生的原始引力波的振幅要高得多。然而，这些引力波的典型波长比LIGO尺度短得多，尽管在极端情况下，它们可能在拟议的BBO任务所能达到的尺度上可见。我们调查可能的实验方法来检测预热过程中产生的任何引力波背景。
2006-03-22 astro-ph gr-qc hep-th
Can universe exit from phantom inflation due to gravitational back reaction?
在幻影暴胀模型中研究了宇宙学扰动的引力反作用效应。计算了波长大于哈勃半径的宇宙学扰动的引力反作用的有效能量动量张量。结果表明，引力反作用的影响将抵消幻影能量的影响。在一个混沌幻影暴胀模型中，证明了如果暴胀结束时的幻影场大于由必要的e折叠所确定的临界值，引力反作用可能会终止幻影暴胀阶段.
2006-04-27 astro-ph gr-qc
Structure of Primordial Gravitational Waves Spectrum in a Double Inflationary Model
详细研究了在双暴胀模型中两个标量场仅通过引力相互作用产生的引力波背景及其对遗迹微波背景大角度温度起伏的相对贡献$T/S$. $T/S$和GW谱$n_T$的斜率之间的关系被证明是一个由一个标量场和更复杂的模型驱动的慢卷膨胀之间的判别测试。它被发现，GW振幅不完全是零的频谱振荡的最小值，这个属性是一个观察，在原则上，表现GW是在一个压缩真空状态在通货膨胀。
1995-05-27 astro-ph gr-qc hep-th
Gravitational Wave Spectrum in Inflation with Nonclassical States
暴胀过程中的初始量子态由于含时参数$ω_{phys}(k/a)$的放大可能演化为高度压缩的量子态，这可能是trans-Planckian物理中修正的色散关系。这种压缩量子态是一种非经典态，在经典理论中没有对应的量子态。我们考虑了压缩态、压缩相干态和压缩热态等非经典态，计算了模式离开视界时引力波微扰的功率谱。
2004-02-13 astro-ph gr-qc hep-th
Effective Field Equations of the Quantum Gravitational Back-Reaction on Inflation
量子引力反作用提供了同时解决宇宙学常数问题和提供一个标量不起特殊作用的暴胀自然模型的可能性。在这个模型中，暴胀的开始是因为宇宙学常数并不是不自然的小。它通过虚引力子之间积累的引力相互作用而结束，虚引力子被暴胀膨胀撕裂。虽然微扰技术可以用来研究的影响，只要它仍然很弱，他们打破时，反反应开始对膨胀率施加明显的影响。在这个演讲中，我认为通货膨胀的结束是突然的，实际上会出现通货紧缩的过度。(This附带地提供了用于再加热的非常有效的机制）。随后的演变可以理解为过去光锥的开放与形成热屏障之间的竞争，以保持暴胀期间的相关性。
2001-11-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Detectability of inflation-produced gravitational waves
探测暴胀过程中激发的引力波作为量子力学波动是暴胀的关键测试，对了解暴胀模型的细节至关重要。我们讨论了宇宙背景辐射（CBR）的各向异性和偏振和激光干涉仪，如LIGO，VIRGO/GEO和LISA探测这些重力波的潜力。
1996-07-12 astro-ph gr-qc
Can the Gravitational Wave Background from Inflation be Detected Locally?
宇宙背景探测器（COBE）探测到的微波背景各向异性可能包含一个由暴胀产生的引力波分量。结果表明，由暴胀引起的引力波可以用“空间光束”探测器观测到，但激光干涉仪重力波天文台（LIGO）观测不到。核心结论是一个令人惊讶的结论，它只依赖于关于暴胀物理学的弱假设。COBE信号的引力波分量越大，预期的本地引力波信号{ \em越小}。
1993-07-26 astro-ph gr-qc
A Microscopic Limit on Gravitational Waves from D-brane Inflation
我们得到了一个微观约束的最大场变化的膨胀在弯曲的D膜膨胀。根据莱斯的结果，这意味着在暴胀期间产生的引力波的数量有一个上限。我们表明，在$r > 0.01$水平的检测将伪造慢卷D膜膨胀。在DBI膨胀中，如果$r$在膨胀过程中迅速减小，则在特殊的紧化中可能检测到张量。我们还表明，对于特殊情况下的DBI通货膨胀与二次潜力，目前的观测约束意味着强大的上界的五种形式的流量。
2006-10-26 astro-ph hep-th
The gravitational wave background from super-inflation in Loop Quantum Cosmology
本文研究了圈量子宇宙学中张量涨落的行为，重点研究了一类具有近标度不变标量场功率谱的标度解。利用$n_t \approx 2$计算得到了引力场扰动的谱指数，并发现在功率谱中有一个强的蓝倾。因此，张量模的振幅在大尺度上被抑制了许多数量级，与标准暴胀情景预测的相比，$n_t \approx 0$。
2008-10-01 astro-ph gr-qc hep-th
Gravitational Waves from Braneworld Inflation
我们研究了在具有额外维度的膜世界宇宙学中由暴胀产生的原初引力波。利用原初引力波探测额外维度的优势在于，它们的理论只依赖于几何，而不依赖于膨胀和稳定的微观模型。D（D-3）/2自由度的自由体引力子以张量、矢量和标量模投影到三维膜上。我们发现，对于一个具有四维de Sitter（暴胀）切片和两个（或一个）世界膜边缘的5维（或D维）扭曲度规的一般几何，有以下不可行的结果：由于KK谱中的间隙，大质量KK引力子模不是由暴胀（具有哈勃参数H）产生的;间隙的普遍下界是sqrt {3/2} H。不存在体引力子的无质量标量和矢量投影，这与具有KK紧化的几何不同。由暴胀产生了一个无质量的4d张量模，其振幅为H/M_P，其中M_P是暴胀过程中的有效普朗克质量，由D维基本质量M_S和内维体积导出。然而，弯曲dS膜世界的M_P在低能时可能不同于平坦膜世界的M_P，这可能是由于内部空间体积的H依赖性，也可能是由于稳定化前膜分离的变化。因此，膜世界宇宙学中暴胀产生的引力波的振幅可能与4d理论中暴胀预测的不同。
2002-09-16 astro-ph hep-ph hep-th
Detection of Gravitational Waves from Inflation
最近对宇宙微波背景（CMB）中温度涨落的测量表明，宇宙是平坦的，大尺度结构是由原始绝热扰动通过引力下落而形成的。这两个观察结果似乎表明，我们对通货膨胀的看法是正确的。但是，什么是新的物理学负责通货膨胀？这个问题可以通过观察CMB的极化来回答。暴胀有力地预言了宇宙学引力波的随机背景的存在，其振幅与暴胀能量标度的平方成正比。这种引力波背景在宇宙微波背景辐射的极化中引起了独特的信号。如果暴胀发生在比大统一小得多的能量尺度上，那么信号将太小而无法检测到。然而，如果暴胀与大统一或普朗克尺度物理学有关，那么可以想象，在普朗克卫星的乐观情况下，信号是可以检测到的，或者如果不是，那么可以通过专门的后普朗克CMB偏振实验。探测器技术的现实发展以及适当的扫描策略可以产生这样一个后普朗克实验，它将在十年的时间尺度内将普朗克对引力波背景的灵敏度提高几个数量级。
2000-11-17 astro-ph gr-qc 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
Reheating After Quintessential Inflation and Gravitational Waves
我们研究了经典暴胀产生的引力波谱对再加热过程的依赖性。我们考虑两个极端的再加热过程。一种是膨胀宇宙中粒子产生的引力再加热，其中辐射主导时期的开始由于暴胀子（kination）的动能主导时期的存在而延迟。另一种是费尔德等人所考虑的瞬间预热，即宇宙在暴胀结束后不久就变成辐射主导的。我们发现，在$\sim 100$ MHz处的引力波谱对再加热过程相当敏感。这一结果不仅限于典型的通货膨胀，但适用于各种通货膨胀模型。相反，探测到或没有探测到$\sim$ 100 MHz的原始引力波将提供有关膨胀中再加热过程的有用信息。
2004-02-09 astro-ph gr-qc
CBR Temperature Fluctuations Induced by Gravitational Waves in a Spatially-Closed Inflationary Universe
原初引力波是在指数膨胀（暴胀）宇宙的德西特阶段由于量子零点真空涨落而产生的。这些波产生宇宙背景辐射（CBR）温度的波动。在空间封闭的Friedman-Robertson-Walker（FRW）宇宙学模型中，我们计算了这些温度涨落的关联函数的多极矩。结果进行了比较，在空间平坦的情况下，相应的多极。除非今天的密度参数$Ω_0$大于2，否则差异很小。（参见Physical Review D）。
1994-10-07 astro-ph gr-qc hep-th
Gravitational waves, inflation and the cosmic microwave background: towards testing the slow-roll paradigm
暴胀模型的一个基本但尚未检验的预言是产生一个非常弱的宇宙引力辐射背景。我们调查所需的灵敏度为空间为基础的引力波激光干涉仪的峰值灵敏度在$\sim 1$赫兹观察这样的信号作为模型参数的函数，并比较它与间接的限制，可以设置从现在和未来的宇宙微波背景任务的数据。我们专注于慢滚单场暴胀模型和仪器配置，如LISA后续任务：大爆炸观察者提出的信号预测。
2005-06-08 astro-ph gr-qc
Gravitational wave generation in power-law inflationary models
我们研究了幂律暴胀模型中引力波的产生。用连续Bogoliubov系数法计算了引力波的能谱。我们表明，通过观察10^（-5）到10^5 Hz之间的频率间隔以及GHz范围，可以获得关于暴胀周期本身以及暴胀结束和辐射主导时代开始之间热化状态的重要信息。因此，我们认为开发覆盖MHz/GHz频率范围的引力波探测器是未来的一项重要任务。
2008-06-06 astro-ph
Gravitational Wave Production At The End Of Inflation
我们考虑在暴胀或"预热“结束时由于参数共振而产生的引力波。这导致了大的不均匀性，在膨胀结束时，在同向运动的哈勃视界内产生了引力波的随机背景。我们证实，这些引力波的振幅不需要依赖于暴胀能量标度。我们分析了一个显式模型，其中暴胀能量标度为~10^9 GeV，产生的信号接近Advanced LIGO和BBO的灵敏度。这一信号突出了暴胀物理学的一个新的观测"窗口“的可能性，并为在Hz到GHz范围内寻找引力波的随机背景提供了重要的动力，其振幅约为Ω_{gw}（k）h ^2 ~ 10^-11。最后，我们数值计算中所采用的策略适用于早期宇宙中许多非均匀过程产生的引力波。
2007-09-20 astro-ph
Inflationary Hubble Parameter from the Gravitational Wave Spectrum in the General Slow-roll Approximation
本文导出了给出原初引力波谱的改进的一般慢滚公式。导出了用引力波谱计算哈勃参数$H$的一阶和二阶一般慢滚反演公式。此外，还得到了标量谱和张量谱的一般慢卷一致性条件。
2007-09-20 astro-ph
B-Pol: Detecting Primordial Gravitational Waves Generated During Inflation
B-Pol是一项中等级别的空间飞行任务，旨在通过对宇宙微波背景（CMB）偏振的高精度测量来探测暴胀期间产生的原始引力波。我们讨论的科学背景，实验的可行性，并在响应欧空局宇宙愿景2015-2025年呼吁提案开发的实施。
2008-08-13 astro-ph
Generation of Gravitational Waves and Scalar Perturbations in Inflation with Effective $Λ$-term and T/S Story
我们认为，引力波的贡献，宇宙微波背景各向异性的角尺度$\sim 10^0$可能超过50%的混合膨胀产生的标准宇宙学的密度扰动斜率$n \simeq 1$的一些模型。
1998-03-06 astro-ph
Generalised inflation with a gravitational wave background
我们提出了一个λ暴胀模型，它解释了一个显着的一部分COBE信号的原始宇宙引力波。原始密度扰动同时满足大尺度微波背景和星系团归一化的约束。该模型进行了测试对星系团功率谱和高多极角CMB各向异性。
2000-05-19 astro-ph
Primordial Gravitational Waves From Open Inflation
我们计算了开放的$(Ω_0<1)$暴胀模型中暴胀过程中产生的引力波的频谱。在这样的模型中，旧暴胀的初始阶段解决了视界和平坦性问题，在暴胀的第一阶段，引力子场的量子态迅速接近Bunch-Davies真空。然后，旧的膨胀以单个气泡的成核而结束，在气泡内部有一个缩短的缓慢膨胀时期，产生了今天的$Ω_0<1$。在本文中，我们重新表示的Bunch-Davies真空的引力场的气泡内的双曲模和传播这些模式的时间向前到现在的时代。我们推导出这些重力波对宇宙微波背景各向异性的贡献的表达式，其中包括气泡壁上有限能量差的影响。
1997-01-21 astro-ph
The inflationary gravitational-wave background and measurements of the scalar spectral index
暴胀理论预测了引力波在很宽频率范围内的随机背景，从宇宙微波背景（CMB）测量到引力波探测器（如目前正在研究的NASA大爆炸观测器（BBO））直接测量。在以前的论文[Phys. Rev. D73，023504（2006）]中，我们通过直接求解暴胀运动方程，将CMB约束与BBO频率下的暴胀引力波背景（IGWB）的振幅和张量谱指数联系起来。在这里，我们通过包括WMAP第三年数据发布中获得的结果以及考虑另外两类暴胀模型来扩展分析。正如文献中经常提到的，最近的迹象表明，原始密度功率谱有一个红色的光谱指数意味着（与一些警告），IGWB的振幅可能是足够大，可以观察到的CMB偏振。在这里，我们还探讨了直接检测IGWB的影响。
2008-02-12 astro-ph
A generalized inflation model with cosmic gravitational waves
我们提出了一个$Λ$ -暴胀模型，它解释了宇宙引力波的COBE信号的很大一部分。原始密度扰动同时满足大尺度微波背景和星系团归一化的约束。该模型进行了测试对星系团功率谱和高多极角CMB各向异性。
2000-03-17 astro-ph
Gravitational Waves From the End of Inflation: Computational Strategies
参量共振或预热是一种合理的机制，可以在暴胀阶段和热辐射主导的宇宙之间产生过渡。这一时期的结果是远离热平衡的重粒子的快速产生，并可能产生一个显着的随机背景引力辐射。在这里，我们提出了一个数值算法计算的当代功率谱的重力波产生的后膨胀相变的一大类标量场驱动的暴胀模型。我们明确地计算这个频谱的四次和二次模型的混沌膨胀，和低规模的混合模型。特别是，我们考虑混合模型与“反转”的潜力。这些模型有一个非常短的和强烈的共振期，这是定性的不同，从以前的例子在这种情况下研究，但我们发现，它们导致了类似的引力辐射谱。
2007-12-18 astro-ph
Detectable primordial non-gaussianities and gravitational waves in k-inflation
本文讨论了一个具有非平凡动力学项的暴胀子单场模型。结果表明，在一个简单的混凝土模型中，只有一个标量场和一个广义动力学项的暴胀子场，它是可能有大的原始非高斯性和大的张量标量比。这在即将到来的新观测的前景中可能是有趣的。
2007-12-11 astro-ph
Deciphering Inflation with Gravitational Waves: Cosmic Microwave Background Polarization vs. Direct Detection with Laser Interferometers
对原始引力波背景的探测被认为是暴胀的“确凿证据”。在利用宇宙微波背景（CMB）偏振探测超视界波的同时，将利用激光干涉仪研究遗迹背景。这两种技术跨越的长杠杆臂改善了对通货膨胀潜力的约束，并验证了通货膨胀下预期的一致性关系。如果张量-标量振幅比大于0.01的引力波被宇宙微波背景探测到，那么应该积极地进行与当前概念研究相一致的灵敏度的直接探测实验。如果宇宙微波背景辐射没有探测到原始张量，那么直接探测实验来理解最简单的暴胀形式，其灵敏度必须比目前的计划提高两到三个数量级。
2006-06-09 astro-ph
Open inflation models and gravitational wave anisotropies in the CMB
本文在单泡开放暴胀模型下研究了微波背景引力波扰动的大尺度功率谱。我们计算的比例张量标量的贡献CMB各向异性的$Ω_0$，光谱指数$n_S$和隧道参数$2πGS_1/H$的函数。我们发现，引力波的各向异性可以很大，在这个隧道参数的值很小。我们还考虑了超曲率和泡壁模的贡献，并从观测到的CMB温度各向异性中找到了对开放暴胀模型参数的约束。我们表明，诱导重力和开放的混合场景是兼容的，目前的观测参数的合理范围。
1997-07-02 astro-ph
Red Density Perturbations and Inflationary Gravitational Waves
我们研究了最近的原始密度扰动的红色光谱的迹象与即将到来的宇宙微波背景实验的暴胀引力波（IGW）的检测的影响。我们发现，如果暴胀发生在单个场中，且暴胀子势在V=0处最小化，那么普朗克将能够以优于2 $σ$的置信水平检测IGW，除非暴胀子势是具有非常弱功率的幂律。宇宙视野和膨胀探测器计划的拟议卫星任务将能够以优于5 $σ$的置信水平从我们调查的所有模型中检测IGW。我们提供了一个例子，需要什么，如果IGW背景是保持未检测到，即使这些后者的实验。
2007-07-17 astro-ph
The Spectrum of Gravitational Wave Perturbations in the One-Bubble Open Inflationary Universe
我们给出了在单泡开放暴胀宇宙情形下量子化引力波的初始谱。在确定空泡成核后的量子态时，我们采用了在背景O（3，1）对称时空的欧几里德扩展的一半中要求正频率函数解析的规定。我们发现在红外极限处光谱表现良好，没有出现超曲率模。在薄壁近似下，计算了引力波扰动谱的显式形式。
1997-01-10 astro-ph
