"Graceful" Old Inflation
我们表明,在虚假真空暴胀成为可行的旁观者标量场的存在下,非最低限度地耦合到重力。在这种背景下,场是不稳定的,它呈指数增长,并减慢了纯德西特相本身,从而允许快速隧穿到真正的真空。我们计算了通过气泡成核的优雅退出的约束和宇宙学扰动的谱。
2006-03-29 astro-ph gr-qc hep-ph
New Old Inflation
我们提出了一类新的暴胀解决方案的标准宇宙学问题(地平线,平坦性,...),基于对旧通货膨胀的修正。这些模型不需要一个满足正常的暴胀慢滚条件的势。我们的宇宙起源于暴胀子离开假真空时的单一隧穿事件。随后的动力学(由暴胀子场的振荡或热效应引起)使第二个场被困在一个虚假的最小值中,导致气泡内的暴胀消失期(大约有50个e折叠)。这很容易使气泡增长到足以容纳我们现在的视界体积。再加热是完成时,暴胀驱动的最后阶段的通货膨胀滚下到真正的真空,绝热密度扰动产生的依赖模汤川耦合的暴胀到物质领域。我们的方案有几个强大的预测,包括虚拟的重力波的情况下,可能没有倾斜的标量扰动,和更高程度的非高斯比其他模型。它也自然地包含了宇宙学模量问题的解决方案。
2003-09-15 astro-ph hep-ph hep-th
Large scale power and running spectral index in New Old Inflation
我们提出了一类新的暴胀情景,其中第一阶段的膨胀是由“旧的”虚假真空暴胀驱动的。这通过气泡的成核而结束,然后气泡进一步膨胀。与标准的慢滚场景不同,结束第二暴胀阶段的“时钟”不是一个局部的序参量,而是振荡的标量场的平均值,它将系统锁定在一个暂时暴胀状态的势能鞍点。当振幅下降到某个临界点以下时,膨胀结束,并将系统从假真空状态中解放出来。暴胀的第二阶段只有大约50个e折叠,这个数字完全由基本质量尺度的比率决定,例如普朗克/弦尺度和超对称破缺尺度。密度扰动是由于依赖于模的汤川耦合的波动而产生的。在本文中,我们探讨了超势和Kahler势中一般交叉耦合的涨落谱中可观察到的印记。我们表明,在一般的非重正化的相互作用之间的波动模量和振荡暴胀子的超势的存在下,密度扰动的振幅是指数截止足够大的波长。通过尺度和相互作用的合理选择,这种长波长截止可以发生在近似当前视界的大小。Kähler势的微扰修正给出了非平凡的潜在可观测倾斜和谱指数的运行,这与标准的暴胀模型不同。
2003-10-21 astro-ph hep-ph hep-th
Graceful exit from a stringy landscape via MSSM inflation
弦景观的宇宙学演化预计将包括多个阶段的旧膨胀与大宇宙学常数结束的隧道。旧的暴胀有一个众所周知的优雅退出问题,因为可观测的宇宙变得空无一物,没有任何熵。同时,在寻求再加热的自由度,重要的是,最后阶段的通货膨胀再加热标准模型部门。众所周知,暴胀可以沿着最小超对称标准模型(MSSM)的平坦方向自然发生,解决再加热问题,但初始条件需要很大程度的微调。在本文中,我们研究如何MSSM平坦方向的通货膨胀可以嵌入到弦论景观,以解决旧的通货膨胀的优雅退出问题和MSSM通货膨胀的微调问题,阐述了Bousso和Polchinski的想法。旧暴胀期间MSSM平坦方向的波动创造了具有有利于永恒暴胀的初始条件的区域,这也允许宇宙学常数继续松弛。膨胀的最后阶段还提供了MSSM膨胀的所有常见好处,包括直接重新加热到标准模型自由度。
2007-05-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Hybrid Dark Sector: Locked Quintessence and Dark Matter
我们提出了一个暗物质和暗能量的统一模型。暗物质场是对应于超对称的平坦方向的模,其在混合型势中与暗能量场耦合。后者是一个光标量,其方向由不可重正化项稳定。由于与振荡的暗物质场的耦合,这个精粹场被“锁定”在假真空之上。结果表明,当我们考虑低尺度规范介导的超对称破缺时,该模型可以满足观测。在原初暴胀结束后的一段时间里,通过对势能的超引力修正作用,自然就能获得必要的初始条件。
2004-07-29 astro-ph hep-ph hep-th
Non-Gaussianity from false vacuum inflation: Old curvaton scenario
本文计算了由假真空能量驱动的暴胀时期产生的同动曲率微扰的三点关联函数。我们得到了一个新的假真空形状双谱,它的峰值在等边极限。利用这一结果,我们提出了一个方案,我们称之为“老曲率”。所得到的双谱的形状位于局部真空形状和假真空形状之间。此外,我们有一个大的运行的光谱指数。
2010-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reheating processes after Starobinsky inflation in old-minimal supergravity
我们研究了Starobinsky模型中的再加热过程及其宇宙学后果。首先,我们考虑了高曲率理论中引力与物质扇区之间的最小耦合,并将其转化为与附加物质超场耦合的等效标准超引力。然后讨论了暴胀子的特征衰变模式和再加热温度$T_{\rm R}$。考虑一个简单的超对称破缺扇形模型,利用暴胀子衰变估计引力子丰度,得到引力子和超对称破缺场质量的极限。我们发现$T_{\rm R}\simeq 1.0\times10^9$ GeV和允许范围的引力子质量为$10^4$ GeV $\lesssim m_{3/2} \lesssim 10^5$ GeV,假设异常引起的衰变到规范部门作为主要的衰变通道。
2015-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Old-minimal supergravity models of inflation
我们研究了三种类型的旧的最小的高导数超引力理论,扩展了$f(R)$引力,对他们的使用,在超引力的暴胀模型的建设,通过使用超场和它们的场分量。在弯曲的超空间中,所有这些理论都用一个手征标量曲率超场$\mathcal{R}$来描述。这些理论中的每一个都可以被对偶化为一个没有高阶导数的物质耦合超引力。第一种是用一个非全纯势$N(\mathcal{R},\bar{\mathcal{R}})$参数化的,并产生了两个具有无标度Kähler势的动力学手征物质超场的对偶物质耦合超引力。我们发现,一个通用的潜在的$N(\mathcal{R},\bar{\mathcal{R}})$产生的$(R+R^2)$重力和非最小耦合的传播复杂的标量场的$R$,需要Starobinsky和希格斯膨胀,分别。我们找到了Starobinsky暴胀的一般条件,并计算了暴胀子的质量。第二类是手征超引力作用量,其超场拉格朗日量$F(\mathcal{R},Σ({\bar{\mathcal R}}))$也依赖于反手征超场${\bar{\mathcal R}}$的手征投影$Σ$。我们发现,第二种行为总是会产生鬼魂。我们还重新审视了第三类超引力作用的$F(\mathcal{R})$(没有$Σ$依赖性),减少了额外物理自由度的数量,包括一个单一的手征物质超场与无标度凯勒势。我们证实了纯的$F(\mathcal{R})$超引力不足以实…
2013-11-19 hep-th
Gauging the R-symmetry of old-minimal $R+R^2$ supergravity
旧极小$R+R^2$超引力场具有$U(1)$ R对称性,它使手征曲率超场旋转。我们衡量这个R-对称性和研究新的相互作用涉及的规范多重态的背景下,通货膨胀和超对称性破缺。我们构建的模型中,超对称性和R-对称性自发打破Starobinsky通货膨胀期间和之后,和单圈规范异常被取消的格林-施瓦茨机制,也可以产生标准模型的高吉诺群众。辅助场$\langle F\rangle\gtrsim\langle D\rangle$之间的层次结构导致分裂质谱,其中手征多重态质量在暴胀标度($10^{13}$ GeV)附近,而规范多重态质量可以任意小。
2022-04-21 gr-qc hep-th
Chain Inflation in the Landscape: "Bubble Bubble Toil and Trouble"
在链式暴胀模型中,一个连续的耦合标量场链驱动暴胀。我们考虑一个多维势,它有大量的碗,或局部极小值,被能量势垒隔开:暴胀发生在系统从最高能量的碗隧穿到另一个较低能量的碗,依此类推,直到它到达零能量的基态。这样的场景可能是由弦状景观中的许多真空激发的,我们的模型可以应用于其他多维势。旧通货膨胀的“优雅退出”问题得到了解决,因为在每个阶段都很容易实现再加热。场之间的耦合对场景至关重要。该模型是相当通用的,并成功的自然耦合和参数。链式暴胀成功地适用于各种能量尺度--从10 MeV尺度暴胀到$10^{16}$ GeV尺度暴胀。
2005-07-01 astro-ph hep-ph hep-th
SuperCool Inflation: A Graceful Exit from Eternal Inflation at LHC Scales and Below
在超冷膨胀(SCI)中,技术上的自然和热效应为旧的膨胀提供了一个优雅的出口。宇宙开始时很热,并被困在一个虚假的真空中。宇宙过冷和膨胀解决视界和平坦性问题。暴胀子耦合到一组类似费米子的QCD。当费米子的非阿贝尔规范群冻结时,汤川项为暴胀子产生一个蝌蚪,从而消除了势垒。暴胀结束,宇宙迅速升温。热效应在技术上是自然的,就像QCD标度在技术上是自然的一样。事实上,威滕使用了类似的机制来驱动电弱(EW)相变;关键是,没有标量场驱动暴胀,这使得SCI避免了永恒的暴胀和测量问题。SCI也可以在实验室中探测的尺度上工作,并且可以与EW对称性破缺联系起来。最后,我们引入了一个光旁观者场来产生密度扰动,这与CMB相匹配。光场不影响暴胀动力学,并可能产生普朗克观测到的非高斯性和等曲率扰动。
2011-11-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The most general four-derivative Unitary String Effective Action with Torsion and Stringy-Running-Vacuum-Model Inflation: Old ideas from a modern perspective
National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);King’s College London(伦敦国王学院)
本文从局部场重定义角度重新审视弦启发的曲率平方有效作用式,要求保持扰动弦散射矩阵不变,发现额外四导数项在StRVM框架中为次主导项,不影响相关宇宙学物理。
2026-03-22 gr-qc hep-th
On the supersymmetrization of inflation in f(R) gravity
提出了一个N=1的Poincare超引力作用量,它适合于描述Starobinsky暴胀.它将f(R)引力扩展到超引力的旧最小版本。这个作用量由一个全纯势和一个非全纯势参数化,并且可以对偶化为标准的物质耦合超引力作用量,其中“物质”由两个手征超场给出。这一作用扩展了早期将斯塔罗宾斯基暴胀嵌入超引力的提议,并且可以进一步推广到包括对暴胀的量子修正。我们的方法假设在超引力的背景下,暴胀和quintessence的引力起源,通过使用一个单一的手征标量曲率超场。
2013-10-28 hep-th
From the Old to the New Starobinsky Inflation
School of Science, Huzhou Normal University(湖州师范学院理学院);Center for Gravitational Physics and Quantum Information, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所引力物理与量子信息中心)
本文统一了 Starobinsky 暴胀的迹反常与 $R^2$ 表述,发现反常修正由 $aN_*/(18b)$ 控制,使观测谱指数仅需 $b/a\simeq35$,并给出张标比降低约 17% 的定量特征。
2026-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An Open Universe from Inflation
我们提出了一个自然的情况下获得一个开放的宇宙($Ω_0<1$)通过通货膨胀。在这种情况下,有两个时期的暴胀膨胀-一个时期的“旧的通货膨胀”,在此期间,暴胀子场被困在一个虚假的真空,其次是一个时期的“新的通货膨胀”,在此期间,暴胀子场慢慢地滚向其真正的最小值。在第一个时期,暴胀解决了平滑性和视界问题。然后,一个开放的宇宙(具有负空间曲率)由单个气泡的成核作用产生。实际上,$Ω$被瞬间“复位”为零。在随后的“新”膨胀期间,$Ω$上升到统一。今天的$Ω$的值是可计算的潜在的参数,我们表明,获得显着不同的值从零或单位(虽然在范围$0<Ω<1$)不需要显着的微调。我们计算的频谱的密度扰动的Bunch-Davies真空模式跨越气泡壁到其内部。
1995-03-21 astro-ph hep-ph hep-th
On the Starobinsky Model of Inflation from Supergravity
我们讨论了高导数的Starobinsky暴胀模型如何起源于N=1的超引力。在超共形框架下,用手征补偿器描述的旧的最小超引力描述中,Starobinsky模型等价于一个具有F项势的无标度模型。我们表明,Starobinsky模型也可以起源于所谓的新的最小超引力,其中采用线性补偿超场。在这个公式中,Starobinsky模型等价于标准超引力耦合到一个大质量的矢量多重态,其最低标量分量起着暴胀子的作用,真空能量由D项势提供。我们还指出,高阶修正的超引力拉格朗日代表了威胁Starobinsky模型,因为它们可以破坏平坦的暴胀子潜在的标量场等效描述。
2013-10-13 gr-qc hep-ph hep-th
Topological inflation from the Starobinsky model in supergravity
考虑了在旧的极小超引力下Starobinsky模型的无鬼影高阶修正。一般来说,高阶修正不能被对称性所禁止,这可能违反了标量子势的平坦性,使暴胀难以解释现在的宇宙。我们发现一个严格的约束的无量纲耦合的$R^4$修正为$-5.5 \times 10^{-8}<s<9.1 \times 10^{-8}$从最近的普朗克观测结果。如果我们从混沌初始条件出发,则约束变得更加严格。然而,在$R^4$修正的耦合为正的情况下,标量子势在原点和无穷远处有一个局部极大值和两个局部极小值,这允许拓扑暴胀。在这种情况下,如果耦合满足观测约束,暴胀可以自然发生。
2015-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation, SUSY breaking, and primordial black holes in modified supergravity coupled to chiral matter
我们提出了一个新的修正的(类Starobinsky)旧极小型超引力耦合到手征物质超场的模型,它可以{ \it同时}描述Minkowski真空中的多场暴胀、原初黑洞(PBH)形成、暗物质(DM)和暴胀后的自发超对称性(SUSY)破缺.在我们的双慢卷暴胀的超引力模型中,在两个慢卷阶段之间有一个短的“超慢卷”阶段,PBH质量接近$10^{18}$ g。我们发现,一个显着的PBH部分在允许的质量窗口可以补充自发超对称性破缺的真空中的引力子质量接近的标量(暴胀)质量M的顺序$10^{13}$ GeV。我们的超引力模型支持DM的{ \it复合}性质,它是PBH和重引力子的混合物,而重引力子是最轻的超对称粒子。复合DM显著放松了整个PBH-DM所需的微调。导出了PBH-DM分数,计算了标量扰动增强引起的二阶引力波背景。这些引力波可能会被未来的天基引力干涉仪所探测到。
2022-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Old Ideas for New Physicists:1
我们回顾并澄清了多年前提出的在全息框架中理解宇宙学的想法。基本策略是使用Jacobson的\cite{ted95}识别爱因斯坦方程与因果菱形的“面积= 4熵”定律的流体动力学方程,以识别其流体动力学与给定时空的流体动力学相匹配的量子系统。对于一个具有任何正的宇宙学常数的系统,这可以精确地做到,它在所有时间都使熵界饱和。量子系统是一系列(截止)$1+1$维CFTs,其中心荷与沿FRW测地线的因果菱形中的熵成比例。这与最近的\cite{BZ}建议相匹配,即对于非负c. c.是这种CFT的$L_0$生成器。当早期的德西特时代之后是视界的缓慢滚动膨胀时,不相交的视界体积(在永恒的dS空间中是规范副本,但由于视界区域的缓慢滚动膨胀而成为物理的)表现为后暴胀时代的黑洞的稀释气体。单个黑洞的熵涨落表现为CMB涨落,张量/标量比被慢滚参数$ε$的一个额外因子抑制.黑洞蒸发提供了热大爆炸和重子生成。黑洞合并可以很容易地提供一个原始BH暗物质的来源,它在$1$ eV的温度下主导辐射,但需要数值模拟来确定该模型是否可以解释我们宇宙中实际的暗物质。
2022-08-18 gr-qc hep-th