Fine-Tuning in DBI Inflationary Mechanism
我们在DBI通货膨胀机制中显示了一个独立于模型的微调问题。DBI暴胀需要足够小的翘曲因子h以充分减慢暴胀。另一方面,在暴胀背景下的额外维度中的爱因斯坦方程使红外侧的弯曲空间变形。一般来说,这两个位置彼此重合,破坏了DBI膨胀。通过AdS/CFT对偶性,这个"h-问题“的起源和调整与慢卷暴胀机制中众所周知的”eta-问题“密切相关。
2008-11-16 astro-ph hep-ph hep-th
Inflating with Baryons
我们提出了一个场论的eta问题的解决方案。通过把暴胀子场作为SU(N_c)超对称杨-米尔斯理论中重子的相位,我们证明了所有破坏暴胀势平坦性的算符都不存在。我们的解决方案自然推广到非超对称理论。
2010-09-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Desensitizing Inflation from the Planck Scale
提出了一种新的机制,以控制普朗克尺度修正的暴胀eta参数。解决eta问题的一个常用方法是在暴胀子场上施加一个位移对称性。然而,这种对称性必须保持不被普朗克尺度效应破坏,这是对理论可能的紫外线完成的一个相当强的要求。在本文中,我们表明,如果暴胀子场与共形扇区相互作用,普朗克尺度修正的移位对称性的破缺可以被系统地抑制。然后暴胀子在共形场论中得到一个反常的维度,这导致所有危险的高能修正被隔离。我们分析了一些模型中的机制,可以看到在行动中。在我们最详细的例子中,我们通过a-最大化计算了精确的反常维数,并表明eta问题可以只用弱耦合物理来解决。
2010-04-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
String moduli inflation: an overview
我们提出了一个概述的暴胀模型来自弦论,主要集中在封闭弦模作为暴胀子。在详细讨论了eta问题和不同的方法来解决它,我们描述了可能的方法来获得一个德西特真空与所有闭弦模量稳定。然后,我们寻找通货膨胀的方向,并提出了一些最有希望的情况下,inflatons是真实的或虚部的凯勒模量。我们特别注意提取潜在的可观测的影响,显示如何大多数情况下预测可以忽略不计的引力波,因此可以排除普朗克卫星。最后,我们简要地提到了弦宇宙学中除了导出暴胀之外的一些公开挑战。
2011-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum corrections to slow roll inflation and new scaling of superhorizon fluctuations
WMAP和CMB实验的精确宇宙学数据激发了对慢卷暴胀参数的量子修正的研究,我们发现经典暴胀子运动方程的量子(圈)修正,我们实现了一种基于量子涨落理论的重正化有效场论EFT方法,(H/ M_{Pl})^2和慢滚参数λ_V,eta_V,sigma_V,xi_V.我们发现对暴胀子有效势及其运动方程的首阶量子修正由标量涨落的功率谱决定.它的近标度不变性引入了一个很强的红外行为,它被慢滚参数Delta = eta_V-R_V=(n_s-1)/2+r/8自然地正则化了。在EFT和慢滚展开中,我们发现V_{eff}(Phi_0)=V_R(Phi_0)[1+ r/8](Δ ^2_T/32)(n_s-1+3r/8)/(n_s-1+r/4)+高阶]其中n_s和r=Delta^2_T/Delta^2_R是隐含地依赖于Phi_0的CMB观测量,V_R(Phi_0)是重整化经典暴胀子势,慢卷暴胀时的有效势与Minkowski空间有着显著的不同。超视界标量场波动随着时间的推移而增长,|η| ^{-1+Delta-d_}其中d_是对与超视界暴胀子涨落自衰变有关的标度指数的新的量子修正,η是共形时间。我们将此推广到暴胀子与光标量场相互作用的情形。这些由相互作用引起的量子修正将与高阶慢滚修正竞争,必须考虑到精确确定暴胀参数。
2005-10-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Particle decay during inflation: self-decay of inflaton quantum fluctuations during slow roll
本文采用动态重整化群重正化和小δ展开相结合的方法研究了暴胀过程中粒子的衰变。Delta测量与标度不变功率谱的偏差并调节红外线。在慢卷暴胀中,Delta是慢卷参数τ_V,eta_V的简单函数。我们发现,由于暴胀膨胀,量子涨落可以通过闵可夫斯基时空中所禁止的过程而自衰减。我们计算了慢滚暴胀过程中暴胀子量子涨落的自衰减,对于哈勃半径内的波长,超软共线量子(即超视界量子的韧致辐射)的发射增强了暴胀子量子涨落的自衰减,它成为物理波长H k_{ph}(eta)<<H/(eta_V-eps_V)的主要衰减通道.当物理波矢接近视界时,短波长涨落的衰减加快。超视界波动在共形时间内以幂律eta^Gamma衰减,其中根据曲率扰动的幅度Δ ^2_R、标量谱指数n_s、张量与标量之比r和慢滚参数:伽马\simeq [32 xi^2_V Delta^2_R]/ /(n_s-1+r/4)^2.生长模eta^{eta_V-V_V+Gamma}/eta的行为具有反常的标度维数Gamma。我们讨论了标量和张量扰动和非高斯的功率谱这些结果的影响。最近的WMAP数据表明伽马>3.6 10^{-9}。
2004-12-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Moduli inflation in five-dimensional supergravity models
我们提出了一个简单而有效的机制来实现与观测到的WMAP,普朗克和/或BICEP 2数据一致的暴胀早期宇宙,这将被纳入各种超对称模型的基本粒子构建在(有效的)五维时空。在我们的方案中,暴胀子场与第五方向紧化时出现的模之一相一致,并且成功的宇宙暴胀没有所谓的eta问题可以通过一个非常简单的模稳定势来实现。我们还讨论了暴胀期间和暴胀之后的粒子宇宙学问题,如(无)宇宙学模问题。
2014-06-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Slow Roll Reconstruction: Constraints on Inflation from the 3 Year WMAP Dataset
我们研究了来自3年WMAP数据集的膨胀参数空间的约束,使用“慢滚重建”,使用SDSS星系功率谱,以获得进一步的杠杆作用在适当的情况下。这种方法将暴胀慢滚参数直接插入到宇宙学参数的蒙特卡罗马尔可夫链估计中,并使用暴胀流层次来计算参数的尺度依赖性。我们的工作与前三个参数(λ,eta和xi),并密切关注的可能性,3年WMAP数据集包含一个“运行”的光谱指数,这是占主导地位的xi项的证据。根据WMAP团队的分析,我们发现xi的允许分布范围很广,并且集中在远离零的地方。然而,当我们要求暴胀参数在最大可观测尺度离开视界后产生至少30个额外的暴胀e倍时,xi的界限急剧收紧。我们利用的情况下,一个明确的枢轴尺度的慢滚重建形式主义,以确定依赖的计算参数分布的枢轴。我们发现,枢轴的选择有显着的影响,推断的约束条件的通货膨胀变量,和频谱指数和运行来自他们。最后,我们认为,下一轮的宇宙学数据可以预期将非常严格的限制,该地区的参数空间开放的慢卷膨胀的单场模型。
2006-10-12 astro-ph hep-th
Implementing Hilltop F-term Hybrid Inflation in Supergravity
山顶型的F项混合暴胀(FHI)可以产生标量谱指数ns,与用标准幂律宇宙学模型拟合的7年Wilkinson微波各向异性探测数据一致,该模型包含冷暗物质和宇宙学常数LambdaCDM.我们调查实现这种类型的FHI通过使用准正则Kahler势与或不包含额外的隐藏部门领域。在第一种情况下,可以通过将二次和/或四次超重力修正的系数约束到暴胀势来获得可接受的结果,因此不可避免地要对Kahler势的相关项进行温和的调整。在可用参数空间的有限区域中,也可能减小ns而不产生暴胀路径上的电势的最大值和最小值。Kahler势项的调整可以通过采用一个简单的弦激发的Kahler势类的隐藏扇区字段,确保解决FHI的eta问题,并允许可接受的值的频谱指数,约束系数的四次超重力校正的暴胀潜力,以避免。对分析的模型进行四点测试,我们选出了其中最有前途的模型。
2013-05-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Large tensor spectrum of BICEP2 in the natural SUSY hybrid model
最近由BICEP 2合作观测到的大张量谱要求在单场暴胀情况下暴胀子的超普朗克场变化。慢滚参数ε \approx 0.01的要求将使(次)普朗克暴胀模型中的e折叠数限制在7左右。为了克服这些问题,我们考虑了一个基于自然辅助超对称(SUSY)混合模型(“自然SUSY混合暴胀”[1])的双场场景,该模型结合了SUSY混合模型和自然暴胀模型。来自自然暴胀区的轴子暴胀子场可以接受张量谱的正确值以及0.96的谱指数,其衰减常数小于普朗克尺度f \lesssim M_P。另一方面,来自超对称混合区的暴胀子提供了2 x 10^{16} GeV的真空能量和50个e折叠,避免了eta问题。通过引入U(1)_R和位移对称性,并采用最小Kahler势,得到了这两种方法。
2014-07-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Classical and Quantum Inflaton: the Precise Inflationary Potential and Quantum Inflaton Decay after WMAP
我们澄清经典暴胀子模型,考虑他们作为有效场论`a la Ginzburg-Landau。在这种方法中,排除纯φ ^4势的WMAP声明意味着在m ~ 10^{13}GeV尺度下暴胀子质量项的存在。以统一的方式研究了混沌、新的和混合暴胀模型。在所有情况下,暴胀子势都具有V(φ)=m^2 M_{Pl} ^2 v的形式(phi/ M_{Pl}),其中v(varphi)中的所有系数都是一阶的,如果这种势对应于超对称破缺,则susy标度为sqrt{m M_{Pl} }~10^{16}GeV,这与大统一理论标度相一致.对于红色倾斜谱,新暴胀倾向于出现,而对于蓝色倾斜谱,混合暴胀则是最好的选择.在这两种情况下,我们都得到了暴胀子质量与张量/标量比r和标量谱指数ns的解析关系式:10^6 m/ M_{Pl} = 127 sqrt{r| 1-n_s|其中数值系数遵循WMAP幅度。我们回顾了暴胀过程中的量子现象,这些现象对CMB各向异性和偏振中的相关观测量有贡献,重点讨论了暴胀子的衰变.暴胀子与标度不变功率谱的偏离由一个小参数Δ来度量. Δ也调节红外发散.在慢卷暴胀中,Δ是慢卷参数的简单函数.在暴胀膨胀中,量子涨落可以通过闵可夫斯基所禁止的过程自衰减。我们计算了慢滚过程中暴胀子量子涨落的自衰减:超视界涨落在共形时间内以eta^{Gamma}形式衰减,其中新的标度维数Gamma用振幅、n_s和r表示。我们…
2005-03-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Dilaton, Screening of the Cosmological Constant and IR-Driven Inflation
我们知道,在de Sitter空间中的红外量子涨落会破坏de Sitter对称性,产生依赖于时间的可观测效应。在本文中,我们考虑了一个量子引力理论。我们发现,引力红外效应导致的时间依赖的移动的vev的介子和结果的屏蔽(时间)的宇宙学常数/哈勃参数。在爱因斯坦框架中,这种效应是指数化的,并且可以产生更显著的屏蔽量。把重子看作暴胀子,我们得到慢滚型暴胀展开。这种膨胀是由德西特引力的红外量子效应驱动的,并不依赖于慢滚势的使用。因此,我们的模型是免费的eta问题,阻碍了标准的慢卷膨胀模型。
2015-08-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Goldilocks Models of Higher-Dimensional Inflation (including modulus stabilization)
我们探讨了在简化的额外维模型中的暴胀机制,其中包括一个暴胀子与两个额外维中的爱因斯坦-麦克斯韦系统的相互作用。这些模型是类似于金发女郎的,因为它们足够复杂,可以包括一个稳定额外维度尺寸的机制,但又足够简单,可以使用基本工具求解完整的6D场方程。由于求解了完整的6D爱因斯坦方程,因此解不限于H << m_KK的有效4D区域(后者指的是Kaluza-Klein激发的质量分裂)。这允许在远离通常的4D灯柱的受控状态下探索暴胀物理学。包含模量稳定性是很重要的,因为弦模型的经验告诉我们,这通常是模型失败的原因:稳定性能量主导了慢滚所需的浅势,并打开了比假定的暴胀方向更陡的方向。在这个简单的设置中,我们探讨了三种有代表性的通货膨胀情景。在一个例子中,放射子被困在一个依赖于暴胀的局部极小值中,其非零能量驱动暴胀。当暴胀子找到它的最小值时,这个能量松弛到零,暴胀就结束了。其他的涉及幂律解决方案在通货膨胀。一种是吸引子,其特征对初始条件相对不敏感,但其慢滚参数不能任意小;另一种不是吸引子,但可以慢得多地滚动,直到最终衰减到吸引子。这些解决方案可以满足H > m_KK,但当它们进行标准的4D波动计算时,不需要应用。当在4D制度的解决方案预测eta ~ 0,因此r ~ 0.11时,n_s ~ 0.96,所以排除,如果张量模式仍然看不见。如果没有完整的6D波动计算,一般参数的分析是困难的。
2016-05-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Kahler Moduli Inflation
我们证明了在一般条件下,IIB型通量紧致化的Kahler模至少存在一个自然暴胀方向。这需要一个卡-丘方程,它具有h^{2,1}>h^{1,1}>2,并且其标量势的结构与最近发现的指数大体积紧化一样。我们还需要--尽管这些条件可以放宽--至少有一个卡勒模,它唯一的非零三重相交是与它自己的,并且它自己出现在非微扰超势中。慢卷通货膨胀然后发生没有微调的参数,回避了eta问题的F-项通货膨胀。为了得到COBE标准化的密度扰动,卡丘星系的稳定体积必须是O(10^5-10^7)弦单位,暴胀尺度M_{infl} ~ 10^{13} GeV。我们发现光谱指数1 - 2/N_e = 0.960 - 0.967的稳健模型独立预测,具体取决于折叠的数量。
2005-09-15 astro-ph hep-ph hep-th
Coupling Hybrid Inflation to Moduli
混合暴胀可以在低能有效弦论中实现,就像用超引力描述的那样。我们发现,耦合模的F-项混合暴胀在超引力导致的暴胀势的斜率和曲率。在树和一个回路水平上接收与慢滚膨胀不兼容的贡献。此外,与模扇区的耦合甚至可以根本阻止暴胀的结束。我们表明,在通货膨胀部门引入移位对称性,并采取模部门是无标度消除了这些问题中的大部分。如果模场在暴胀过程中是固定的,就像通常假设的那样,那么似乎只需对模场参数进行一次微调就可以获得可行的慢卷暴胀。然而,我们发现这不是一个合理的假设,并且在膨胀过程中模场的微小变化对有效的暴胀子势有显著的贡献。这通常意味着eta约为-6,尽管可以通过大量微调获得更小的值。
2006-10-12 hep-th
Shift Symmetry and Inflation in Supergravity
我们考虑超引力中具有位移对称性的暴胀模型。我们专注于模型与一个模和一个暴胀场。这种对称性的存在保证了暴胀子场的平坦方向的存在。使用不仅依赖于模而且依赖于暴胀子场的超势来温和地打破移位对称性允许人们提升暴胀子平坦方向。沿着暴胀子方向,η问题得到缓解。结合KKLT机制的模量稳定和移位对称性破缺超势的混乱的通货膨胀类型,我们发现模型让人想起“突变的混合通货膨胀”的通货膨胀的轨迹是弯曲的模量-暴胀平面。我们分析了这些模型的现象学,并强调它们与混沌和混合通货膨胀的差异。
2005-04-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Back to the origins of brane-antibrane inflation
提出一种基于微扰修正实现模稳定化的膜-反膜暴胀新框架,避免了 eta 问题,并证明慢滚暴胀可在参数空间大区域内发生且符合观测数据。
2025-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fluxbranes: Moduli Stabilisation and Inflation
通量膜暴胀是D项暴胀的一种弦形式,其中两个通量D 7-膜相互靠近,直到它们的(相对)规范通量湮灭。与膜-反膜暴胀相比,这种情形的首阶暴胀势要平坦得多。在本文中,我们首先讨论了一个新的显式模稳定化程序相结合的F-和D-项标量势:它是基于在一个几何与三个大的四个循环的层次不同的体积的通量D 7膜。随后,我们结合了这种模稳定的通量膜膨胀的想法,特别是证明CMB数据(包括宇宙弦约束)可以解释我们的设置分层大体积CY紧化。我们还指出如何埃塔问题预计将重新出现,通过高阶校正,以及如何克服我们的模型的进一步改进。最后,我们解释了为什么最近提出的关注恒定FI条款不影响一致的,字符串衍生的变体的D-长期通货膨胀在本文中讨论。
2013-01-24 hep-th