Wiggles in the cosmic microwave background radiation: echoes from non-singular cyclic-inflation
在本文中,我们考虑了一个独特的膨胀模型,宇宙经历快速的非对称振荡,每个周期持续数百万普朗克时间。在许多-许多周期中,时空膨胀以模拟标准的暴胀情形。此外,这些快速振荡在原始功率谱中的ln(k)中留下了独特的周期性特征,其中k表示共动尺度。循环暴胀模型的最佳拟合参数提供了一个很好的拟合7年的WMAP数据。
2010-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Revisiting Cosmic No-Hair Theorem for Inflationary Settings
在这项工作中,我们重温沃尔德的宇宙无毛定理的背景下加速比安奇宇宙学的通用宇宙流体与非零各向异性应力张量和流体能量动量张量的形式是一个宇宙学常数加上一块不尊重强或占主导地位的能量条件。这种流体就是暴胀模型中出现的流体。我们表明,这样一个系统的各向异性可能会增长,相反,宇宙无毛猜想。特别是,对于一个通用的通货膨胀模型,我们表明,有一个上界的各向异性的增长。对于慢卷暴胀模型,我们的分析可以进一步细化,上界被发现是慢卷参数的顺序。我们研究我们的一般讨论和我们的三个类的慢卷暴胀模型,一般的多标量场驱动的模型,各向异性模型涉及U(1)规范场和规范暴胀方案的Wald定理的扩展。
2012-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Jointly modelling Cosmic Inflation and Dark Energy
经典暴胀利用一个单一的标量场来解释宇宙暴胀和暗能量的观测结果。建模典型的通货膨胀的要求和两个明确的成功模型的背景下,$α$吸引子和Palatini修改重力。
2021-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
From inflation to dark energy through a dynamical Lambda: an attempt at alleviating fundamental cosmic puzzles
经过几十年成功的热大爆炸范式,宇宙学仍然缺乏一个框架,在这个框架中,宇宙的早期暴胀阶段顺利地匹配辐射时代,并演化到现在的“准”德西特时空。同样有趣的是,有效真空能量密度的当前值远远小于引发暴胀的值。在这篇论文中,我们提出了一类新的宇宙学,它能够克服或大大缓解这些尖锐的宇宙难题。由衰减的真空能量密度提供动力,时空从纯非奇异的德西特真空阶段出现,“优雅地”从暴胀退出到辐射阶段,随后是暗物质和真空状态,最后演化到后期的德西特阶段。
2013-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Helical Inflation and Cosmic Strings
最近BICEP 2对宇宙微波背景辐射中低多极B模式极化各向异性的探测支持了暴胀宇宙的情景,并表明存在很大的暴胀子场范围。后一个特征可以在弦论的框架下用轴子场来实现。我们提出了这样一个螺旋模型,自然成为一个模型与一个单一的余弦潜力,并反过来减少到(二次)混沌膨胀模型的超普朗克极限。这类模型的张量/标量比$r$稍小,提供了轴子势周期性的特征。我们提出了一个简单的方法来量化这个独特的功能。由于轴子是密切相关的字符串/涡和字符串是无处不在的弦论,我们探讨的可能性,宇宙弦可能有助于观察到的B-模式偏振各向异性。
2014-06-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On cosmic inflation in vector field theories
研究了阿贝尔向量暴胀中的纵向鬼问题。事实证明,在具有三个自由度且没有任何额外(标量)场的洛伦兹不变矢量场论类中,由于拉里·福特的经典解具有极其平坦的势,因此其可能性基本上被耗尽。此外,为了避免严重的梯度不稳定性,还需要满足该势的一个额外条件。同时,一些违反洛伦兹的修改是值得探索的。
2011-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Chaotic inflation in supergravity and cosmic string production
我们描述了一个简单的超引力混沌暴胀模型,在这个模型中,不仅可以很容易地调整基本的宇宙学参数,如n_{s},r和f_NL,而且还可以调整宇宙弦对CMB各向异性的贡献。
2013-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the validity of cosmic no-hair conjecture in an anisotropic inflationary model
我们将介绍我们最近在Kanno、Soda和Watanabe提出的各向异性暴胀模型的框架下对霍金及其同事很久以前提出的宇宙无毛猜想的有效性进行研究的主要结果。结果表明,由于标量场和电磁场之间存在非平凡耦合项,在正则和非正则标量场的Kanno-Soda-Watanabe模型中,宇宙无毛猜想似乎普遍被违反.然而,我们也将表明,一旦一个不寻常的标量场称为幻影场,其动能项是负定的,被引入到Kanno-Soda-Watanabe模型的宇宙无毛猜想的有效性将得到保证。
2018-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial anisotropies from cosmic strings during inflation
本文研究了原初宇宙弦在暴胀功率谱上的印记。宇宙弦对曲率扰动功率谱有两种不同的贡献。第一种修正方式在违反各向同性的同时,遵守平移不变性。这在CMB图中产生四极统计各向异性,其受到普朗克数据的约束。第二个贡献打破了均匀性和各向同性,产生偶极功率不对称的变化的温度波动,其幅度下降到小尺度。我们表明,最强的约束弦的张力是从四极各向异性,并认为负责形成弦的基础理论的质量规模不能比大统一理论的规模高得多。给出了弦对CMB角功率谱的对角和非对角分量的预测。
2017-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation, Cosmic Perturbations and Non-Gaussianities
Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, Todai Institutes for Advanced Study, University of Tokyo(东京大学汤川研究所与宇宙物理数学研究所);Centre for Theoretical Cosmology, DAMTP, University of Cambridge(剑桥大学理论宇宙学中心)
该研究综述暴胀微扰理论及相关暴胀模型,分析线性、非线性阶微扰,明确模型对宇宙微扰的特征,为相关研究提供理论参考。
2026-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic inflation in metric-affine gravity
本研究在度量-仿射引力框架下,分析含里奇标量曲率二次项、Holst不变量且与标量场非最小耦合的作用量及对应有效度量理论的额外赝标量自由度,发现其暴胀预言符合观测且可能支持更高张标比。
2024-10-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Statistical Anisotropy from Anisotropic Inflation
我们回顾了各向异性膨胀率的暴胀方案。一个各向异性的暴胀宇宙可以通过一个与暴胀子耦合的矢量场来实现,它可以被看作是宇宙无毛猜想的反例。我们展示了各向异性膨胀的一般性,并得到了一个普适性质。我们在各向异性暴胀中建立了宇宙学扰动理论。利用这种形式,我们证明了各向异性暴胀引起的统计各向异性的原始波动。我们还解释了利用宇宙微波背景辐射(CMB)检验各向异性暴胀的方法。
2012-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic Inflation: Background dynamics, Quantum fluctuations and Reheating
本文讲义教学性地介绍暴胀宇宙学,涵盖背景标量场动力学、暴胀期间量子涨落产生原初扰动及单场范式下暴胀后的再加热过程。
2024-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Observational Status of Cosmic Inflation after Planck
讨论了普朗克2013年和2015年结果以及BICEP 2/Keck阵列和普朗克联合分析后的暴胀观测状况。这些教学讲义的目的是作为一个技术指南,填补理论文章之间的差距膨胀和天体物理学和宇宙学数据的实验工作。在简要讨论了以膨胀(负自引力压)为基础的中心原理及其实验验证之后,回顾了最近的宇宙微波背景(CMB)各向异性测量如何约束宇宙暴胀。事实上,香草通货膨胀模型,到目前为止,首选的意见进行了讨论,并解释了为什么高原样的潜在版本的通货膨胀的青睐在这一子类的情况。最后,还研究了未来的测量,特别是$B$ -模式CMB极化或原始重力波的测量,将如何帮助提高我们对暴胀的认识。
2015-02-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Pre-inflation from the multiverse: Can it solve the quadrupole problem in the cosmic microwave background?
我们分析了一个量子玩具模型的宇宙进行永恒的通货膨胀使用量子场论公式的惠勒-德维特方程。这种所谓的第三量子化方法导致了这样一种图景,即永远膨胀的宇宙被转换成一个多重宇宙,在这个多重宇宙中,子宇宙被创造出来,并在达到渐近的德西特阶段之前在它们的演化中表现出一个独特的阶段。因此,从这些子宇宙之一的角度,我们可以分析自然产生的前暴胀阶段。假设我们的可观测宇宙是由这些子宇宙中的一个子宇宙所代表,我们计算了这个前暴胀阶段如何影响宇宙微波背景(CMB)的各向异性功率谱,并分析了它是否能解释观测到的大尺度功率谱的差异,即CMB中的四极问题。虽然这个问题的答案是否定的,在这里分析的具体模型,我们指出这个问题的一个可能的解决方案。
2018-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observable Primordial Gravitational Waves from Cosmic Inflation
本文回顾了暴胀产生原初引力波随机背景的机制,探讨了暴胀后刚性期对引力波的增强作用使其达到可观测水平,并在混合暴胀与Palatini引力模型中展示了具体实例。
2023-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation and cosmic (super)strings: implications of their intimate relation revisited
我们简要讨论了超对称混合暴胀模型的约束条件,并检验了膜暴胀模型的相容性。然后,我们解决的影响,暴胀的情况下,从最近的宇宙微波背景温度各向异性数据施加的宇宙(超)弦张力的强约束。
2013-08-30 astro-ph.CO hep-th
Uncovering the History of Cosmic Inflation from Anomalies in Cosmic Microwave Background Spectra
我们提出了一个暴胀的原始特征模型,它可以解释目前测量的宇宙微波背景(CMB)各向异性谱中的大尺度和小尺度异常,揭示了宇宙在其原始时代的一段冒险历史。虽然该模型目前是统计上无法区分的标准模型,我们表明,未来的观测,如西蒙斯天文台和LiteBIRD将相互补充,在区分模型的差异,由于其准确的E模式偏振测量,和PICO任务,如果资助,可以把严格的限制所有的特性。该模型预测了一个经典的原始标准时钟信号,它也可以用来区分暴胀和替代方案在一个模型独立的方式。
2022-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum Cosmic No-Hair Theorem and Inflation
我们考虑暴胀无毛定理的量子扩展的影响。我们证明,当选取暴胀量子态以保证涨落EFT的有效性时,只需要暴胀的${\cal O}(10)$倍就可以消除暴胀观测量的初始畸变效应.因此Bunch-Davies真空在暴胀期间是一个非常强的量子吸引子。我们还考虑了弹跳宇宙,在那里初始条件似乎停留得更长,量子“秃头”的进化似乎效率较低。
2019-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Distinguishing between inflationary models from cosmic microwave background
本文对暴胀宇宙学进行了综述,特别关注了与量子涨落产生的大尺度密度扰动相关的观测特征。在最一般的标量-张量理论与二阶运动方程,我们推导出标量谱指数$n_s$,张量-标量比$r$,和非线性估计$f_{\rm NL}$的原始非高斯面对模型与观测的宇宙微波背景(CMB)温度各向异性。我们的分析包括模型,如潜在驱动的慢卷膨胀,k-膨胀,Starobinsky膨胀,希格斯膨胀与非最小/衍生/Galileon耦合。我们通过使用普朗克数据与其他测量相结合来约束大量的暴胀模型,以找到当前文献中最受观测青睐的模型。我们还研究了基于标量场与矢量场耦合的各向异性暴胀,并讨论了其在标量场和张量扰动的两点和三点关联函数中出现的观测特征。
2014-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Theoretical constraints on brane inflation and cosmic superstring radiation
我们分析的一致性膜膨胀导致宇宙超弦的形成和随后的辐射这些宇宙超弦的理论约束。我们首先研究最近阐明的超引力约束膜膨胀模型的影响。我们证明了D3/D 7和D3/反D3膜膨胀都受到非平凡的约束。这两个模型都可以证明满足这些约束,但对于D3/D 7的情况,暴胀机制可能有重要的后果。然后,我们分析了强大的理论约束类型的允许辐射的宇宙超弦,如果他们形成,这样的约束不适用于他们的场论类似物。我们认为,在一个扭曲的背景下,人们可能会期望轴辐射相对于引力辐射增强,neithe F-弦或D-弦可以发射轴辐射,而FD-弦不能引起Neveu-Schwarz-Neveu-Schwarz粒子发射,其Ramond-Ramond粒子发射是不明确的。
2015-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
STOLAS: STOchastic LAttice Simulation of cosmic inflation
本文开发了宇宙暴胀的STOLAS C++程序包,基于stochastic-δN形式主义直接计算曲率扰动三维图,验证了与标准微扰理论的一致性,并利用重要性采样成功实现了原初黑洞丰度的非微观数值采样。
2024-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic Strings from Thermal Inflation
本文研究热暴胀末期对称性破缺相变中形成的宇宙弦,发现其对称性破缺尺度上界低于阿贝尔希格斯弦,且弦环分布下截断由尖点湮灭而非引力辐射决定。
2023-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Imprints of anisotropic inflation on the cosmic microwave background
我们研究了各向异性暴胀对CMB温度涨落和偏振的影响。统计各向异性不仅源于曲率和张量扰动的方向依赖性,还源于曲率和张量扰动之间的互相关以及张量扰动的线性极化。我们证明了非对角$TB$和$EB$谱以及对角和非对角$TT, EE, BB, TE$谱是由各向异性暴胀引起的。我们强调,由互相关引起的非对角谱可能是各向异性膨胀的特征信号。
2011-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Complementary signatures of $α-$attractor inflation in CMB and cosmic string Gravitational Waves
本研究探究α吸引子暴胀模型中宇宙弦e折叠数与CMB观测的关联,结合引力波探测给出谱指数约束,为暴胀物理提供互补检验途径。
2025-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Imprints of Pre-Inflationary Particles
我们研究了暴胀前粒子的一些宇宙学印记。我们表明,每个这样的粒子提供了一个球对称的宇宙缺陷的种子。这个宇宙缺陷的轮廓是固定的,它的大小在一个由暴胀前粒子质量决定的单一参数中是线性的。我们研究了这个宇宙缺陷的CMB和特殊的速度印记,并认为它可以解释一些大尺度的宇宙学异常。
2009-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic Inflation, Quantum Information and the Pioneering Role of John S Bell in Cosmology
根据宇宙暴胀理论,我们在宇宙中观测到的大尺度结构(星系、星系团、宇宙背景微波- CMB -各向异性.)是量子力学的起源它们只不过是真空涨落,被宇宙膨胀拉伸到宇宙尺度,并被引力不稳定性放大。在暴胀结束时,这些扰动被置于双模压缩状态,具有自然界中有史以来最强的压缩(比地球上实验室中可以制造的任何东西都要大得多)。本文研究了天体物理观测是否可以通过借用量子信息理论的思想来明确地揭示这种量子起源。有人认为,执行这项任务所需的一些工具很久以前就已经由J. Bell在一份迄今为止基本上未被承认的贡献中讨论过。详细研究了他的论文和批评已提出反对他的工作。虽然J.贝尔不可能意识到这一点时,他写了他的信,因为量子态的宇宙学扰动尚未完全特征化,在那个时候,它也表明,宇宙学和宇宙暴胀代表最有趣的框架,应用的概念,他的调查。这证实了宇宙暴胀不仅是理解早期宇宙的一个成功范例。这也是物理学中唯一一种迫切需要广义相对论和量子力学来推导理论预测的情况,同时,我们有高精度的数据来测试这些预测,使暴胀成为讨论量子力学基础问题的最重要的场所
2019-03-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Black Hole Window on Cosmic Inflation
在这篇论文中,我们发展的原则,在其早期阶段的通货膨胀,我们的宇宙的原始不均匀性的生产。作为一条线索,我们要问的是,在暴胀期间,什么样的物理现象会导致如此大的扰动,以至于它们形成了足够多的黑洞,成为暗物质。我们从最简单的单场慢卷暴胀模型开始,它不能产生原始的黑洞暗物质,然后逐渐解除它的假设。在发展了暴胀的有效场论之后,我们强调了单时钟条件在控制非均匀性方面的重要性。超越单钟暴胀,我们首先要看到一种性质不同的暴胀场景,称为超慢滚,最后要理解暴胀过程中希格斯场的物理学。
2020-12-17 astro-ph.CO gr-qc
From Cosmic Inflation and Matter Creation to Dark Matter -- Journey of the Inflaton?
本文提出了暴胀子从宇宙暴胀和物质创生演化至今成为暗物质的情景,通过引入山顶势能模型解释了暴胀结束机制,其预测与CMB限制一致,并为当今暗物质丰度提供了合理解释。
2023-04-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
How Well Can Future CMB Missions Constrain Cosmic Inflation?
我们研究如何下一代的宇宙微波背景(CMB)测量任务(如EPIC,LiteBird,PRISM和COrE)将能够限制通货膨胀的景观在最难消除歧义的情况下,通货膨胀是简单地描述了单场慢卷的情况。考虑到所提出的PRISM和LiteBIRD卫星设计,我们模拟模拟数据对应于五个不同的基准模型,具有从$10^{-1}$到$10^{-7}$的张量-标量比的值。然后,我们计算所有Encyclopaedia Inflationaris模型的贝叶斯证据和复杂性,以评估PRISM单独和LiteBIRD补充普朗克2013年数据的约束力。在慢卷通货膨胀中,两种设计都具有相当的约束力,可以排除大约四分之三的通货膨胀情景,而仅普朗克2013年的数据就可以排除三分之一。然而,我们也表明,PRISM可以约束标量运行,并有能力检测违反慢滚在二阶。最后,我们的研究结果表明,描述一个膨胀模型的潜在形状,而不指定再加热温度,将不再是可能的精度水平达到未来的CMB任务。
2014-10-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Complementary probes of inflationary cosmology
对宇宙暴胀的严格约束分析需要几个探测器,它们共同调查了广泛的能量尺度。我们补充的宇宙微波背景数据与原始黑洞的宇宙丰度极限的更新汇编,我们推断严格的约束运行的标量谱指数。通过进一步包括对宇宙微波背景光谱畸变的即时测量,这些限制得到了显著改善,清楚地说明了联合大尺度和小尺度宇宙学调查的有效性。
2019-04-21 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic inflation from broken conformal symmetry
一个快速加速膨胀的时期,预计在早期宇宙实现了一个标量场沿着一个渐近平坦的潜力,目前的数据首选缓慢滚动。在本文中,我们指出,这种具有渐近平坦势的宇宙暴胀的图像可以从Palatini二次引力中产生,通过以这样一种方式添加物质场,以打破动力学项和势项的局部规范共形对称性。
2022-05-10 astro-ph.CO gr-qc
The Cosmological Heavy Ion Collider: Fast Thermalization after Cosmic Inflation
重离子对撞机揭示了“快速热化”过程。这一实验突破为研究弱耦合和强耦合下的热化过程提供了新的理论工具。我们将其应用于暴胀宇宙学的再加热时代,以及宇宙学夸克-胶子等离子体(QGP)的形成。我们计算了QGP在再加热时的热化时间,发现它由暴胀的能量标度和剪切粘滞熵比$η/s$决定,或者等价地由热化时的张量标量比和强耦合常数决定.热化在低尺度暴胀和强耦合系统中几乎是瞬间实现的,而在弱耦合系统或高尺度暴胀之后,热化则需要一个或小于一个e倍的膨胀。我们证明,膨胀的预测是强大的物理热化,并找到一个随机背景的引力波在干涉仪可访问的频率,虽然幅度很小。
2020-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Clocking the End of Cosmic Inflation
针对宇宙暴胀结束阶段慢滚近似失效导致 e-folds 测量精度低的问题,提出一种新的解析方法,将 $ΔN$ 的不确定性降至不到十分之一个 e-fold,以满足未来宇宙学测量的精度需求。
2024-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implementation of two-field inflation for cosmic linear anisotropy solving system
我们概述了修改的数值玻尔兹曼代码宇宙线性各向异性求解系统(CLASS),以包括额外的通货膨胀领域。首先描述代码的功能,稍后解释如何以及在何处进行修改。在本研究中,我们专注于实施一个两个领域的通货膨胀模型所需的修改,与规范的动力学项和多项式的潜力,没有交叉项,第二场的光谱上的效果提出了初步的结果。利用C语言的类和结构以及程序提供的通用Runge-Kutta积分工具,开发了代码的适应性。
2021-04-25 astro-ph.CO hep-th
D-term inflation in braneworld models: Consistency with cosmic-string bounds and early-time Hubble tension resolving models
我们重新审视了D项暴胀与引力波观测的宇宙弦张力的界限,并考虑了光谱指数与$Λ$ CDM模型的哈勃张力的预复合分辨率相比可能存在的偏差。在这些约束条件下,D项暴胀需要非常小的耦合常数。我们表明,自然耦合常数($g=λ=0.1$)可以实现的情况下,D-项膨胀膜。
2022-11-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Ab Initio Cosmological Simulations: From Inflation to Present-Day Structure Formation
Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理学研究所);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU, WPI), Todai Institutes for Advanced Study, The University of Tokyo(东京大学前沿科学研究会 Kavli宇宙物理数学研究所)
该研究开发了首个从暴胀时代到当代宇宙结构的全宇宙历史从头算模拟,应用于轴子-U(1)暴胀,揭示早期宇宙相互作用对小尺度结构的影响,为探测暴胀物理提供新途径。
2026-08-03 astro-ph.CO gr-qc
Revising the predictions of inflation for the cosmic microwave background anisotropies
我们指出,如果考虑量子场重整化,并在哈勃半径交叉时间或它之后的几个e-折叠处计算反项,标量和张量功率谱的慢卷暴胀的预测显着变化。这导致了张量-标量振幅比与谱指数的一致性条件的变化。重新检查的潜力$\bf{ϕ^2, ϕ^4}$,表明两者都是兼容的五年WMAP数据。只有当反项在通货膨胀结束后的更大时间内被评估时,人们才能恢复标准的预测。这里提出的替代预测可能很快就会进入近期实验的测量范围。
2009-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark energy from primordial inflationary quantum fluctuations
我们表明,目前的宇宙加速可以解释为一个几乎无质量的标量场经历量子涨落在原始的通货膨胀。假设它的质量不超过今天的哈勃参数,这个场在宇宙学时代已经被冻结,直到最近才开始主宰宇宙。通过使用超新星的数据,完成从星系调查和宇宙微波背景各向异性的重子声振荡,我们推断的原始暴胀的能量尺度约为几个TeV,这意味着可以忽略不计的张量标量比的原始波动。此外,我们的模型表明,通货膨胀持续了极长的时间。因此,暗能量可能是宇宙暴胀的自然结果,接近于电弱能量标度。
2010-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Gravitational Waves from Inflation and Preheating
暴胀产生的原初引力波至少有三种宇宙背景:暴胀过程中产生的引力波,与量子模的拉伸有关;暴胀后剧烈预热阶段产生的引力波;以及如果暴胀以全局对称性破缺的方式结束(如混合暴胀),则与Goldstone模的自序有关。每种背景都有自己的具有特定特征的特征光谱。我们详细描述了额外的峰值在PGW背景预热的情况下,由于阿贝尔希格斯模型的混合通货膨胀后的宇宙弦的形成,通货膨胀结束的起源。然后,我们讨论了探测每一种引力波背景的前景,并用一种非常灵敏的探测器,即宇宙微波背景极化的局部B模式,来区分它们。
2010-12-09 astro-ph.CO gr-qc
Eternal inflation and the quantum birth of cosmic structure
我们认为永恒的通货膨胀的情况下,缓慢滚动/混乱的类型与额外的元素的客观崩溃的波函数。在传统的通货膨胀背景下加入这种新的媒介,可能是解决通货膨胀期间量子测量问题的一个可能办法,而这个问题在社会上尚未达成共识。具体来说,它可以提供一个解释的原始各向异性和不均匀性的产生,从一个完美的对称背景和调用对称动力学。我们采用连续自发局域化模型,在暴胀的背景下,作为动力学还原机制,产生原始的不均匀性。此外,在实施客观还原机制时,可以绕过永恒通货膨胀的条件。特别地,坍缩机制激发对应于暴胀子的波函数,使其自身局限于场的零模周围。然后,零模将基本上不受扰动地演化,在宇宙中任何发生暴胀的区域,将暴胀推向终点。此外,我们的方法实现了原始频谱的振幅和形状与最适合的观测数据一致。
2017-10-25 astro-ph.CO gr-qc
Renormalization-Group Running Induced Cosmic Inflation
作为宇宙学标准模型的一个可行的候选人的贡献,我们在这里表明,暴胀前的量子涨落可以提供一个长期寻求的暴胀场的初始条件的情况。我们的建议是基于这样的假设,即在非常高的能量(高于暴胀的能量标度),真空期望值(VeV)的字段被困在一个假真空,然后,由于重整化群(RG)运行,势开始平坦向低能量,最终趋于凸的一个,使字段滚下到真正的真空。我们认为,建议的机制应适用于大类的通货膨胀潜力与多个凹区。我们的研究结果有利于粒子物理学起源的混乱,大领域的通货膨胀模型,因为我们消除了需要在大统一尺度的大领域波动。在我们的分析中,我们提供了一个这样的暴胀势的具体例子,其参数可以调整,以再现现有的宇宙学数据具有良好的精度。
2020-07-08 astro-ph.CO hep-th
Cosmic Inflation: How the Universe became locally flat and plentiful
宇宙学的标准模型是基于热大爆炸宇宙论和暴胀范式。最近对宇宙微波背景中的温度和偏振各向异性以及星系和星系团等大尺度结构中的物质分布的精确观测证实了这一普遍范式,并对这一简单想法的变化提出了严格的限制。在这篇文章中,我将讨论这样一个范式的认识论基础,并推测其可能的实现在一个更基本的理论。
2010-04-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Evading the pulsar constraints on the cosmic string tension in supergravity inflation
宇宙弦是早期宇宙的有用探测器,可能会给我们提供任何人造粒子加速器都无法到达的高能尺度的物理学线索。虽然最有希望的工具之一是宇宙微波背景,来自引力波的约束变得如此严格,人们可能不希望在宇宙微波背景中检测到它的签名。在本文中,我们构建了一个方案,其中包含宇宙弦观测的宇宙微波背景,同时回避了最近的脉冲星定时数据所施加的约束。我们认为,宇宙弦相对较大的张力是允许的延迟发病的标度制度。我们还表明,这种情况下自然实现的超重力,其中的相变的混沌暴胀的背景下,哈勃诱导质量。
2012-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves from global cosmic strings in quintessential inflation
与引力的非最小耦合与典型暴胀情景中出现的后暴胀动力学主导时代相结合,可能导致内部对称性的自发对称性破缺,并最终在辐射主导开始时恢复。一般来说,这些对称性的破坏会导致产生短暂的拓扑缺陷,这些缺陷往往会产生引力波,直到对称性恢复。本文研究了全球宇宙弦网络在动力学对称破缺和$U(1)$对称恢复后产生的引力波背景。由此产生的功率谱取决于加热过程的持续时间,它是潜在的可检测的,提供了一个测试存在的非最小耦合到重力和特征能量尺度的后暴胀物理。
2019-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauge Fields and Inflation
宇宙微波背景(CMB)的各向同性和均匀性有利于“标量驱动”的早期宇宙暴胀模型。另一方面,非标量场,特别是规范场,在所有高能粒子物理模型中是常见的,这些模型被提议在当前CMB观测所设定的暴胀能量标度的上限下工作。在这篇评论中,我们考虑的作用和后果,理论和观测,规范场可以在暴胀时代。规范场可能在暴胀期间在背景中开启,或者可能在宇宙扰动的水平上变得相关。有两类主要的模型与规范场的背景下,模型显示违反宇宙无毛定理和那些导致各向同性FLRW宇宙学,尊重宇宙无毛定理。只有在宇宙微扰水平上才开启规范场的模型,可能是原始磁场的来源。我们还回顾了这些模型在CMB和/或原始宇宙磁场上的具体观测特征。我们的讨论将主要集中在通货膨胀时期,只有一个简短的讨论后通货膨胀(p)再加热时代。
2013-03-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmic Strings from Tribrid Inflation
本文系统研究Tribrid暴胀模型中宇宙弦的形成条件,发现畴壁是暂时的,并探讨了亚稳宇宙弦对纳赫兹引力波背景的解释。
2024-11-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
New Inflation in the Landscape and Typicality of the Observed Cosmic Perturbation
我们研究了在真空中观测到的小的、几乎尺度不变的原始宇宙扰动,即扰动幅度$P_ζ\sim10^{-9}$和谱指数$n_s \simeq 0.965$,在对它们进行人择选择后是否是典型的.我们考虑的情况下,宇宙开始从一个亚稳真空驱动一个先例的通货膨胀,一个曲率主导的开放宇宙是由隧道,和曲率能量膨胀的新的通货膨胀。我们认为,初始的暴胀子场值是均匀的,但通常不为零,因为在先前的暴胀过程中产生的长波长模式的量子涨落,只有宇宙,偶然有一个小的暴胀子场值是人类选择。我们发现,这种偏见,加上某些分布的通货膨胀模型参数的物理动机良好,使观察到的小,几乎尺度不变的频谱典型。
2018-12-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Signals of Inflationary Models with Cosmic Strings
有一类动机良好的暴胀模型最终会产生宇宙弦。目前的状态,努力计算和观察这些模型的信号进行了概述,特别强调宇宙弦,和宇宙微波背景信号。
2011-06-02 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic strings from pseudo-anomalous Fayet-Iliopoulos U(1) in D3/D7 brane inflation
我们研究的后果,最近的事态发展费耶特-伊利奥普洛斯(FI)条款的D-长期通货膨胀模型。目前还没有已知的方法来耦合恒定的FI条款,以超重力一致;只有场依赖的FI条款是允许的。这些在弦论中是很自然的,我们认为D3/D 7暴胀中的FI项就是这种类型,对应于一个伪反常U(1)。在4维空间中,这种反常被Green-Schwarz机制所抵消。通货膨胀照常进行,只是规模由GS参数设置。由赝反常U(1)产生的宇宙弦具有潜在的有趣特性。它们原本被认为是全局的,但在弦论中却被证明是局部的,并且可以支持电流。我们概述了这些字符串的性质,讨论其形成的界限,并总结由此产生的宇宙学后果。
2011-03-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflationary flavor oscillations and the cosmic spectroscopy
由高能物理学激发的暴胀场景一般包含超出原始曲率扰动的过多自由度。后者以一种简单的方式与我们称之为“暴胀味本征态”的物质相互作用,这种本征态一般不同于自由传播的“质量本征态”。我们发现,这些失调状态之间的混合结果在压缩极限的曲率扰动三点函数,不仅取决于质量谱,但也对“混合角”的理论在新的惊人的行为。这些结果为宇宙对撞机计划带来了一个新的视角:与人们普遍认为的相反,原始信号不需要被最轻的额外自由度所支配。相反,我们表明,它可能会显示调制振荡,打破幂律,或从振荡过渡到幂律,从而提供了详细的宇宙光谱的粒子含量的膨胀。
2023-01-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmic Microwave Background Observables of Small Field Models of Inflation
我们构造了一类单小场暴胀模型,它可以预言,与流行的智慧相反,在宇宙微波背景各向异性中可观测到的引力波信号。谱指数,它的运行,张量标量比和e折叠的数量可以覆盖所有的参数空间目前允许的宇宙学观测。这类模型的一个独特之处是它们能够根据最近的宇宙微波背景观测结果预测负谱指数。我们从有效场论的角度讨论了新的一类模型,并表明,如果无量纲三线性耦合是小的,所需的一致性,然后观察到的光谱指数运行意味着一个高尺度的通货膨胀,因此可观察到的引力波信号。所有的模型在较小的尺度上都有一个不同的预测,即更高的功率,这使得它们很容易被检测到。
2010-08-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Testing hilltop supernatural inflation with gravitational waves
通过测量张量与标量比$r$,小场暴胀的尺度不能通过原始引力波来约束。在这项研究中,我表明,如果宇宙弦是在山顶超自然暴胀结束时对称性破缺后产生的,这个小场暴胀模型可以通过宇宙弦产生引力波来检验。引力波探测器的未来实验将确定或进一步约束模型中的参数空间。
2021-01-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On degenerate models of cosmic inflation
在这篇文章中,我们讨论了当前和未来的CMB测量的作用,在钉扎的膨胀模型负责的原始曲率扰动的产生。通过考虑暴胀有效场论的参数化和重场色散关系的修正,我们导出了宇宙学观测量对重物理尺度$Λ_{\rm UV}$的依赖关系.具体来说,我们展示了如何$f_{\rm NL}$的非线性参数有关的相速度的曲率扰动在视界出口,这是参数化的$Λ_{\rm UV}$。Bicep2和Planck的发现与值$Λ_{\rm UV} \sim Λ_{\rm GUT}$一致。然而,我们发现一个退化的参数空间的膨胀模型,只能解决与非高斯双谱的形状的详细知识。
2014-10-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th