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
P-nflation: generating cosmic Inflation with p-forms
我们表明,暴胀的背景下,可能会实现通过使用任何p-形式的非最小耦合到重力。标准标量场膨胀对应于0-形式的情况,而向量膨胀对应于1-形式。此外,我们表明,2-和3-形式的字段是对偶的一个新的矢量和标量暴胀理论的动力学项是非最小耦合到重力。
2009-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation in a scalar-vector-tensor theory
本文研究了不具有$U(1)$规范对称性的标量-矢量-张量引力理论中的暴胀现象。该模型是从海森堡等人(Phys Rev D 98:024038,2018)中引入的更一般的作用量构建的,使用拉格朗日量和耦合函数的某些特定选择。此外,对于这个模型,我们建立了动作的显式形式,并从中导出一般方程:能量-动量张量和运动方程,并利用平坦FLRW背景,分析了利用平坦FLRW背景获得暴胀区的可能性,另外,通过对势、耦合函数、合适的无量纲耦合常数和初始条件的选择,可以用数字验证这种膨胀模型是可行。在这个意义上,我们可以验证,在我们的暴胀模型中引入耦合函数$f(ϕ)$,允许我们达到适当数量的$e$ -折叠$N$以实现充分的暴胀。这是一个值得注意的结果,因为没有耦合函数的贡献,$e$ -折叠的量在暴胀结束时较小,如Heisenberg et al.(2018)所示。此外,模型在膨胀期间必须满足的无鬼和稳定性条件,即,得到了无鬼和线性宇宙学扰动的Laplacian不稳定性的条件,并对这些条件进行了数值验证。
2022-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation with multiple vector fields and non-Gaussianities
我们考虑一个由三重$U(1)$矢量场组成的暴胀模型,其中宇称破坏相互作用与暴胀子非最小耦合。矢量场扇区具有全局$O(3)$对称性,它允许各向同性的配置,并提供不仅是矢量模式,但也标量和张量模式。我们将标量扰动分解为绝热扰动、熵扰动和等曲率扰动,并计算了标量和张量扇区的功率谱和互相关。与矢量场相关的张量模对引力波的功率谱有贡献,而宇称破缺项在引力功率谱和双谱中产生手征。我们研究了非线性标量和张量扰动,并计算了所有的双谱和三点互相关。特别是,它表明,曲率扰动和引力波的非高斯性增强的矢量场扰动。我们表明,非高斯性提出了强有力的约束模型参数,如宇称违反耦合和分数能量的矢量场。
2020-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Big bounce and inflation from gravitational four-fermion interaction
四费米子引力相互作用是由挠率引起的,并且在普朗克尺度下占主导地位。这种相互作用的规则的轴-轴部分本身并不能阻止引力压缩。然而,反常的矢量-矢量相互作用以一种自然的方式导致大反弹和暴胀。
2012-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Initial Conditions for Vector Inflation
最近,一个使用非最小耦合质量向量场的暴胀模型已经被提出。对于非最小耦合参数的特定选择和平坦FRW模型,该模型被简化为具有质量标量场的混沌暴胀模型。我们研究了非零曲率的宇宙向量膨胀的发病的影响。我们发现,在弯曲的宇宙中,向量膨胀的动力学可以从混沌膨胀不同,并导致膨胀的解决方案的初始条件的分数相比,混沌膨胀的情况下减少。
2008-08-05 astro-ph gr-qc hep-ph
Slow-roll inflation from massive vector fields non-minimally coupled to gravity
在这项工作中,我们研究了一个矢量张量模型的慢卷膨胀与大量的向量场非最小耦合到重力。所考虑的模型对于每个几何耦合具有任意参数。考虑空间平坦的FRW型宇宙和一般的矢量场(具有时间和空间分量),我们得到了运动方程和总能量动量张量的一般表达式。在这种情况下,膨胀的各向同性是保证考虑一个三重正交矢量场,但矢量场的有效质量是哈勃尺度的数量级和暴胀制度是很难实现与此模型。然而,对于模型参数的合适值(或约束),可以克服这个问题。为此,分析了两个案例。在第一种情况下,一个政权与慢卷暴胀,获得和第二种情况下的矢量场的行为作为一个常数,它驱动一个准德西特展开,因此,慢卷发生和暴胀发生。
2016-12-19 gr-qc hep-th
Vector Galileon and inflationary magnetogenesis
宇宙暴胀为这种结构的形成提供了初始条件。然而,大规模磁场的起源不能在这个框架内解决。这个长期存在的问题的关键问题是共形不变性的电磁(EM)场在4-D。虽然在文献中已经提出了许多方法来打破共形不变性的EM行动,在这里,我们提供了一个全新的方式来看待修改的EM行动和生成原始磁场在通货膨胀。我们明确地构造了一个高阶导数的电磁作用,打破共形不变性的要求三个条件-理论描述的矢量位$A_μ$及其衍生物,规范不变性得到满足,运动方程是线性的矢量位的二阶导数。我们的模型的独特之处在于,可观的磁场产生在小波长,而微小的磁场产生在大波长,与当前的观测结果一致。
2018-01-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation in a scalar-vector gravity theory
本文研究标量场与最小耦合矢量场共同驱动的暴胀,在有、无相互作用两种情形下给出慢滚背景解、可实现条件及标量与张量微扰,并用近期观测约束参数空间。
2024-12-06 gr-qc hep-th
Inflation and the cosmological constant
最近提出了一种特殊的补偿型解决方案的主要宇宙学常数的问题,两个无质量的矢量场动态抵消任意宇宙学常数Λ。天真的期望是,这种补偿机制不允许在非常早期的宇宙中存在暴胀阶段。然而,它表明,某些初始边界条件的向量场实际上可以引起一个暴胀阶段。
2012-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Superconformal generalizations of auxiliary vector modified polynomial f(R) theories
我们提出了超对称完成的辅助矢量修改的多项式$f(R)$理论在其双标量张量理论的制定,辅助矢量修改的多项式$f(R)$理论和混沌膨胀之间的插值与幂律势$V(ϕ) \propto ϕ^p$。超对称化分两步实现:首先,通过选择共形Kähler势和共形超势,我们引入了三手征多重态的超共形理论。在第二步中,我们使用其中一个手征多重态来补偿超共形对称性并获得Kähler势和超势,而另外两个手征多重态则用于实现具有稳定暴胀轨道的暴胀。暴胀轨道的稳定性需要对凯勒势进行一定的变形,我们讨论了它们与最新普朗克数据中暴胀观测值的相容性。
2020-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vector Inflation
我们提出了一个方案,其中通货膨胀是由非最小耦合的大规模向量场驱动。在一个各向同性的均匀宇宙中,这些场的行为与一个有质量的最小耦合标量场的行为几乎相同。因此,我们的模型与标量场的混沌暴胀模型非常相似。对于矢量场,展开的各向同性可以通过考虑三重正交矢量场或以$N$随机定向矢量场为代价来实现。在最后一种情况下,$1/\sqrt{N}$阶膨胀的实质各向异性持续到膨胀结束。最轻的矢量场也可能迫使宇宙的后期加速。
2008-06-10 astro-ph gr-qc hep-th
Correlation functions of sourced gravitational waves in inflationary scalar vector models. A symmetry based approach
我们利用共形对称性来限制长寿命向量场扰动下暴胀子的形状。应用共形沃德恒等式,我们推导出一般表达式,振幅和归一化因子,为两个和三个点的标量场介导的相互作用$f(ϕ)\left(F_{μν}F^{μν}+α\tilde{F}_{μν}F^{μν}\right)$,其中$f(ϕ)$是一个合适的标量和矢量场之间的耦合函数的矢量场的存在下。前面的相互作用允许各向同性和宇称对称破缺,并与超视界共形对称性相一致。作为共形场论方法的一个应用,我们计算了张量-标量$\langle γζ\rangle$和张量-标量-标量$\langle γζζ\rangle$混合算符,这两种算符在寻找与手征引力波有关的宇称破缺效应时很有意义.最后,我们得到的三个点算子的一致性关系。
2019-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Naturalness and Chaotic Inflation in Supergravity from Massive Vector Multiplets
本文研究了混沌暴胀的二次模型在四维N=1超引力最小理论中的嵌入问题,并研究了它对高阶修正的鲁棒性。特别地,我们研究了暴胀子势的技术自然性准则。在新的最小配方的框架下,大量的矢量多重态是建立在一个真正的线性多重态耦合到一个矢量多重态通过4D模拟的Green-Schwarz项。这个理论产生了一个混沌暴胀的单场二次模型,它受到移位对称性的保护,这种移位对称性自然会抑制高阶修正。嵌入在旧的最小配方再次实现了一个大规模的矢量多重态,也引起了单场膨胀。然而,在这种情况下,没有明显的对称性来保护模型免受高阶修正。
2014-08-27 gr-qc hep-th
Inflation driven by massive vector fields with derivative self-interactions
受广义Proca理论的启发,我们研究了一个具有大质量向量场和导数自相互作用的暴胀的向量张量模型。所考虑的行动包含一个通常的麦克斯韦动力学项,一般的潜在的长期和一个长期的非最小导数之间的耦合矢量场和重力,通过对偶黎曼张量。在这个理论中,最后一项包含一个自由参数,$λ$,它量化了非最小导数耦合。在这种情况下,考虑到空间平坦的FRW宇宙和一般的矢量场,我们得到的运动方程和总能量动量张量的一般表达式。选择Proca型势,研究了由大质量矢量场驱动的合适的暴胀方案。在这个模型中,膨胀的各向同性是通过考虑三个正交向量场来保证的。为了得到该模型的暴胀解,考虑了拟de Sitter展开。在这种情况下,向量场表现为常数。最后,对模型进行了慢滚分析,定义了模型的慢滚条件,通过对模型参数的适当约束,可以给出充分膨胀所需的e折叠次数。
2019-03-11 gr-qc hep-th
SUSY breaking after inflation in supergravity with inflaton in a massive vector multiplet
在$N=1$超引力的弯曲超空间中,我们提出了一类有限的模型,描述了手征多重态与矢量多重态的非最小耦合。这些模型适用于在超引力中建立暴胀模型,其中暴胀子被分配给一个大质量的矢量多重态,暴胀后在Minkowski真空中SUSY自发破缺,暴胀参数$n_s$和$r$为任意值,SUSY破缺尺度为任意。
2017-09-24 gr-qc hep-ph hep-th
Anisotropic Inflation from Vector Impurity
我们研究了一个带有矢量不纯的暴胀情形。我们表明,宇宙经历各向异性暴胀膨胀由于一个由矢量确定的首选方向。利用慢滚近似,我们得到了一个确定暴胀宇宙各向异性的公式。我们讨论了这种情况下可能观察到的预测。特别强调了曲率扰动可以诱发原初引力波。因此,即使在低尺度的暴胀中,也可能在暴胀期间产生相当数量的原始引力波。
2008-08-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Vector dark matter production from inflation with symmetry breaking
我们提出了一个方案,矢量暗物质生产对称性破缺结束时的通货膨胀。在这个模型中,与暗光子的量子涨落相关的累积能量密度解释了暗物质目前的能量密度。暴胀子是一个实标量场,而重复标量场,如混合暴胀瀑布,在暗规范场下带电。在暴胀结束时,重场变成快子,迅速滚向全局最小值,暗光子通过希格斯机制获得质量。为了防止暴胀过程中矢量场能量密度的衰减,我们在暴胀子和规范场之间引入耦合,使得能量被泵送到暗区。该装置可以产生观测到的暗物质丰度的暗光子的质量范围很广,并与周围的$10^{12}$ GeV的再加热温度。该模型预测了宇宙弦在暴胀结束时的形成,其张力与CMB上界一致。
2021-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation with vector fields revisited: heavy entropy perturbations and primordial black holes
本文在共动规范下重访动力学耦合矢量场的暴胀,探索I≫1的未充分研究区域,发现熵扰动变重使累积效应衰减,推导出cₛ²=-1/3的有效场论,为原初黑洞生成提供潜在机制。
2024-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Super-inflation and generation of first order vector perturbations in ELKO
在这项工作中,我们建立了一个模型,一阶向量扰动可以产生在暴胀膨胀。对于非标准旋量ELKO,我们证明了对于度规扰动的纯矢量部分($B_{i}$),ELKO的一阶扰动能量动量张量分量是非零的.我们证明了矢量扰动在超哈勃尺度下不衰减,并且对于特定的超暴胀背景模型,我们证明了矢量扰动几乎是尺度不变的,而其振幅小于原始标量扰动。我们还评论了涡的产生。
2015-10-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation with vector fields revisited: non-Gaussianities
Nanchang University(南昌大学)
通过参数h(矢量动能与标量场动能之比)组织动力学,研究动能耦合矢量场暴胀的双谱,发现强矢量区域(h>>1)中熵扰动变重可积出,剩余曲率模式具有虚声速并在视界外瞬态增长,双谱呈现h^2和h标度的扁平增强信号及h标度的局域投影,从而在完全各向同性背景下区分矢量支持的暴胀动力学。
2026-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological correlation functions in scalar and vector inflationary models
本论文主要研究暴胀理论和宇宙学扰动中的三个主要问题:暴胀过程中曲率涨落功率谱的圈修正;各向异性暴胀前宇宙学中宇宙学涨落的演化;暴胀模型的统计各向异性和非高斯性预测。目前,对宇宙学关联函数的二阶和高阶修正的研究以及对二阶以上修正的计算更有趣的是,几乎前所未有的机会用新的和越来越精确的实验数据来对抗理论,这将在早期宇宙的物理学中揭示更多的光。在循环计算的背景下,我们计算了单场暴胀模型中标量-张量相互作用引起的修正(对于标准慢卷模型和具有非正则动力学项的拉格朗日方程描述的模型)。在各向异性宇宙学的背景下,也是在观测到宇宙微波背景(CMB)涨落“异常”的启发下,我们计算了SU(2)矢量场暴胀模型中曲率涨落的双谱和三谱,分析了暴胀模型中曲率涨落的统计各向异性特征;最后,我们研究了具有Bianchi I型背景度规、能量密度由无压流体控制和存在宇宙学常数的宇宙的宇宙学扰动。
2010-04-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Is there supercurvature mode of massive vector field in open inflation?
本文研究了德西特时空开放图中大质量矢量场的欧几里德真空模函数。在一个气泡的开放暴胀的情况下,自然预测一个负的空间曲率后,量子隧穿,这是已知的,一个光标量场具有所谓的超曲率模式,即一个额外的离散模式,描述波动的尺度大于空间曲率尺度。如果这样的超曲率模式存在于质量足够轻的矢量场中,那么它们会衰减得更慢,并且很容易在暴胀时代幸存下来。然而,超曲率模的存在强烈地依赖于系统的细节。为了澄清一个有质量的矢量场是否具有超曲率模,我们考虑了一个U(1)规范场,其规范不变性和共形不变性自发地突破了Higgs机制,并给出了欧氏真空模函数的显式表达式.我们发现,对于任何值的向量场质量,没有超曲率模式。在无质量极限下,由于规范对称性,标量扇区中没有超曲率模。
2014-02-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ultralight dark matter from non-slowroll inflation
本文提出暴胀期间短暂非慢滚阶段中矢量玻色子质量的快速变化可自然产生超轻矢量暗物质,并预言极低频随机引力波背景,从而建立超轻矢量暗物质与原初黑洞物理之间的新联系。
2025-08-22 astro-ph.CO hep-th
Planck constraints on inflation in auxiliary vector modified $f(R)$ theories
我们表明,通用的$α$ -吸引子模型的通货膨胀,可以实现包括一个辅助矢量场$A_μ$的Starobinsky模型与拉格朗日$f(R)=R+R^2/(6M^2)$。如果将同样的过程应用于一般的修正的$f(R)$理论,其中Ricci标量$R$被具有常数$β$的$R+A_μ A^μ+β\nabla_μA^μ$代替,我们得到具有标量势和Brans-Dicke参数$ω_{\rm BD}=β^2/4$的Brans-Dicke理论.我们还将观测约束的基础上,从最新的普朗克测量的宇宙微波背景(CMB)的温度和偏振各向异性的辅助矢量修改$f(R)$理论的膨胀模型。在修正的Starobinsky模型中,我们发现参数$β$被限制为$β<25$(68\,\ %\,confidence level).
2015-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary buildup of a vector field condensate and its cosmological consequences
暴胀过程中的光矢量场,当其共形不变性被适当地打破时,会得到超视界扰动谱。这种扰动,通过某种合适的机制(例如矢量曲率机制),可以有助于宇宙中的曲率扰动,并在微波天空中产生特征信号,例如统计各向异性,最近由普朗克卫星任务调查。这些特征的大小主要取决于暴胀过程中产生的矢量凝聚的大小。然而,这种凝聚的期望值到目前为止一直被视为一个自由参数,缺乏明确的预测或物理动机的估计。本文研究了向量凝聚的随机演化,得到了其大小的一个估计。我们的研究主要集中在超引力启发的情况下,当动力学函数和质量的矢量玻色子是随时间变化的暴胀过程中,但其他情况下也进行了探索,如宇称违反轴理论或非最小耦合之间的矢量场和重力。作为一个例子,我们应用我们的研究结果的背景下,矢量曲率机制和对比我们的结果与目前的观察。
2013-08-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational waves in vector inflation
我们在矢量暴胀的背景下讨论了引力波。我们导出了张量扰动的作用量,发现快子不稳定性存在于大多数(但不是全部)大场暴胀模型中。相反,小场膨胀($A_μA^μ\ll\frac{1}{N}$)的稳定性由通常的慢滚条件保证,其中$N$是场的总数。例如,Coleman-Weinberg势和幂律暴胀在小场极限下总是稳定的,具有近似平坦的GW谱。我们还提供了一些例子,导致GW的快速衰减,并预测在CMB张量模式的情况下。
2008-10-23 astro-ph gr-qc hep-ph
de Sitter symmetries and inflationary scalar-vector models
本文研究了$D$ -维deSitter空间中的场论与$(D-1)$ -维欧氏空间中的对偶共形场论之间的对应关系。特别是,我们调查的形式,这种对应关系是建立在一个系统的相互作用的标量和矢量场在德西特空间传播。我们分析了一些必要的(但不是充分的)条件,共形对称性保持在对偶理论中的$(D-1)$维,使建立的对应。本文的讨论是在暴胀宇宙学的背景下进行的,因此,本文的结果对于计算包含标量场和矢量场耦合的暴胀模型中的场的关联函数和原初曲率微扰$ζ$具有一定的应用可能性。
2019-12-12 gr-qc hep-th
Anisotropic Inflation with General Potentials
最近观测数据的异常表明,在暴胀时期可能会产生一些“各向异性的头发”。为了获得关于这种各向异性头发对膨胀模型的影响的一般信息,我们研究了使用几种类型的势的涉及一个矢量和一个标量的各向异性膨胀模型。我们确定了各向异性程度与矢量场和标量场的分数之间的一般关系,并得出结论,各向异性的行为独立的潜力。我们还将我们的研究推广到多方向各向异性的情况。
2015-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Massive vector multiplet inflation with Dirac-Born-Infeld type action
本文研究了具有重向量多重态的暴胀模型,并将重向量多重态的作用推广到DBI型作用。我们证明了四维${\cal N}=1$超引力中的大质量DBI作用量,并发现与DBI扩张相联系的高阶修正使标量势平坦,只需简单地选择物质耦合。我们还讨论了新的极小Starobinsky模型的DBI-扩张,发现它与一类特殊的大规模DBI作用是对偶的。
2015-06-09 gr-qc hep-ph hep-th
Beyond Starobinsky inflation
通过对$(R+R^2)$引力的超引力扩展,引入了质量矢量多重态的附加(Born-Infeld)结构,得到了特殊的$F(R)$引力,并对其结构进行了详细的研究.大质量矢量多重态有暴胀子(标量场)、Goldstino和一个大质量矢量场作为其场分量。该模型描述了Starobinsky膨胀,并允许我们外推的$F(R)$功能超出了通货膨胀的规模(普朗克尺度)。我们观察到与$(R+R^2)$引力的一些差异,以及$F(R)$引力和标量张量引力之间的几种众所周知的对应关系的破裂模式。
2018-07-23 gr-qc hep-th
Inflationary Instabilities of Einstein-Aether Cosmology
我们研究了慢卷膨胀过程中洛伦兹违反的后果。我们考虑一个正则标量暴胀子,通过它的势,耦合到一个固定范数的类时向量场的发散,或“以太”。“这个矢量由爱因斯坦-以太理论描述,这是一个引力洛伦兹破坏的矢量张量模型。我们推导并分析了度规、暴胀子和以太的宇宙学扰动方程。如果洛仑兹破坏的尺度与普朗克质量相比足够小,并且标量-以太耦合的强度适当大,那么自旋0和自旋1的微扰将呈指数增长,破坏暴胀背景。这种耦合对CMB的影响太小,以至于目前或不久的将来的CMB实验都看不到;不寻常的是,在以太范数周围的微扰膨胀中,一阶不会产生等曲率模式。这些结果进行了讨论的一般潜力和一个工作的例子,$m^2 ϕ^2$通货膨胀与二次标量乙醚耦合项。
2013-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stability in Axion Inflation with Strong Backreaction from a Massive Vector Boson
University of Massachusetts Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校)
研究具有大质量矢量玻色子强反作用的轴子暴胀模型,通过修正传统模型,发现大质量规范场可使向强反作用阶段的转变平稳,避免不稳定性,为现象学上可行的暴胀实现提供可能。
2026-07-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflationary Universe with Anisotropic Hair
我们研究了一个矢量场与暴胀子场耦合的暴胀情形,并证明了暴胀宇宙在各种耦合函数下都具有各向异性。这种各向异性暴胀是一种跟踪解,其中矢量场的能量密度遵循暴胀子场的能量密度,而与初始条件无关。我们发现了一个普遍的各向异性和慢卷参数的通货膨胀之间的关系。我们的发现具有观测意义,并为宇宙无毛猜想提供了一个反例。
2009-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Superhorizon Electromagnetic Field Background from Higgs Loops in Inflation
如果希格斯粒子是旁观标量,也就是说,如果它没有直接耦合到暴胀子,那么超视界希格斯模式一定是在暴胀过程中退出的。由于希格斯玻色子是不稳定的,它衰变为光子,预计会产生超视界光子模式。我们使用在微扰理论表明,这种天真的物理期望确实是通过回路效应实现的。具体地说,我们计算了一阶希格斯环修正的磁场功率谱评估后,在一些较晚的时间膨胀。结果表明,在超视界尺度下,这种环校正比树级功率谱大得多。这提供了一种通过标量-矢量相互作用产生宇宙学上有趣的超视界矢量模的机制。
2018-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Anisotropic Inflation with Derivative Couplings
研究了当暴胀子及其导数耦合到一个向量场时的各向异性暴胀解。这种类型的耦合是由D-膜暴胀模型激发的,其中暴胀子和D-膜上的矢量场非形式地(衍生地)耦合。我们首先研究一个唯象模型,在这个模型中我们展示了各向异性解的存在性,并通过动力系统分析证明了它们的稳定性。与没有导数耦合的情况相比,各向异性减小,因此可以与电流限制一致,而慢滚参数的值几乎保持不变。我们还讨论了更一般情况下的解决方案,包括D-膜一样的耦合。
2018-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stability analysis of chromo-natural inflation and possible evasion of Lyth's bound
我们对色球自然暴胀模型(Adshead和Wyman '12)进行了完整的稳定性研究,其中,由于它与SU(2)矢量的耦合,赝标量暴胀子chi在陡峭的势上缓慢地滚动。作为一个典型的例子,我们可以考虑一个具有次普朗克衰变常数f的轴子。最近在m_g >> H极限下研究了该模型的现象学(Dimastrogiovanni,Fasiello和Tolley '12),其中m_g是矢量场波动的质量,H是哈勃率。我们证明了当m_g > 2H时,暴胀解是稳定的,而当m_g > 2H时,暴胀解由于在亚视界区的标量扰动而具有很强的不稳定性。相反,张量扰动是标准的,而矢量扰动仍然很小。根据参数的不同,该模型可以给出一个重力波信号,可以在正在进行或即将进行的CMB实验中检测到。即使在暴胀过程中,暴胀子跨越了一个Δ chi = O(f)的区间,这个区间比普朗克尺度低几个数量级,避开了一个众所周知的自由暴胀子的界限,这种检测也会发生。
2013-01-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Minimal Supergravity Models of Inflation
给出了一类超引力模型的超共形主作用量,该模型具有一个任意函数定义的Jordan标架。它导致了一个规范不变的作用量为一个真正的矢量多重态,这在规范固定描述了一个大规模的矢量多重态,或一个对偶制定的线性多重态和一个大规模的张量场。在这两种情况下,模型都有一个实标量,即暴胀子,自然适合于单场暴胀。超对称所需的向量和张量来补充一个单一的实标量在暴胀过程中不会获得vev,所以不需要稳定手征物质多重态理论中总是存在的额外标量。这类新模型可以描述任何在最小值处消失并远离最小值单调增长的暴胀子势。在这类超引力模型中,我们可以拟合任何理想的暴胀参数n_s和r。
2013-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vector dark matter, inflation and non-minimal couplings with gravity
本文提出纵向大质量矢量玻色子作为暗物质产生机制,引入与引力的非最小耦合,在宽质量范围内解释观测丰度,并探讨引力波探测前景。
2023-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Parity violating gravitational waves at the end of inflation
本研究探讨暴胀子-矢量耦合导致的宇称破缺引力波产生,模拟反作用并计算至再加热结束的引力波谱。
2023-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Warm inflation in a Universe with a Weylian boundary
本研究将Weyl型几何边界引入Einstein-Hilbert作用量,推导含Weyl向量的广义Friedmann方程,构建三类暖暴胀模型,数值模拟证实边界效应在早期宇宙辐射产生及暴胀阶段转变中起重要作用。
2024-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vector Field Models of Inflation and Dark Energy
我们考虑几个新的类的可行的向量场的替代品的暴胀和quintessence标量场。空间矢量场被证明是兼容的宇宙学各向异性的界限,如果只有轻微的位移,而占主导地位的潜在的最小值,或者如果驾驶的各向异性膨胀与几乎消失的四极今天。将具有空间场和各向同性流体的Bianchi I模型作为动力系统进行研究,找到了几种类型的标度解。另一方面,类时场与大尺度各向同性自动兼容。我们表明,他们可以动态重要的,如果考虑到非最小的重力耦合。作为一个例子,我们重建了一个矢量高斯-Bonnet模型,该模型在后期产生协调模型加速度,并支持在高曲率的暴胀时代。涡扰动的演变被认为是。
2008-07-27 astro-ph gr-qc hep-th
Constraints on Primordial Magnetic Fields from Inflation
我们提出了一般的宇宙暴胀产生的磁场的界限。通过研究场在矢势上的边界,我们以一种与模型无关的方式约束了磁场的量子力学产生及其经典增长。对于经典增长,我们证明,只有当再加热温度低至T_{reh} <~ 10^2 MeV时,才能在当前宇宙中产生Mpc尺度上的10^{-15} G的磁场。对于纯量子力学的情况下,甚至更强的约束。我们的经典和量子力学的情况下适用于通用理论的膨胀磁与两个衍生工具的时间动力学项的矢量位。在这两种情况下,磁场强度受到同时产生的电场的重力反作用的限制。作为量子力学场景的一个例子,我们构建了时间同态自发破缺的矢量场论,并探索了光速可变的磁场产生理论。在例子中还分析了量子矢量场涨落到经典涨落的转变。
2016-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The geometry of inflationary observables: lifts, flows, equivalence classes
本文利用Eisenhart提升将标量场动力学转化为弯曲场空间中的测地线运动,证明暴胀可观测量可由二维提升场空间流形的几何性质表示,从而脱离具体模型仅用几何量流描述暴胀。
2023-07-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar-Scalar, Scalar-Tensor, and Tensor-Tensor Correlators from Anisotropic Inflation
我们计算了由标量场和矢量场驱动的各向异性暴胀模型(Watanabe等人' 09)的唯象特征。向量的作用量是U(1)不变的,并且模型没有鬼不稳定性。标量与矢量的动力学项的适当耦合允许矢量vev的缓慢滚动演化,从而延长各向异性膨胀;这为宇宙无毛猜想提供了一个反例。我们计算了系统物理模式之间的非零两点关联函数,并将其表示为具有角度依赖性的功率谱。在该模型的最简单实现中,纯量-纯量谱的各向异性参数g_*(如Ackerman等人'07参数化中定义)被证明是负的,因此,这无法解释在一些分析中出现的角度依赖性WMAP数据。在暴胀过程中,当矢量的能量比标量的能量小6-7个数量级时,g_* 达到-0.1量级。对于这样的参数值,标量-张量相关性(原则上是各向异性空间的独特特征)小于张量-张量相关性。
2010-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Lorentz Violating Inflation
我们探讨了洛仑兹破坏对暴胀情景的影响。更准确地说,我们研究的标量矢量张量理论中的通货膨胀的情况下,矢量被限制为单位和时间一样。结果表明,Lorentz破坏矢量影响了混沌暴胀模型的动力学行为,并将暴胀阶段分为Lorentz破坏阶段和标准慢滚阶段。我们表明,宇宙膨胀作为一个确切的德西特时空在洛伦兹违反阶段,虽然暴胀子场是滚下的潜力。更有趣的是,我们发现在没有暴胀子势的情况下,精确的洛伦兹违反暴胀解。在这种情况下,暴胀完全与洛仑兹破坏相关联。我们还提到了洛伦兹违反暴胀的一些后果,这些后果可以通过观察来检验。
2006-04-26 astro-ph gr-qc hep-ph
The anisotropic power spectrum and bispectrum in the f(phi) F^2 mechanism
暴胀子φ与矢量动力学项F^2的适当耦合给出了冻结的和标度不变的矢量扰动。我们计算的宇宙学扰动zeta,考虑到经典的向量场,必然会产生在大尺度暴胀过程中,这种耦合的结果。这通常导致zeta的各向异性太强的功率谱。具体而言,如果膨胀持续的时间比产生CMB模式所需的最小量多约5 e倍(约50 e倍),则各向异性超过1%水平(10%水平)。这个结论适用于,除其他外,应用这种机制的磁,各向异性膨胀,并在膨胀结束时通过瀑布场耦合到矢量(在这种情况下,不可避免的贡献,我们得到的是有效的整个膨胀,它是独立的瀑布场)的各向异性扰动的产生。对于一个调谐的暴胀持续时间,在功率谱中的1%(10%)的各向异性对应于各向异性双谱,它像在压缩极限中的局部双谱一样被增强,并且具有有效的局部f_{NL} ~3(~30)。更一般地说,扰动的显著各向异性可能是在暴胀期间维持高于0的自旋场的所有模型的自然结果。
2012-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Statistical Anisotropy from Vector Curvaton in D-brane Inflation
我们研究了在IIB型弦论的暴胀D膜模型中嵌入向量曲率范式的可能性。向量曲率等同于U(1)规范场,它存在于D3-膜的世界体积上,D3-膜可以是静止的,也可以在内部空间中进行一般运动。该矢量场被认为是一个旁观者场,它调节着矢量场的演化。在这种设置中,假设微扰子演化为e^(-ε)\propto a ^2,其中a(t)是比例因子,则矢量曲率能够在曲率扰动的谱和双谱中产生可测量的统计各向异性。我们的工作构成了探索这种独特的特征是如何从自然出现在宇宙学的弦论模型中的几个光场的存在中产生的第一步。
2012-11-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Vector Dark Matter from Inflationary Fluctuations
我们计算了暴胀过程中量子涨落产生的大质量矢量玻色子。这给出了一种新的暗物质产生机制,与未对准或热产生截然不同。虽然标量和张量通常是用几乎尺度不变的光谱产生的,但令人惊讶的是,矢量是用在中间波长处达到峰值的功率谱产生的。因此,抑制了危险的长波长等曲率扰动。此外,在长波长的矢量继承了通常的绝热,几乎尺度不变的暴胀子扰动,使它成为一个很好的暗物质候选者。最终的丰度可以由质量和哈勃暴胀尺度H_I精确计算。使暗物质丰度饱和后,我们预测其质量为m = 10^-5 eV(10^14 GeV/H_I)^[4]。在宇宙微波背景中可能观测到的高尺度暴胀,激发了最近提出的直接探测隐藏光子暗物质实验的令人兴奋的质量范围。这样的实验也许能够重建独特的峰值功率谱,验证暗物质是由暴胀过程中的量子涨落产生的,并提供暴胀规模的直接测量。因此,探测到暗物质不仅意味着发现了暗物质,而且还提供了对暴胀本身的一个意想不到的探测。
2015-04-08 hep-ph hep-th
Cosmology in scalar-vector-tensor theories
我们在$U(1)$规范对称性破缺的标量-矢量-张量理论中研究Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker背景下的宇宙学。奇偶不变的相互作用产生的标量矢量张量理论与二阶运动方程,我们推导出的情况下,鬼和拉普拉斯不稳定性与张量,矢量,标量扰动的线性顺序。这个一般性的结果适用于计算的原始张量的功率谱在膨胀过程中,以及重力的速度有关的暗能量。我们还构造了一个具体的暴胀模型,其中除了标量场$ϕ$外,时间矢量分量$A_0$也通过它们的动力学混合对宇宙加速动力学有贡献.在这个模型中,我们证明了在暴胀和随后的再加热过程中,扰动的所有稳定性条件都可以一致地满足。
2018-07-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Statistics of Anisotropies in Inflation with Spectator Vector Fields
我们研究了无质量规范矢量耦合到暴胀子的模型中的原始功率谱的统计,特别注意在红外波动浴中嵌入基本或有效视界的观测影响。当量子红外模式穿过视界时,它们经典化并建立背景矢量场。我们发现,该矢量经历了统计进动现象。被认为是原始的recruitors和解释的影响。首先,我们展示了如何在一般情况下,两个,而不是只有一个,额外的可观的,四极振幅和一个内在的形状参数,是必要的,以充分描述的曲率功率谱的校正,并开发一个独特的参数化。其次,我们发现,所观察到的各向异性振幅和相关的首选方向依赖于被探测的补丁的体积。我们根据微波背景数据(探测整个哈勃补丁)和大尺度结构(只探测一小部分)计算检测之间的预期偏差的非零先验。
2014-05-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
D-branes and cosmic structure
我们概述了嵌入的矢量曲率的情况下,作为一个有前途的机制,以产生统计各向异性的IIB型弦论,在一个单一的D-膜上的矢量场的矢量曲率的作用。我们首先在开弦暴胀的背景下考虑一个玩具模型,然后在闭弦暴胀的背景下开始构建一个具体的模型。
2013-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonlinear perturbations from the coupling of the inflaton to a non-Abelian gauge field, with a focus on Chromo-Natural Inflation
最近提出了几种利用空间正交真空期望值(VEV)的SU(2)矢量三元组的暴胀模型。在暴胀过程中,矢量模的一个(张量)组合$t$在某个动量范围内被放大。由于矢量VEV,这种组合在线性水平上与引力波(GW)混合,导致GW放大,这在文献中已经得到了很好的研究。这类模型中的标量扰动到目前为止只在线性水平上进行了研究。我们执行第一步的非线性计算作为一个例子的原始模型的颜色自然膨胀。我们计算的标量功率谱所产生的耦合的组合$t$的暴胀子的贡献。这种贡献主要由模型的一个参数(即矢量场的涨落质量与哈勃速率之间的比值)控制,并且,对于这个参数的大范围,它可以显着影响从线性理论获得的现象学。这种非线性的贡献是显着的蓝色,改善了两点函数和宇宙微波背景(CMB)数据之间的比较。这种增长也可能与较小尺度的现象学有关,例如大尺度结构、CMB扭曲和原始黑洞。
2018-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higher Order Corrections in Minimal Supergravity Models of Inflation
研究了单标量场暴胀的新极小超引力模型中的高阶修正。这些模型中的规范导致了一个大质量的矢量多重态和一个耦合g^{2} ~ 10^{-10}的暴胀子场的D项势。在g^2为零的去希格斯相位中,手征多重态和矢量多重态没有相互作用,势为零。我们提出了这些模型的一般明显的超对称高阶修正。特别地,对于超对称引力模型-R+ R^2,我们导出了对应于R^n的明显的超对称修正。对偶版本对应于一个标准的超引力模型,有一个单一的标量和一个巨大的矢量。它包括,此外,更高的麦克斯韦曲率/标量相互作用项的Born-Infeld型和修改后的D项标量场的潜力。我们使用模型的对偶版本来论证高阶修正不影响通货膨胀的最后60个e折叠;例如,只要ε < 10^{24},ε R^4修正就不相关。
2013-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph