Estimation of imprints of the bounce in loop quantum cosmology on the bispectra of cosmic microwave background
本文提出LQC原初双谱的解析模板，计算CMB温度与极化约化双谱，发现反弹振荡项贡献可忽略，故LQC的CMB双谱近似同于慢滚暴胀。
2023-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial non-Gaussianities of scalar and tensor perturbations in general bounce cosmology: Evading the no-go theorem
指出k-本质场驱动的物质反弹宇宙学不能同时满足张量-标量比和曲率微扰的非高斯性的观测界。在本文中，我们表明，这是不是在更一般的标量张量理论的情况下。为了做到这一点，我们评估的功率谱和双谱的标量和张量扰动的一般合同背景下的Horndeski理论。然后，我们讨论了如何区分收缩模型从膨胀的基础上非高斯签名的张量扰动。
2019-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large scale anomalies in the CMB and non-Gaussianity in bouncing cosmologies
我们认为，在宇宙微波背景辐射的大角度尺度上观察到的几种异常现象，在暴胀时代之前发生的宇宙反弹中有一个共同的起源。反弹在问题中引入了一个新的物理尺度，打破了暴胀的几乎尺度不变性。因此，暴胀开始时的标量扰动状态不再是Bunch-Davies真空，而是包含激发和非高斯性，这对于红外模式来说更大。我们认为，这些激发和CMB模式和较长波长的扰动之间的相关性的综合效应，可以解释所观察到的功率抑制，偶极不对称，它也可以产生一个偏好奇宇称相关。该模型还可以缓解透镜振幅$A_L$中的张力。我们采用唯象的观点，通过表征模型与一些自由参数，而不是限制到特定的弹跳理论。我们确定了我们的想法所需的最低限度的成分，并指出在文献中的理论，这些条件得到满足的例子。
2020-06-17 astro-ph.CO gr-qc
Computation of non-Gaussianity in loop quantum cosmology
本文综述了我们在圈量子宇宙学（LQC）中的二阶微扰研究。我们将主要讨论两个方面。首先，普朗克尺度下宇宙反弹产生的二阶贡献是否大到足以打破微扰论的有效性。第二，普朗克合作得出的原始非高斯性的上界对LQC现象学的影响。
2019-04-01 astro-ph.CO gr-qc
The Matter Bounce Alternative to Inflationary Cosmology
一个具有初始物质主导的收缩阶段的弹跳宇宙学，在此阶段中，目前用宇宙学观测探测的尺度退出哈勃半径，提供了一种替代暴胀的机制，用于产生几乎尺度不变的宇宙学扰动谱。在这篇评论文章中，我首先讨论了物质反弹场景中宇宙学波动的演化，然后讨论了实现这种场景的各种尝试。观测签名，这将使该问题的反弹，以区别于通货膨胀的范式进行了讨论。
2012-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Perturbations in Matter Bounce with Non-minimal Coupling
本文研究了与爱因斯坦引力场非最小耦合时，由Lee-Wick拉格朗日量引起的物质反弹扰动。我们发现，这个额外的非最小耦合项可以导致在非常大的尺度上的原始度规微扰的红倾斜。与通常的最小耦合模型相比，它还可以导致正常场粒子的再加热的大增强。
2010-11-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Matter Bounce in Horava-Lifshitz Cosmology
Horava-Lifshitz引力，一个最近提出的UV完全可重整引力理论，可能会导致一个反弹的宇宙学。在本文中，我们认为Horava-Lifshitz宇宙学可能会产生一个具体的实现的物质反弹的情况下，从而产生一个替代暴胀产生的尺度不变谱的宇宙学扰动。在这种情况下，量子真空涨落在反弹前阶段离开哈勃半径，并且在反弹之前光谱被转换成超哈勃尺度上的尺度不变光谱，因为长波长模式比短波长模式经历更长时间的波函数压缩。曲率波动谱的尺度不变性在反弹期间和之后被保留。这种情况的一个独特的预测是双谱的幅度和形状。
2009-04-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Converting entropy to curvature perturbations after a cosmic bounce
我们研究两个领域的反弹宇宙学中，原始的扰动是在一个ekpyrotic或一个物质为主的收缩阶段。我们使用一个非奇异的幽灵凝聚反弹模型来跟踪宇宙的反弹到膨胀阶段的扰动。与绝热扰动相反，在大尺度上，绝热扰动在整个反弹过程中是守恒的，熵扰动在反弹阶段可以显着增长。如果它们在反弹之后被转换成绝热/曲率扰动，则它们通常形成对微波背景中所观察到的温度波动的主要贡献，这可以具有若干有益的含义。对于Ekpyrotic模型，这种机制放松了对Ekpyrotic势的振幅的约束，同时自然地抑制了非高斯性的内在量。对于物质反弹模型，与相关的原始引力波相比，该机制放大了标量扰动。
2016-10-05 astro-ph.CO hep-th
Gravitino Dark Matter and Non-Gaussianity
我们调查密度波动的情况下，引力子暗物质的调制再加热，这是已知的产生大的非高斯性的框架。我们表明，引力子暗物质是不利的，如果原始波动有大的本地型非高斯在这个框架。我们还简要讨论了弯曲机制和其他一些可能的暗物质的情况。
2009-07-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial Non-Gaussianity in Models with Dark Matter Isocurvature Fluctuations
我们研究了调制再加热和曲率子情形下的原初非高斯性和暗物质等曲率涨落。在这些场景中，可以产生大的非高斯性，另一方面，取决于暗物质是如何产生的，也可能出现过大的等曲率波动，这与目前的观测结果不一致。在本文中，我们研究这个问题的混合方案中的曲率波动也可以产生的暴胀子波动，以及从一个轻的标量场，如模量和曲率。我们表明，原始波动可以是高度非高斯的，而不冲突的等曲率波动的这种混合情况下，目前的约束。然而，如果等曲率起伏的约束像普朗克卫星所预期的那样变得更严格，那么绝热起伏的非线性参数$f_{\rm NL}$应该和$f_{\rm NL} \lesssim 3$一样小，这将对暗物质的产生机制产生有趣的影响。在这些情况下，还讨论了来自等曲率波动的非高斯性。
2009-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Isocurvature Perturbations and Non-Gaussianity of Gravitationally Produced Nonthermal Dark Matter
引力粒子的产生自然发生在从暴胀阶段到非暴胀阶段的过渡期间。如果粒子是稳定的并且相互作用非常弱，那么它们就是天然的非热暗物质候选者。我们发现，这种非热暗物质粒子可以产生足够大的局部非高斯性，可以通过正在进行的和不久的将来的实验观察到，而不会与现有的等曲率边界相冲突。特别令人感兴趣的是，这些粒子可以通过局部非高斯性来观察，即使它们只占总暗物质含量的很小一部分。
2013-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Matter Bounce By Means of Ghost Condensation
假设存在一个经历“鬼凝聚”并具有适当选择的势的标量场，在规则物质和辐射存在的情况下，有可能获得非奇异的弹跳宇宙学。可以选择虚凝聚场的势，使得宇宙学反弹在各向异性应力的存在下是稳定的。与当前宇宙学观测相关的长波长宇宙学波动穿过反弹，而不受产生反弹的新物理学的影响。因此，这个模型允许实现的“物质反弹”的情况下，一个替代暴胀宇宙学的产生所观察到的原始波动，其中的不均匀性起源于量子真空扰动退出哈勃半径在物质为主的收缩阶段。
2010-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Loop Quantum Cosmology Matter Bounce Reconstruction from $F(R)$ Gravity Using an Auxiliary Field
利用带辅助场的重建技术，我们研究了哪些$F(R)$引力能产生物质反弹宇宙学解。由于物质反弹哈勃参数的特定函数形式，经过一些简化后，重建技术导致与物质反弹场景中相同的哈勃参数。通过对大、小宇宙时间$t$极限的研究，我们发现了哪些$F(R)$引力能产生物质反弹哈勃参数。在小宇宙时间极限的情况下，对应于大曲率值，$F(R)$引力是$F(R)\sim R+αR^2$，这是一个膨胀产生的引力，而在小曲率，或等效的，大宇宙时间，$F(R)$引力产生物质反弹哈勃参数的相应极限，是$F(R)\sim \frac{1}{R}$，一个已知会产生晚期加速度的引力。因此，我们有一个物理上吸引人的图片，其中约旦框架$F(R)$重力，模仿物质反弹的解决方案，在大和小的曲率，可以产生Starobinsky通货膨胀和后期的时间加速度。此外，当在上述极限曲率情况下考虑时，对应于重建技术的比例因子几乎完全与物质反弹场景比例因子一致。这是详细审查，以检查在这些限制情况下的重建方法的有效性，并根据我们的分析，实现了准确的协议。
2015-10-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark matter and baryogenesis in the Fermi-bounce curvaton mechanism
本文提出了一个物质反弹的玩具模型，其中物质由两个费米子组成，并赋予四个相互作用项。我们描述的曲率机制，是向前产生的，然后认为，两个费米子物种之一可能实现重子生成，而另一个（轻）是兼容的额外的热暗物质粒子的约束。
2016-12-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fine-tuning challenges for the matter bounce scenario
一个具有长时间收缩的弹跳宇宙，在此期间，当宇宙学上可观察到的尺度离开哈勃视界时，平均密度是无压的（与物质的状态方程相同），被提出来作为产生绝热标量扰动的近尺度不变谱的解释。这种情况的一个众所周知的问题是，除非被抑制，否则与各向异性相关的能量密度比无压物质增长得更快，因此类物质相是不稳定的。以前的模型在类物质相之后引入了一个ekpyrotic相，以防止各向异性产生混乱的mixmaster行为。然而，在这项工作中，我们指出，除非首先抑制各向异性，否则类物质相将永远不会开始，并且抑制各向异性需要非凡的指数微调。
2016-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Evolution of cosmological perturbations and the production of non-Gaussianities through a nonsingular bounce: Indications for a no-go theorem in single field matter bounce cosmologies
假设曲率扰动和引力波最初起源于物质主导的收缩相的真空涨落，我们研究了通过非奇异弹跳相演化的宇宙学扰动的动力学，该非奇异弹跳相由与爱因斯坦引力最小耦合的一般单标量场拉格朗日量描述。为了使这样的模型与当前张量-标量比的上限保持一致，必须在反弹阶段增强曲率波动。我们表明，虽然它仍然有可能扩大曲率扰动的振幅，由于非平凡的背景演化，这种增长是非常有限的，因为超级哈勃尺度上的曲率扰动的守恒。我们进一步通过反弹阶段的原始非高斯性的演变进行了一般性的分析。通过研究双谱的一般形式，我们表明，非高斯参数$f_{\mathrm{NL}}$（这是为了团结之前的反弹阶段）是在反弹阶段，如果曲率波动增长增强。因此，在这种由单个标量场给出物质的非奇异反弹模型中，在获得足够小的张量-标量比和不获得超过当前上限的$f_{\mathrm{NL}}$值之间似乎存在张力。这个结论可以被认为是一个“不可行”的定理，它排除了任何以真空初始条件为涨落的单场物质反弹宇宙学。
2015-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viable tensor-to-scalar ratio in a symmetric matter bounce
物质反弹指的是宇宙在早期收缩的场景，就像在物质主导的时代一样，直到尺度因子达到最小值，之后它开始膨胀。虽然这种情况下，已知会导致反弹后的原始扰动的尺度不变的频谱，挑战一直是构建完全对称的反弹，导致张量标量比是足够小，以符合最近的宇宙学数据。在这项工作中，我们构建了一个包含两个标量场（一个正则场和一个非正则鬼场）的模型来驱动对称物质的反弹，并研究了模型中标量扰动的演化。如果我们认为与反弹相关的尺度是普朗克尺度的量级，那么模型就完全可以用一个参数来描述，即反弹时的尺度因子值。我们发展的标量扰动数值反弹和评估反弹后的标量功率谱。我们表明，虽然标量和张量扰动谱的尺度不变的宇宙学的利益尺度，张量-标量比证明是远远小于目前的上限从观测的宇宙微波背景各向异性的普朗克任务。我们还通过分析论证来支持我们的数值分析。
2017-12-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The tensor bi-spectrum in a matter bounce
物质反弹是宇宙在早期以物质为主的阶段收缩的反弹场景。这样的情形会导致张量扰动的尺度不变谱，就像德西特暴胀一样。在这项工作中，我们检查张量双谱是否可以区分暴胀和反弹的情况。使用Maldacena形式主义，我们分析评估张量双频谱在一个物质反弹的任意三角形配置的波矢。我们发现，在宇宙学的兴趣尺度，非高斯参数$h_{_{\rm NL}}$的张量双谱的振幅的特征是相当小的德西特通货膨胀相比，相应的值。在暴胀过程中，张量扰动的振幅在超哈勃尺度上冻结，这种行为导致了所谓的张量双谱和压缩极限下的功率谱之间的一致性条件。相比之下，在弹跳场景中，张量扰动的幅度随着接近弹跳而强烈增长，这表明一致性条件在这种情况下将是无效的。我们明确地表明，一致性关系确实违反了物质反弹。我们讨论了结果的影响。
2015-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viability of the Matter Bounce Scenario
它表明，远程并行$F({\mathcal T})$引力理论与圈量子宇宙学相结合，支持一个物质反弹的情况下，这是一个替代的大爆炸范式的通货膨胀的情况。它是检查，这些反弹模型提供的理论数据，符合目前的观测数据，允许物质反弹情景的可行性。
2014-11-27 astro-ph.CO gr-qc
Two Field Matter Bounce Cosmology
我们重新审视了在[arXiv：1206.2382]中首次开发的非奇异物质反弹场景，该场景从物质主导的收缩期开始，并过渡到收缩的Ekpyrotic阶段。我们认为这两个领域的物质，其中第一个发挥的作用，经常的问题，和第二个负责的非奇异反弹。由于主导物质场是有质量的，所以诱导的曲率涨落最初不是标度不变的，而第二个标量场的涨落（最初是熵涨落）是标度不变的。我们研究了初始熵扰动到曲率波动的物质为主的阶段的收缩，并表明，后者成为近尺度不变的大尺度上，但蓝色倾斜的小尺度。我们研究了曲率和熵涨落通过反弹的演化，并表明两者都有一个尺度不变的光谱，这是蓝倾斜的小尺度。然而，我们发现，熵波动的幅度是远远小于曲率扰动，由于引力放大的曲率扰动在反弹阶段。
2014-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Matter Bounce Cosmology with the f(T) Gravity
我们表明，f（T）引力范式，其中引力是由任意函数的扭转标量描述，可以提供一种机制，实现弹跳宇宙学，从而避免大爆炸奇点。在构造了最简单的f（T）物质反弹模型后，我们研究了宇宙学扰动的标量和张量模式。我们的研究结果表明，在标量部门的度规扰动导致的背景依赖的声速，这是一个区别于爱因斯坦引力的功能。此外，我们得到了一个标度不变的原始功率谱，这是符合宇宙学观测，但患有一个大的张量标量比的问题。然而，这可以通过引入额外的场来避免，例如物质反弹曲率。
2011-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Radiation Bounce from the Lee-Wick Construction?
最近人们认识到，在均匀和各向同性的宇宙学背景下，由李-威克标准模型的标量场扇区模拟的物质产生了一种跳跃的宇宙学。然而，由无压力物质引起的反弹宇宙学通常对相对论性物质（即辐射）的加入不稳定。在这里，我们研究的可能性，获得一个弹跳宇宙学，如果我们不仅添加辐射，但它的李-威克伙伴，物质部门。我们发现，在一般情况下，没有反弹发生。获得反弹的唯一方法是选择具有辐射场及其Lee-Wick伙伴的非常特殊相位的初始条件。
2010-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viable scalar spectral tilt and tensor-to-scalar ratio in near-matter bounces
在最近的一项工作中，我们构建了一个由两个场组成的模型--一个正则标量场和一个非正则鬼场--它产生了一个对称的物质反弹场景。该模型只涉及一个参数，即与弹跳相关的尺度。对于一个合适的参数值，该模型导致了严格的标度不变的功率谱与COBE归一化标量振幅和一个相当小的张量标量比。在这项工作中，我们扩展了模型，以实现近物质反弹，其中包含第二个参数除了反弹规模。由于新的模型似乎不允许分析评估附近的反弹的标量模式，与我们在我们以前的工作中使用的技术的帮助下，我们计算的标量和张量功率谱数值。对于适当的附加参数的值，我们发现，该模型产生的红色光谱与标量光谱倾斜和一个小的张量标量比是一致的，与最近的观测结果的各向异性的宇宙微波背景普朗克。
2019-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Searching for a matter bounce cosmology with low redshift observations
物质反弹的情况下，允许一个相当大的参数空间，宇宙学波动最初退出哈勃半径时，背景能量密度小。在这种情况下，它的扩展版本，低能量自由度可能是负责的统计特性的宇宙微波背景功率谱在大的长度尺度。一个有趣的结果是，这些模式可能只在相对较晚的时间才被观察到。因此，低红移观测可以为各种弹跳模型提供证据，甚至是证伪。我们提供了一个例子，最近暗示潜在的偏离$Λ$冷暗物质宇宙学的结果从暗物质和暗能量相互作用。同样的相互作用允许物质反弹模型产生一个红色的倾斜与宇宙微波背景实验证实的原始曲率扰动。
2016-03-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Deformed Matter Bounce with Dark Energy Epoch
我们扩展了圈量子宇宙学物质反弹的情况下，以包括一个暗能量时代，突然结束在一个RIP奇点的比例因子和哈勃率分歧。在“变形物质反弹情景”中，宇宙从最初的非因果物质主导时代开始收缩，直到达到最小半径。在此之后，它以减速的方式膨胀，直到在后期，它以加速的方式膨胀，因此该模型被描述为物质主导时代之后的暗能量时代。取决于模型自由参数的选择，暗能量时代是继物质支配时代之后的典型时代，最终它越过幻影分界线，成为幻影。在暗能量时代结束时，存在一个Rip奇点，其中标度因子和哈勃速率发散，但物理系统无法达到奇点，因为有效能量密度和压力变得复杂。这表明两件事，首先，普通的循环量子宇宙学物质反弹演化停止，从而结束了普通物质反弹场景的无限重复。其次，压力和密度都变得复杂的事实可能表明，在圈量子宇宙学的理论背景下对宇宙演化的描述，不再描述系统的物理学，并且可能需要一个更基本的量子引力理论。我们描述了模型的定性特征，我们还研究了如何通过粘性流体和标量场在LQC的背景下实现这种宇宙学。
2016-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Direct dark matter searches - Test of the Big Bounce Cosmology
我们认为，使用暗物质粒子的质量和它的相互作用截面作为一个吸烟枪信号的存在，在我们目前观察到的宇宙的演化的早期阶段的大反弹的可能性。对这个宇宙在反弹前收缩和反弹后膨胀时期产生的暗物质的研究揭示了一个新的场所，可以实现我们现在宇宙中观测到的遗迹丰度。具体而言，它预测的特性关系，管理暗物质质量和相互作用的横截面和热平均横截面的$1/2$的一个因素相比，在标准宇宙学的非热生产，需要创建足够的暗物质粒子，以满足目前观察到的遗迹丰度，因为暗物质被创建在反弹前收缩，除了反弹后膨胀。由于产生率低于哈勃膨胀率，因此保存了反弹宇宙演化的信息。因此，一旦暗物质质量和相互作用截面的值在实验室中通过直接检测获得，这种替代途径就成为反弹宇宙情景的签名预测。这使我们考虑标量暗物质候选者，如果它是光，对暗物质搜索有重要意义。
2016-01-15 astro-ph.CO hep-ph
Parity violation in primordial tensor non-Gaussianities from matter bounce cosmology
本文研究物质弹跳宇宙学中的原初张量非高斯性，发现非动力学耦合下其振幅仍小于慢滚暴胀情形，引入动力学耦合后可增强非高斯性并有望通过宇宙微波背景实验检验。
2024-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar and Tensor Perturbations in DHOST Bounce Cosmology
我们在DHOST宇宙学的框架下研究了反弹实现，重点研究了它与观测量的关系。我们进行了详细的分析，标量和张量扰动在Ekpyrotic收缩阶段，反弹阶段，和快速滚动膨胀阶段，计算功率谱，谱指数，和张量标量比。此外，我们研究的初始条件，包括扰动产生的Ekpyrotic真空波动，物质真空波动，和热波动。标量功率谱的标度不变性可以通过在喷发相之前引入物质收缩相或调用热气体作为源来获得。由热涨落产生宇宙学扰动的DHOST反弹方案被证明是最有效的方案，相应的预言与观测界完全一致。特别是张量标量比是许多数量级的允许范围内，因为它被抑制的哈勃参数在反弹阶段的开始。
2021-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Dark Matter Isocurvature with Primordial Non-Gaussianity
本研究探讨暴胀中轻场产生的等曲率涨落与绝热扇区相互作用形成的混合非高斯性，其运动学依赖不同于局域形状，并针对QCD轴子场景提出可显著提升普朗克灵敏度的搜索参数空间。
2024-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Instability of the Lee-Wick Bounce
最近人们认识到，从李-威克型标量场理论构造的模型，在均匀和各向同性的背景宇宙学水平上，产生一个弹跳宇宙学。然而，由无压力物质引起的反弹宇宙学通常对相对论性物质（即辐射）的加入不稳定。在这里，我们研究的可能性，获得一个弹跳宇宙学，如果我们加入辐射耦合到李-威克标量场。这种耦合原则上将允许能量从辐射流向物质，从而为辐射能量提供了一个排放口。然而，我们发现，它需要一个极不可能微调的初始阶段的场配置足够的辐射能量流入物质。对于一般的初始条件，演化导致一个奇点，而不是一个光滑的反弹。
2011-04-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The Matter Bounce Scenario in Loop Quantum Cosmology
在物质反弹的情况下，尘埃主导的收缩时空产生标度不变的扰动，假设一个非奇异的反弹宇宙学，传播到膨胀的分支，并为辐射主导的时代设置适当的初始条件。由于这种情况取决于反弹的存在，因此在循环量子宇宙学的背景下考虑它似乎是合适的，在循环量子宇宙学中，反弹的宇宙自然出现。在圈量子宇宙学中，对于一个无压坍缩的宇宙，反弹后标量扰动的预测功率谱是标度不变的，张量与标量之比可以忽略不计。状态方程为$P = - ερ$的标量场的标量微扰的标度不变性可以有轻微的红色倾斜，其中$ε$是一个小正数。然后，张量扰动的功率谱也几乎是标度不变的，具有与标量扰动相同的红色倾斜，并且张量与标量之比预计为$r \approx 9 \times 10^{-4}$。最后，为了使预测的标量扰动振幅与观测相符，圈量子宇宙学中的临界密度必须是$ρ_c \sim 10^{-9} ρ_{\rm Pl}$量级。
2013-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effects of a Pre-inflationary de Sitter Bounce on the Primordial Gravitational Waves in $f(R)$ Gravity Theories
在这项工作中，我们研究了暴胀前的德西特反弹对原始引力波能谱的影响。具体地说，我们假设宇宙是由几个演化补丁描述的，开始于de Sitter前暴胀反弹，随后是准de Sitter慢卷暴胀时代，随后是常数状态方程参数异常再加热时代，随后是辐射和物质支配时代和后期加速时代。真空$f(R)$引力可以实现反弹和暴胀时代，$f(R)$引力和完美物质流体的协同作用可以实现异常再加热和晚期加速时代。使用众所周知的重建技术，我们发现，除了从物质和辐射的统治时代，这是实现相应的物质流体的$f(R)$重力可以实现每个演化补丁。相应地，我们计算了原始德西特反弹的阻尼因子，正如我们所展示的，与没有反弹的情况相比，信号只能被一个引力波未来的实验检测到。我们详细讨论了我们的结果的后果和未来的前景。
2022-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bounce Universe Induced by an Inhomogeneous Dark Fluid Coupled with Dark Matter
我们研究了具有线性非齐次含时暗能量状态方程的宇宙学模型，再加上暗物质，导致了反弹宇宙学。获得了比例因子$a$的指数、幂律或双指数形式的状态方程参数的等效描述。的解决方案的稳定性进行了探讨，通过考虑周围的反弹在早期和晚期的时间宇宙的临界点的小扰动。
2014-04-07 astro-ph.CO gr-qc
Unitary quantum matter-bounce in a universe with a positive cosmological constant
Indian Institute of Technology Delhi（德里印度理工学院）；Raman Research Institute（拉曼研究所）；Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）
研究含正宇宙学常数和平直弗里德曼宇宙的惠勒 - 德维特量子化，通过建立与氢原子散射态径向薛定谔方程的对应来构建希尔伯特空间，实现波包幺正演化呈现非奇异量子反弹，为尘埃收缩阶段反弹提供量子起源。
2026-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
B-Mode auto-bispectrum due to matter bounce
原初引力波在宇宙微波背景（CMB）上留下极化印记。在这篇文章中，我们研究偏振双谱，这也被称为B模式自动双谱，由于一个物质反弹宇宙。为了简单起见，我们考虑了一个最小耦合爱因斯坦框架，并获得了双谱的解析积分表达式和数值积分。我们发现，信噪比是小的，当与相同的暴胀范式，因此很难在未来的实验中检测。因此，未来对张量模双谱的检测将有助于排除物质反弹模型。此外，为了简化双谱的数值计算，我们开发和使用各种技术。我们认为，这些技术可以用于各种其他情况。
2019-10-16 astro-ph.CO gr-qc
Matter Bounce Loop Quantum Cosmology from $F(R)$ Gravity
使用重建方法，我们调查的$F(R)$理论，有或没有物质流体的存在下，可以产生的完整性校正的圈量子宇宙学的物质反弹的情况。我们的研究主要集中在宇宙时间的两个极限，大宇宙时间极限和小宇宙时间极限。对于前者，我们发现，在非相互作用和非相对论性物质的存在下，再现物质反弹解的晚期时间极限的$F(R)$引力实际上是Einstein-Hilbert引力加上幂律项。在早期的时间极限，因为它对应于大的时空曲率，假设约旦框架是由一个一般的度量，当它被共形变换到爱因斯坦框架，产生一个加速的弗里德曼-罗伯逊-沃克度规，我们发现明确的标量场依赖于时间。在证明了Einstein坐标系中的解确实在加速后，我们计算了由$F(R)$理论的Einstein坐标系标量-张量对应理论导出的谱指数，并与普朗克实验数据进行了比较。为了实现所得到的图片，我们嵌入的$F(R)$引力显式的圈量子宇宙学框架引入holonomy校正的$F(R)$引力。这样，对应于$F(R)$重力的最终暴胀图像可以被校正，以便在某种程度上与当前的实验数据相一致。
2014-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Focused Review of Quintom Cosmology: From Quintom Dark Energy to Quintom Bounce
本文回顾了 Quintom 宇宙学，重点讨论了 Quintom 跳跃和循环宇宙，探讨了动态黑暗能量理论及其在宇宙学中的应用。
2025-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A big bounce, slow-roll inflation and dark energy from conformal gravity
本文研究了基于闵可夫斯基空间SO（4，2）共形群的引力规范理论的宇宙学部分。我们允许常规的物质耦合到时空度规以及物质耦合到测量特殊保形变换的场。一个有效的宇宙学常数是通过运动方程的解动态产生的，这使我们能够恢复宇宙的后期加速度。此外，源自普通宇宙物质（即尘埃和辐射）的引力场在非常早期的宇宙中被显著削弱，这具有用大反弹取代大爆炸的效果。最后，我们发现，这种反弹之后是一段时间的近指数慢滚膨胀，可以持续足够长的时间来解释大尺度均匀性的宇宙微波背景。
2017-05-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effective Theory of Large-Scale Structure with Primordial Non-Gaussianity
我们发展了非高斯初始条件下的有效大尺度结构理论。暗物质运动方程中的有效应力张量包含了新的算符，这些算符来源于原初双谱的压缩极限。通过缩放和角度依赖性参数化压缩极限，可以捕获大量原始非高斯性。在这个参数化，我们分类的有效理论的可能贡献。我们明确地表明，所有的条款一致的对称性产生粗粒化的暗物质运动方程及其初始条件。我们还证明了系统在重整化下是封闭的，因此修正项的基础是完整的。数值计算了物质功率谱和双谱的相关修正，并讨论了它们的相对重要性。
2015-05-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Matter creation in a nonsingular bouncing cosmology
我们研究了双场物质反弹宇宙学中的再加热。在这个模型中，宇宙在非奇异反弹之前从物质主导的收缩阶段演化到收缩的Ekpyrotic阶段。Ekpyrotic阶段从不必要的各向异性中解放了模型，但在反弹后使宇宙变得寒冷和空无粒子。为此，我们探讨了两种粒子产生机制，发生在宇宙学演化的过程中：帕克粒子生产的物质场耦合到重力和粒子创建通过物质场和反弹场之间的相互作用。尽管我们表明这两种机制都可以在这个模型中产生粒子，但我们发现帕克粒子的产生足以将宇宙重新加热到高温。因此，{ \it{a priori} }不需要在模型的拉格朗日量中加入相互作用项。尽管如此，通过相互作用产生的粒子可以有助于物质和辐射的形成，但前提是场之间的耦合被调节得很大。
2014-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A $Λ$CDM bounce scenario
我们研究的是一个收缩的宇宙，它由冷的暗物质和辐射组成，并且具有正的宇宙学常数。从标准的宇宙学扰动理论中可以知道，在初始量子真空涨落的假设下，在这样一个收缩的宇宙中，在物质占主导地位的时刻，离开（声音）哈勃半径的共动曲率微扰的傅立叶模将几乎是标度不变的。此外，当有效状态方程由于宇宙学常数而略微为负时，离开（声音）哈勃半径的模式将具有轻微的红色倾斜，与观测结果一致。我们假设圈量子宇宙学捕捉到了时空的正确的高曲率动力学，这确保了大爆炸奇点被解决，并被反弹所取代。我们计算的扰动通过反弹的演变，并发现它们保持近尺度不变。我们还表明，在这个宇宙学中的标量扰动的幅度取决于冷暗物质的声速的组合，哈勃率在收缩分支的冷暗物质和辐射的能量密度相等的时间，和曲率标度的圈量子宇宙学反弹发生。重要的是，由于这种情况预测标量指数的正向运行，观察可能会区分它和通货膨胀模型。最后，对于一个小的冷暗物质的声速，这种情况下预测一个小的张量标量比。
2015-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonsingular bouncing cosmologies in light of BICEP2
我们面对各种非奇异反弹宇宙学与最近公布的BICEP 2数据，并调查其参数空间的观测约束。特别是，在有效场方法的背景下，我们分析了约束的物质反弹曲率的情况下，一个轻的标量场，和新的物质反弹宇宙学模型中，宇宙连续经历一段时间的物质收缩和ekpyrotic阶段。此外，我们考虑了三个非奇异的反弹宇宙学的框架下修改的引力理论，即Hoenava-Lifshitz反弹模型，$f(T)$反弹模型，圈量子宇宙学。
2014-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity in the Cosmic Microwave Background Induced by Dipolar Dark Matter
在以前的工作[L。Blanchet和A. Le Tiec，Phys.Rev.D80，023524（2009）]，由星系尺度下的暗物质的现象学激发，引入了偶极暗物质（DDM）模型。在宇宙学微扰的线性阶，DDM的动力学被证明是相同的标准冷暗物质（CDM）。本文研究了宇宙学扰动理论中的二阶DDM模型。我们发现DDM流体的内能在偶极场中用二次项修正了CDM产生的曲率扰动。这种修正导致了一种新的类型的非高斯曲率扰动的双谱相对于标准CDM。留下未指定的偶极子场的原始振幅，这在原则上可以确定由一个更基本的描述DDM，我们发现，与通常的模型的原始非高斯性，非高斯性DDM诱导随时间增加后，辐射物质平等的超哈勃尺度。与标准CDM相比，DDM模型的这种独特特征因此可以在CMB和非高斯性的大尺度结构探测器中提供特定的签名。
2013-02-19 astro-ph.CO gr-qc
Signatures of Primordial non-Gaussianities in the Matter Power-Spectrum and Bispectrum: the Time-RG Approach
利用时间重整化群方法研究了宇宙学暗物质密度扰动非线性演化中的原初非高斯性效应。该方法通过求解控制引力不稳定性动力学的类重整化群方程，改进了标准微扰法。从暗物质密度对比度和速度场构造的原始双谱表示重整化群流的初始条件。我们考虑局部，等边和折叠形状的初始非高斯性和分析，以及在其中的非线性参数f_{NL}参数化的强度的非高斯性取决于在傅立叶空间中的动量通过幂律关系，所谓的运行非高斯性的情况下。对于本地模型的非高斯性，我们比较我们的研究结果与最近的N体模拟的功率谱，发现他们准确地拟合N体数据波数k \sim 0.25 h/Mpc在z=0。我们还提出了预测的（减少）物质双谱的各种形状的非高斯。
2010-03-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Bounces, turnarounds and singularities in bimetric gravity
在这封信中，我们考虑双度规理论的宇宙学解，而不假设只有一个度规与引力耦合。我们的结论是，任何宇宙学都可以通过固定我们不居住的空间的物质含量来描述。另一方面，我们表明，一些结论仍然可以独立于填充两个空间的物质内容提取。特别是，如果我们知道某些极端事件发生在另一个空间，我们就可以断定它们发生在一个宇宙中。
2013-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining matter-bounce scenario from scalar-induced vector perturbations
本文研究物质反弹宇宙学中由标量涨落非线性诱导的次级矢量扰动，发现其振幅在满足宇宙微波背景观测时过大，威胁模型可行性。
2025-09-25 astro-ph.CO gr-qc
Imprint of primordial non-Gaussianity on dark matter halo profiles
利用Dalal { \it et al.}最近提出的半解析模型，研究了原始非高斯性对暗物质晕密度分布的影响.其将初始线性密度场的峰值与暗物质晕的最终密度分布相关联。具有原始非高斯性的模型通常会产生与高斯模型不同的初始密度场。我们利用偏移集理论的路径积分公式计算了非高斯密度场对峰形的修正，导出了非高斯密度场峰的统计特性。在晕轮廓的半解析模型的背景下，目前允许的原始非高斯性值将增加内部暗物质轮廓的形状，但只有在亚百分比水平，除了在最里面的区域。
2013-09-16 astro-ph.CO
Bound to bounce: a coupled scalar-tachyon model for a smooth bouncing/cyclic universe
我们介绍了一个字符串启发模型的弹跳/循环宇宙，利用标量快子耦合以及贡献曲率在一个封闭的宇宙。在宇宙演化的每一个周期中，宇宙都经历了锁定暴胀、快子物质主导的滚动膨胀、翻转和收缩，以及随后的紧缩和“反弹”。我们对上述演化过程进行了广泛的分析和数值研究。对于一般的初始值，宇宙的最小尺寸是非零的。由于曲率项对有效能量密度的负贡献，使得平滑反弹成为可能。在宇宙的整个演化过程中，任何一点都不会产生鬼，即使在反弹点，也会保持弱，弱和主导能量条件，这与以前提出的许多反弹模型相反。强能量条件在快子物质占主导地位的时期得到满足。
2014-01-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viability of the matter bounce scenario in Loop Quantum Cosmology from BICEP2 last data
普朗克计划提供的CMB图将张量与标量扰动之比（即$r$）的值限制为小于$0.11$（95% CL）。这个界限排除了最简单的暴胀模型。然而，最近来自BICEP 2的数据与这一约束有很强的张力，因为它发现了一个值$r=0.20^{+0.07}_{-0.05}$，而$r=0$在$7.0 σ$时不受欢迎，这使得这些最简单的暴胀模型得以生存。值得注意的事实是，尽管BICEP 2实验是为了寻找暴胀的证据而设计的，但它的实验数据与来自物质反弹情景（暴胀范式的替代模型）的理论结果正确匹配。更准确地说，大多数弹跳宇宙学由于张量/标量比$r\leq 0.11$的值很小而没有通过普朗克约束，但新的BICEP 2数据中的一些与实验数据吻合得很好。这就是循环量子宇宙学的远程平行版本中物质反弹的情况。
2014-07-02 astro-ph.CO gr-qc
Second-order matter perturbations in a LambdaCDM cosmology and non-Gaussianity
我们得到的原始非高斯性的物质密度扰动的影响，在LambdaCDM宇宙学的第二顺序的精确表达式，充分占的广义相对论修正所产生的规模可比的哈勃半径。我们提出了我们的结果在泊松规范和共动和同步规范，这是相关的比较不同的宇宙学观测。
2010-02-19 astro-ph.CO
Big Bounce Genesis and Possible Experimental Tests -- A Brief Review
本文综述了大反弹起源的最新研究进展，认为这是一种新的可能性，可以利用暗物质粒子的质量和相互作用截面来检验我们目前观测到的宇宙在演化的早期阶段是否存在反弹宇宙。为了研究反弹宇宙中暗物质的产生和演化，我们提出了一种模型无关的方法。我们将提出大反弹的动机，以及模型独立的预测，可以通过暗物质直接搜索进行测试。一个积极的发现将对我们理解早期宇宙物理学产生深远的影响。
2016-11-12 astro-ph.CO
Single field matter bounce with dark energy era: comparison with CMB Planck 2018 data and best fit parameters
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas - CBPF（巴西物理研究中心）
本文基于Planck 2018数据，通过MCMC分析比较物质反弹模型与观测，发现该模型可作为膨胀的可行替代方案。
2026-05-13 astro-ph.CO gr-qc
The bounce universe history from unimodular $F(R)$ gravity
在本文中，我们研究如何实现各种相当著名的宇宙学反弹模型的背景下，最近发展的么模$F(R)$引力。特别是，我们将研究物质反弹的情况下，奇异反弹，超反弹和对称反弹的情况。我们提出的行为的哈勃半径的每一个反弹模型，我们将考虑和我们调查的反弹模型的时代是负责的宇宙学扰动。正如我们将要证明的那样，不同的弹跳模型并不以相同的方式表现，因此与其他模型相比，每个模型的宇宙学扰动可能对应于不同的时代。并给出了实现各模型的么模$F(R)$引力。我们还证明了牛顿定律在单模$F(R)$引力中没有被修正，这也被证明是一个无鬼理论，此外，我们还讨论了物质的稳定性问题。最后，我们演示了如何有可能解决的宇宙学常数问题的背景下，么模$F(R)$重力。
2016-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Big bounce from spin and torsion
爱因斯坦-嘉当-夏玛-基布尔引力理论自然地扩展了广义相对论，以解释物质的内在自旋。由狄拉克场的自旋产生的时空扭曲，在极高密度的费米子物质中引起引力排斥，并阻止奇点的形成。因此，当能量密度$ε\propto gT^4$在$n^2/m_\textrm{Pl}^2$（自然单位）的量级时，大爆炸被反弹所取代，其中$n\propto gT^3$是费米子数密度，$g$是热自由度的数量。如果早期宇宙只包含已知的标准模型粒子（$g\approx 100$），那么大反弹时的能量密度大约是普朗克能量的15倍。宇宙的最小比例因子（在反弹时）大约是PDMATHAMR的1/2，小于它的当前值，给出$\approx 50 \mum$。如果在早期宇宙中存在更多的费米子，那么自旋-扭转耦合会导致较低能量和较大尺度因子的反弹。最近对来自伽马射线暴的高能光子的观测表明，即使在普朗克长度以下的尺度上，时空也可能表现出经典的行为，这支持了大反弹的经典自旋扭转机制。这样的经典反弹阻止了收缩宇宙中的物质达到可能发生量子反弹的条件。
2012-08-30 astro-ph.CO gr-qc
