The moduli problem at the perturbative level
如果模场在暴胀过程中保持光态,那么它们在衰变过程中一般会产生强的暗物质辐射和重子辐射等曲率扰动。我们证明了现有的上界的大小,这样的波动,从而可以转化为严格的约束的模参数空间m_σ(模质量)- σ_{inf}(模真空期望值在通货膨胀结束)。这些约束是互补的,以前存在的界限,使模的问题变得更糟的扰动水平。特别是,当暴胀标度H_{inf} ~10^{13} GeV时,预言高模量质量m_σ> 10-100 TeV的粒子物理方案即使避开了大爆炸核合成的约束,也会受到微扰模量问题的困扰。
2009-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Free-streaming and Coupled Dark Radiation Isocurvature Perturbations: Constraints and Application to the Hubble Tension
暗辐射(DR)作为一个新的物理候选者出现在标准模型之外的各种场景中。虽然经常假设DR中的扰动是绝热的,但如果在暴胀期间存在多个场,并且其衰变产物并不都彼此热化,则它们可以容易地具有等曲率分量。通过实施适当的等曲率初始条件(IC),我们仅从普朗克2018年的完整数据中推导出对不相关和相关DR密度等曲率扰动的约束,并与其他宇宙学数据集相结合。我们对自由流DR(FDR)的研究更新和推广了现有的中微子密度等曲率扰动的限制,包括不同数量的相对论自由度,并耦合DR(CDR)等曲率,我们推导出第一个界限。我们还表明,CDR质量新的物理效应相比,FDR。一个这样的效果是,对于等曲率IC,FDR与CDR相比产生更大的CMB各向异性-与绝热情况相反。更一般地,我们发现DR等曲率光谱的蓝色倾斜是优选的。这使得哈勃常数$H_0$的值比标准的$Λ$ CDM+ $ΔN_{\rm eff}$宇宙学的绝热光谱更大,并放松了$H_0$张力。
2022-05-10 astro-ph.CO hep-ph
Axion Dark Matter and Planck favor non-minimal couplings to gravity
对暴胀和等曲率扰动的限制排除了基于QCD轴子的最简单和最通用的暗物质模型。考虑到标量场与引力的非最小动力学耦合,这一图景将发生实质性变化。轴子可以解释观测到的暗物质密度,避免了等曲率波动的过度产生。最后,我们表明,假设同样的非最小动力学耦合的轴子(暗物质)和标准模型希格斯玻色子(暴胀)提供了一个最小的图片早期宇宙学。
2013-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multifield Inflation after Planck: Isocurvature Modes from Nonminimal Couplings
最近由{ \it Planck}实验对宇宙微波背景辐射(CMB)中温度各向异性功率谱的测量表明,与最佳拟合的$Λ$ CDM宇宙学的预测相比,低多极子中的功率不足。低$\ell$异常可以用除了通常的绝热谱之外的原始等曲率扰动的存在来解释,因此可以提供第一个强有力的证据,证明早期宇宙膨胀涉及一个以上的标量场。在本文中,我们探讨的生产等曲率扰动的非最小耦合两个领域的通货膨胀。我们发现,这类模型很容易产生足够的功率在等曲率模式占\emph{Planck}低$\ell$异常,同时也提供了良好的协议与其他{ \it普朗克}的结果。
2014-03-18 astro-ph.CO
A Step in Flux to Suppress Axion Isocurvature
Harvard University(哈佛大学)
本文提出了一种通过拓扑BF型质量项抑制轴子等效波动的新机制,并探讨了其在宇宙学中的应用及可能的紫外完整化。
2026-01-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Baryogenesis, Dark Matter, and Flavor Structure in Non-thermal Moduli Cosmology
在弦论的推动下,早期宇宙中标量/模量场的出现,自然导致了非热“模量宇宙学”。这样的宇宙学提供了一个一致的框架,在这个框架中,辐射、重子和暗物质的产生可以发生,同时保持成功的大爆炸核合成,避免宇宙学模量问题。我们提出了一个相对经济的建设与模宇宙学,建立在各种字符串启发组件(如超对称性,离散对称性,格林-施瓦茨异常取消)。我们同时讨论了粒子物理学和宇宙学的一系列突出问题,包括费米子质量等级和味之谜,中微子质量的微小性,重子生成和暗物质。基于离散的$\mathrm{Z}_{12}^{R}$对称性和反常的$\mathrm{U}(1)_A$,我们的方案避免了最小超对称标准模型中常见的问题,即$μ$ -问题和由于4、5维算符引起的质子过快衰变.该模型与$\mathrm{SU}(5)$ Grand Unification兼容。狄拉克中微子质量的小是通过要求消除混合引力规范反常而自动建立的。模场的衰变为重子数和暗物质丰度提供了一个共同的起源,解释了观测到的宇宙符合$Ω_{B} \sim Ω_{DM}$。
2019-05-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Revisiting Isocurvature Bounds on the Minimal QCD Axion
Stanford University(斯坦福大学);Universität Zürich(苏黎世大学);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院)
该研究重新审视最小QCD轴子的等曲率界限,发现高$ f_a $和高$ H_I $在紫外物理允许范围内,不被等曲率限制排除。
2025-12-20 astro-ph.CO hep-ph
Axion Stabilization in Modular Cosmology
本文推广$SL(2,\mathbb{Z})$不变的$α$-吸引子模型,在保持对称性与单场宇宙学预言的同时使轴子在暴胀期获得大质量并强稳定,从而消除等曲率扰动。
2025-06-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB Constraints on Pre-Inflationary Axion Dark Matter Isocurvature
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics(哈佛-史密森天体物理中心);Brown University(布朗大学);CERN(欧洲核子研究组织);Nanjing Normal University(南京师范大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
利用Planck、ACT和SPT的最新CMB数据,更新了对暴胀前轴子模型中具有不同谱指数的冷暗物质等曲率扰动的约束,发现联合数据集对谱指数的约束略有改善,但对固定谱指数的等曲率振幅约束未加强。
2026-06-12 astro-ph.CO hep-ph
TCC in the interior of moduli space and its implications for the string landscape and cosmology
该研究通过分析标量场驱动的FRW宇宙解,证明违反TCC的加速膨胀解无法趋近零粒子渐近真空,据此提出含此类解的多场标量势不成立,强化TCC的同时给出弦景观新约束,可能排除暴胀的实现。
2024-07-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inhomogeneous post-inflationary Lambda-CDM cosmology as a moduli space expansion
我们将大尺度晚期宇宙模型化为由宇宙学常数和完美尘埃流体驱动的Lambda-CDM宇宙学。我们的目标是找到新的解决方案,在物质和Lambda时代符合暴胀的初始条件,即在遥远的过去,在物质时代的宇宙学倾向于一个平坦的FLRW解决方案。我们确定的模量自由度,参数化的平坦的拉姆达尘埃FLRW的解决方案,然后促进这些模量缓慢变化的空间坐标的函数,并展示了如何解决爱因斯坦方程的同向梯度扩展,控制的宇宙学常数长度尺度。我们的初始条件确保了近似仍然处于物质时代的遥远过去和λ支配的遥远未来的控制之下。该解决方案是完全非微扰的度量变形的振幅,我们明确地构建它的四阶导数。一个未来以λ为主导的一般λ尘埃宇宙的特征是在未来共形边界上定义了一个3度规和一个应力张量(具有正迹)。具有暴胀初始条件的新宇宙学的特征仅在于边界3度规,应力张量完全根据该度规局部确定。
2010-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining SUSY with Heavy Scalars -- using the CMB
如果低能超对称性存在,大型强子对撞机的数据有利于标量超伴体的高质量标度(超过TeV),而sfermions和暗物质可以参数化更轻-导致所谓的分裂光谱。当结合这一事实与超对称破缺之前的位移对称标量(模量)的基本理论的动机,这导致了早期宇宙的非热历史。这样的历史意味着对暗物质微观性质的不同预期,以及暗辐射和宇宙轴子背景的可能性。在本文中,我们将研究如何相关和混合等曲率扰动产生这样的模型,以及连接到暗辐射。多个相关的isocurvature模式的WMAP的约束允许多达一半的原始扰动isocurvature,相反的情况下,一个单一的isocurvature模式的扰动必须是主要绝热。然而,这样的界限是强烈的先验依赖,并没有调查与最新的普朗克数据。在本文中,我们使用的超对称非热历史的例子来建立宇宙学参数的理论先验。特别感兴趣的是,我们发现暗辐射的先验与等曲率总量的先验是退化的--它们是负相关的。暗辐射在早期宇宙中受到严格的限制,最近被用来对基于弦的方法施加严格的限制,以超越标准模型。我们的研究结果表明,这样的约束可能需要更多的理论输入。来自宇宙学探测器(如普朗克)的数据可以帮助指导MSSM、分裂超对称性模型及其他模型的建模。我们的模型也证明了UV模型在构建宇宙学先验中的实用性。(节略)
2014-06-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Particle physics and cosmology with high-scale SUSY breaking in five-dimensional supergravity models
在$S^1/Z_2$上讨论了五维超引力模型中含维诺暗物质的高尺度超对称性破缺情形。轨道投影破缺的额外U(1)对称性控制了超对称性软破缺参数的味结构和Yukawa耦合,而U(1)向量多重态的额外维分量所产生的模多重态的标量分量导致了慢卷暴胀.由于超对称模量稳定性和模量膨胀,我们发现正确的暗物质遗迹丰度是由引力子衰变到维诺的非热产生的。
2015-10-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cold Dark Matter Isocurvature Perturbations: Constraints and Model Selection
我们利用CMB(WMAP和ACBAR)、大尺度结构(SDSS发光红星系)和超新星(SNLS)数据来限制CDM等曲率模对原始扰动谱的可能贡献。我们考虑三种不同的混合物绝热模式在一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学没有张量模式:固定的相关性与一个单一的光谱指数;一般的相关性与一个单一的光谱指数;和一般的相关性与独立的光谱指数为每个模式。对于固定的相关性,我们验证了WMAP分析完全不相关和反相关的模式,而对于一般的相关性与一个单一的指标,我们发现一个小收紧的约束的分数贡献的isocurvature模式观察到的功率超过早期的工作。对于一般相关的模式和独立的光谱指数,我们的结果是完全不同的,以前的工作,需要加倍的先验空间的isocurvature光谱指数,以充分探索该地区的高可能性。标准的马尔可夫链蒙特卡罗技术被证明是不适合这个特定的应用程序,而不是我们的结果与嵌套采样。我们还使用贝叶斯证据,计算简单的嵌套采样算法,比较模型,发现纯绝热模型优于我们所有的isocurvature模型。这种倾向是这样的,贝叶斯因子的对数,$\mathrm{ln} B < -2$的所有模型和$\mathrm{ln} B < -5$的情况下,完全反相关的模式与一个单一的光谱指数(曲率的情况下)和一般相关的模式与一个单一的光谱指数。
2009-05-23 astro-ph.CO
String Cosmology: from the Early Universe to Today
该综述系统梳理弦理论在宇宙学各阶段的应用,涵盖暴胀、暗能量等核心问题及多种替代方案,关联沼泽地猜想,探讨新型粒子激发态的观测 signatures 与宇宙学意义。
2023-05-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Finite temperature effects in modular cosmology
我们重温宇宙学的历史中存在的光模量,包括可能的热效应的标量势。众所周知的宇宙学模量问题考虑的是由于膨胀过程中与最终位置不对准而存储在模量中的初始能量。我们表明,有限的温度修正的标量势,在一般情况下,诱导类似的效果,这些都有可能克服的错位。这会以依赖于模型的方式改变重要参数,如充气期间e折叠数量的首选窗口和最终再加热温度。一般的影响是一个较长的后期模量主导的时代和较大的最终再加热温度。我们探讨所有讨论的元素在IIB型超弦大体积紧致与凯勒暴胀的情况下,零温度的结果是已知的。不稳定性分析,使用Floquet的方法,也进行了明确的情况下,发现强有力的迹象,可能产生周围的一个几乎普遍的归一化临界温度,其中Floquet指数表现出发散行为。
2021-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Perturbation Spectra and Renormalization-Group Techniques in Double-Field Inflation and Quantum Gravity Cosmology
我们通过耦合量子引力(即,具有$C^{2}$的假子规定/投影的理论$R+R^{2}+C^{2}$)到具有二次势的标量场。我们发现,存在一个微扰制度,可以描述的渐近德西特,宇宙RG流在两个耦合。由于两个标量自由度以非平凡的方式混合,绝热扰动和等曲率扰动在超视界尺度上不是RG不变的。通过使用RG不变性作为指导原则,可以识别正确的扰动。我们分别计算了NNLL和NLL阶张量和标量扰动的功率谱。RG不变性的一个意想不到的结果是理论仍然具有预测性。事实上,标量混合只影响次主导修正,因此单场暴胀的量子引力预言被证实为主导阶。
2021-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cumulative effects in inflation with ultra-light entropy modes
在多场暴胀中,一个或多个非绝热模式可能会变轻,潜在地在宇宙微波背景中引起大水平的等曲率扰动。此外,如果这些光模耦合到绝热模,它们会影响它在超视界尺度上的演化。在这里,我们考虑的情况下,一个非绝热模式变得近似无质量(“超轻”),同时仍然耦合到绝热模式,一个典型的情况下出现的伪南布-戈德斯通玻色子或模量。这种超轻模式在超视界尺度上冻结,并作为曲率扰动的恒定源,使其随时间线性增长,并有效地抑制等曲率分量。我们确定了一个Stuckelberg一样的紧急转移对称性,这种行为的基础。由于暴胀持续许多e折叠,该源的积分效应增强了绝热模式的功率谱,同时保持非绝热谱近似不变。在这种情况下,在暴胀结束时,所有的涨落,绝热的和非绝热的,都由一个自由度支配。
2017-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Seeding primordial black holes in multifield inflation
原始黑洞(PBH)的暴胀起源依赖于曲率起伏$ζ$的功率谱$Δ_ζ$在比宇宙微波背景各向异性的波长短得多的波长处的大幅度增强。这通常在模型中实现,其中$ζ$演变而不与额外的(等曲率)标量自由度显著交互。然而,受量子引力启发的模型的特征是具有高度弯曲几何形状的模空间和大量可以与$ζ$强烈相互作用的标量场(如宇宙对撞机图片)。在这里,我们表明,isocurvature波动可以与$ζ$混合,诱导其幅度的大幅增强。每当暴胀轨迹在模型的场空间中经历快速转弯,导致对转弯所扫过的总角度呈指数敏感的放大时,就会发生这种情况,这会在$Δ_ζ$上引起特征性的可观察签名。我们推导出准确的分析预测,并表明PBH所需的大的增强需求的多场系统的行动中的非正则动力学项。
2020-09-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Stepping Stone Solution to the QCD Axion Isocurvature Problem
Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, University of Oklahoma(俄克拉荷马大学霍默·L·道奇物理与天文学系)
本文提出“垫脚石”方案,通过引入暴胀结束前的中间PQ破缺真空,缓解QCD轴子等曲率问题中PQ标度变化带来的参数共振,实现更温和的层级差距。
2026-09-25 astro-ph.CO hep-ph
Isocurvature modes and Baryon Acoustic Oscillations II: gains from combining CMB and Large Scale Structure
我们考虑在原始扰动中存在非零等曲率贡献的宇宙学参数估计。先前的分析表明,即使是微量的等曲率扰动,如果不考虑,也可能影响来自宇宙微波背景观测的标准标尺校准,例如普朗克任务提供的那些,影响重子声学振荡解释,并在恢复的暗能量属性中引入偏差,这些偏差大于未来调查预测的统计误差。在此基础上,我们采用了一种广义的基准宇宙学,它包括一个变化的暗能量状态方程参数和曲率。除了重子声学振荡测量,我们包括从星系功率谱的形状的信息,并考虑联合分析的普朗克宇宙微波背景探测器和未来的,基于空间的,大尺度结构探测器没有太大的不同,从最近提出的调查。我们发现,这使得人们能够打破影响宇宙微波背景和重子声学振荡组合的简并。因此,大多数的宇宙学参数的系统偏差所产生的不正确的假设上的等曲率分数参数$f_{iso}$,变得可以忽略不计的统计误差。我们发现,宇宙微波背景和大尺度结构的组合给出了一个统计误差$σ(f_{iso}) \sim 0.008$,即使在曲率和一个变化的暗能量状态方程,这是小于从宇宙微波背景单独获得的误差时,平坦性和宇宙学常数假设。这些结果证实了宇宙微波背景和大尺度结构之间的协同作用和互补性,以及未来和计划中的星系巡天的巨大潜力。
2011-09-22 astro-ph.CO
Constraints on cosmology beyond $Λ$CDM with kinetic Sunyaev Zel'dovich velocity reconstruction
本文利用 Planck 和 unWISE 数据通过动力学 Sunyaev Zel'dovich 速度重建,对超越 ΛCDM 的多种宇宙学情景给出约束,包括排除 Gpc 尺度空洞、限制本征偶极、排除物质-辐射等曲率解释,并约束原初非高斯性和补偿等曲率扰动幅度。
2024-08-09 astro-ph.CO
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
Axion Cosmology
1.导言2.模型:QCD轴子;强CP问题; PQWW,KSVZ,DFSZ;异常,瞬子和势;耦合;弦论中的轴子3。生产和I.C. 's:单边带和非微扰物理学;膨胀和PQ单边带期间的轴子场;宇宙学布居-母体衰变、拓扑缺陷、热产生、真空重排4。宇宙学场:作用;背景演化; QCD轴子和ALP的错位;宇宙学扰动理论- i.c.的,早期治疗,轴子声速和金斯尺度,传递函数和WDM;薛定谔图片;模拟轴子; BEC 5。CMB和LSS:初级各向异性;物质功率;组合约束;等曲率和膨胀6。星系形成;晕质量函数;高Z和EOR;密度剖面; CDM小规模危机7.加速扩张:C. C。问题;轴子膨胀(自然和monodromy)8.与黑洞和黑洞的引力相互作用9.非引力相互作用:恒星天体物理学; LSW;真空双折射轴子力;用ADMX和CASPEr直接探测;轴子衰变;暗辐射;天体物理学磁场;宇宙学双折射10.结论A规范理论的θ真空B宇宙学家的EFT C弗里德曼方程D宇宙流体E贝叶斯定理和先验F简并和采样G Sheth Tormen HMF
2016-06-15 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
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
Cosmology of Axions and Moduli: A Dynamical Systems Approach
本文主要讨论弦宇宙学和多重标量场的动力学,以及它们作为(早期)暗能量模型的特征。我们的出发点是“弦轴宇宙”,一个场景,激发宇宙学轻轴子场的存在作为弦论的一般后果。我们把这样一个轴子与它相应的模耦合起来。我们给出了一个详细的介绍,丰富的宇宙学这样一个模型,从设置初始条件的领域在通货膨胀期间,渐近的未来。我们提出了一些简化的假设的基础上固定的轴子衰减常数$f_a$,和有效场论时,模轨迹是绝热的,并找到这些假设的条件下,打破。作为我们的分析的副产品,我们发现,放松假设固定的$f_a$导致出现一个新的亚稳de-Sitter区域的模量,而不需要提升一个额外的常数。动力系统分析揭示了许多不动点吸引子,排斥子和鞍点,我们详细分析的存在。我们还提供了相空间的几何解释。固定点可用于约束模型中的耦合。对参数空间某些区域的系统扫描揭示,在这个模型中,宇宙的未来演化可能是丰富的,包含多个加速膨胀的时代。
2013-03-21 astro-ph.CO hep-th
Axions in String Theory $-$ Slaying the Hydra of Dark Radiation
人们普遍认为,弦论很容易就能在宇宙学所青睐的质量范围内考虑到QCD轴子。所需的小衰减常数,$f_a\ll M_P$,可以通过使用一个大的紧致化体积来实现。这指向了大体积方案,而大体积方案又做出了某些宇宙学预言:首先,闭弦轴子的行为类似于暴胀前方案中的场论轴子,即初始值可以调整,但受到等曲率波动的约束。此外,体积代表了一个长寿命的模量,可能会导致早期的物质为主的阶段。最后,体积模量衰减到它自己的轴子往往会过度产生暗辐射。在本文中,我们的目标是仔细分析宇宙学的研究模型,不仅允许一个QCD轴子,但也包括通货膨胀。一般来说,等曲率波动的限制限制了我们对相对低尺度暴胀的研究,在当前的弦理论背景下,这就指向了凯勒模量暴胀。作为一个新的功能,我们发现,最轻的(体积)模量强烈的希格斯耦合。因此,它很快衰减到SM,从而解决了原来的暗辐射问题。这种衰变比暴胀子的衰变快得多,这意味着再加热是由暴胀子衰变决定的。暴胀子可能会重新引入暗辐射问题,因为它以相等的速率衰变为较轻的模量和它们的轴子。然而,由于它与QCD-介子的混合,暴胀子也有一个直接的衰变率到SM,增强了SM规范玻色子的数量。这导致暗辐射的量与目前的限制一致,但在未来的测量中可能会检测到。
2022-07-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Light Higgsino Dark Matter from Non-thermal Cosmology
我们研究的情况下,higgsino暗物质的背景下,一个非标准的宇宙学与大爆炸核合成之前的一段时间的物质统治。如果物质主导通过再加热到低于higgsino热冻结温度的温度而结束,那么它会改变暗物质遗迹的丰度。我们进行了一个独立的模型分析的希格西诺暗物质生产在这样的情况下。我们表明,轻higgsino型暗物质是可能的再加热温度接近1 GeV。我们研究的影响,暗物质间接检测和对撞机物理在这种情况下。我们表明,费米-LAT数据排除了非热希格斯玻色子的质量低于300 GeV。未来从费米-LAT和CTA进行的间接暗物质搜索将能够基本上覆盖整个参数空间。与热的情况相反,来自100 TeV对撞机的对撞机信号可以完全测试非热higgsino。在本文的第二部分中,我们讨论了这种非热宇宙学的动机从弦论的角度与后期衰减的KKLT和LVS模量稳定机制的模量。我们描述了嵌入暗物质希格西诺在这些情况下的影响。
2016-11-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Role of QCD in moduli stabilization during inflation and axion dark matter
研究通过暴胀期间QCD对模势的贡献稳定额外维体积模,使大衰变常数QCD轴子获得质量并实现近零初始振幅,从而由暴胀量子涨落主导轴子数密度,在避免等曲率扰动约束下解释冷暗物质并预测轴子微团或轴子星。
2023-07-27 astro-ph.CO hep-ph
An M Theory Solution to the Strong CP Problem and Constraints on the Axiverse
我们给出了一个明确的实现Arvanitaki等讨论的“弦Axiverse”。al \cite{Arvanitaki:2009fg}通过将我们以前关于$M$理论中的模稳定性的结果扩展到包括轴子。我们扩展了对\cite{Arvanitaki:2009fg}的分析,以允许高尺度的膨胀,导致一个模量占主导地位的前BBN宇宙。我们证明,解决强CP问题的轴子会自然出现,并且轴子衰变常数和GUT标度都可以始终在$2\times 10^{16}$ GeV左右,只需比通常预期的小得多的微调。从宇宙学观测,即等曲率扰动和张量模式的约束轴。Fox et.的扩展工作。al \cite{Fox:2004kb},我们注意到{ \it普朗克张量模的观测将完全证伪轴宇宙。}最后,我们注意到,Axiverse模型的最轻的轴子的质量为$10^{-15}$ eV,衰变常数为$5\times 10^{14}$ GeV,不需要(人择)微调,尽管标准统一在$10^{16}$ GeV是难以适应的。
2010-10-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Modulated Reheating and Large Non-Gaussianity in String Cosmology
已知的弦暴胀模型的一个普遍特征是,在暴胀过程中,使暴胀子比哈勃尺度轻的物理学也常常使其他标量比哈勃尺度轻。这些标量在膨胀过程中可以获得等曲率波动,并且考虑到它们的VEV决定了有效低能场论的质量谱和耦合常数,这些波动引起了从一个哈勃补丁调制到另一个的耦合和质量。这些似乎正是通过“调制机制”转换为密度扰动而获得原始绝热波动所需要的,其中再加热在我们宇宙的不同区域以不同的效率发生。以这种方式产生的波动一般可以产生比在单场慢卷暴胀中获得的更大的非高斯性;在不久的将来可能可以观察到。我们在这里提供的第一个明确的例子中的调制机制在弦宇宙学的工作,在大体积IIB型弦通量紧致化的框架内。暴胀动力学涉及两个光Kaehler模量:一个纤维因子起着暴胀子的作用,它的衰变率到可见扇区的自由度是由一个爆破模式的原始波动调制的(这是通过使用多瞬子修正光)。我们发现的挑战,嵌入到一个具体的UV完成的机制约束的非高斯性的属性,发现,因为通用值的基本参数,该模型预测一个本地的双光谱与fNL的顺序'几个'。然而,一个温和的调整的参数也会产生明确的例子与fNL O(20)可能观测到的普朗克卫星。
2012-02-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Moduli dark matter and the search for its decay line using Suzaku X-ray telescope
被称为模的轻标量场产生于各种不同的模型,包括超对称性和/或弦论;因此它们的存在是标准模型之外的主流物理学理论的一般预测。它们也为宇宙学提出了一个艰巨的、长期存在的问题。我们认为,一个人择解决方案的模量问题存在的情况下,小的模量质量,它会自动导致暗物质的形式的模量。最近发现的125 GeV的希格斯玻色子玻色子意味着模质量的下限约为1 keV。这种形式的暗物质与观测到的结构形成的性质是一致的,并且它可以在X射线望远镜的帮助下被探测到。我们提出了这样的暗物质粒子的搜索结果,使用从第一次深X射线观测的天龙座和小熊座矮球状星系,这是暗物质占主导地位的系统,具有极端的质光比和低的内在背景提取的光谱。没有发射线被探测到,我们对相关的新物理学设置了新的限制。
2013-05-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Recent developments in string model-building and cosmology
在这次演讲中,我讨论了最近的发展,在模量稳定,超对称性断裂和手征D-膜模型连同几个有趣的特点,宇宙模型建立在IIB型弦紧化的框架。我表明,一个非平凡的前暴胀动力学可以引起在大角度尺度的功率损失,已经安装从WMAP和普朗克观测提示。然后,我描述了不同的弦嵌入的暴胀模型,产生或大或小的张量模式。我最后认为,再加热一般是由最轻的模量,可以产生,连同标准模型粒子,也非热暗物质和轻隐藏部门的自由度,表现为暗辐射的衰减驱动。
2016-04-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraints on Pre-inflation Fluctuations in a Nearly Flat Open ΛCDM Cosmology
我们分析了在一个开放的暴胀模型中表征暴胀前宇宙的参数的约束,该模型具有一个目前稍微开放的$Λ$ CDM宇宙。我们采用一个分析模型表明,对于一个广泛的类的暴胀产生的有效势,简单的要求,即观察到的偶极矩的一部分代表一个预暴胀等曲率波动允许一个设置上下限的大小和波长尺度的暴胀子场的暴胀前波动,和暴胀前宇宙的曲率,作为暴胀开始时暴胀子场中总初始能量密度的分数的函数。我们估计,如果预膨胀的贡献,目前的CMB偶极子是由{ \it普朗克}合作设定的上限附近,然后对$Λ$ CDM宇宙学参数的当前约束允许一个显着开放的$Ω_{i} \le 0.4$预膨胀宇宙的可能性,在暴胀开始时的暴胀子场的总能量的一个广泛的分数。如果允许更大的暗流倾斜,则对$Ω_{i}$的限制甚至更小。
2015-11-23 astro-ph.CO
Comments on the Union3 "Spline-Interpolated Distance Moduli" Model
本文评论Union3“Spline-Interpolated Distance Moduli”模型后验,指出其依赖特定非平坦先验与基础模型,在DESI2024 VI拟合中的误用无实质影响。
2024-12-05 astro-ph.CO