Issues on Generating Primordial Anisotropies at the End of Inflation
我们重新审视了在具有规范场的暴胀模型中暴胀结束时产生原始各向异性的想法。具体地说,我们考虑了荷电混合暴胀模型,其中瀑布场在U(1)规范场下荷电,因此暴胀结束的表面由暴胀子和规范场共同控制。适当地使用Δ N形式主义,我们发现,在膨胀结束时产生的各向异性从规范场波动的宇宙学尺度上的指数抑制。这是因为规范场在暴胀过程中呈指数级演化,而为了在暴胀结束时产生可观的各向异性,旁观者规范场必须被冻结和标度不变。我们认为,这是一个通用的功能,也就是说,一个不能产生可观察到的各向异性在年底内的FRW背景的通货膨胀。
2012-02-19 astro-ph.CO hep-th
Domain Walls and Gravitational Waves after Thermal Inflation
热膨胀是宇宙学模量问题的一个有吸引力的解决方案。然而,在热膨胀之后可能会形成畴壁,并且需要一些机制来消除畴壁。指出脉冲星计时实验和未来的星载引力波探测器都有可能观测到畴壁动力学产生的引力波,从而为探讨热膨胀周期提供了一个新的途径。我们还证明了QCD瞬子效应可以有效地消除畴壁,并产生可观测数量的引力波。
2011-05-31 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational wave generation in hybrid quintessential inflationary models
研究了混合经典暴胀模型中引力波的产生。用连续Bogoliubov系数方法计算了引力波的全谱。后暴胀期是典型暴胀模型的特征,它在频谱上留下了一个清晰的特征,即在高频处有一个峰值。峰值的最大值牢固地位于频谱的MHz-GHz区域并且对应于$Ω_{GW} \simeq 10^{-12}$。这个峰值比原始经典暴胀模型的引力波能谱中出现的峰值要小得多,因此避免了与$Ω_Ω_{GW}$上的核合成约束的任何冲突。
2010-07-26 astro-ph.CO gr-qc
Probing inflation models with gravitational waves
对原初引力波的直接探测是对任何暴胀模型的终极探索。虽然目前的CMB边界预测,来自慢卷暴胀的一般标度不变的引力波谱低于即将到来的引力波干涉仪的范围,但如果暴胀子是赝标量,这种前景可能会发生巨大变化。在这种情况下,与任何阿贝尔规范场的耦合都会导致后者的快子不稳定性,从而导致一个新的引力波源,与暴胀动力学直接相关。在这篇文章中,我们讨论了这种设置如何使即将到来的引力波干涉仪先进的LIGO/VIRGO和eLISA探测膨胀的微观物理,区分不同的普适性类的单场慢卷膨胀模型。我们发现,早期检测的主要候选人是一个Starobinsky样的模型。
2016-05-20 astro-ph.CO 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
Inflationary Gravitational Waves and the Evolution of the Early Universe
我们研究了早期宇宙中可能发生的各种现象对暴胀引力波谱的影响。这些现象包括相变、非相对论物质的熵产生、暗辐射的产生以及热浴中暗物质/辐射的退耦。这些事件可以在暴胀引力波谱中产生几个特征信号,这可能是对早期宇宙历史和高能物理性质的直接探测。
2013-07-22 astro-ph.CO hep-ph
Relic gravitational waves from Quintessential Inflation
我们在经典暴胀的范式下研究了残余引力波。在这一框架下,无论基础模型如何,通货膨胀之后都是动力机制。此后,在加速开始之前,场能量密度保持次主导。我们进行了模型无关的分析,以获得膨胀结束时的温度和估计的哈勃参数的上限,以规避由于遗迹引力波的问题。在这个过程中,我们使用普朗克2015年的数据来限制通货膨胀阶段。我们证明,所需的温度可以产生的机制,即时预热。该方案的一般特征包括在暴胀后存在动力学机制,这导致在高频下出现蓝色的引力波背景谱。讨论了在先进的LIGO和LISA空间引力波探测任务中探测遗迹引力波背景的前景。最后,我们考虑一个具体的模型,实现典型的通货膨胀的范例,并表明,通货膨胀以及后通货膨胀的演变可以成功地描述的暴胀子潜力,$V(ϕ) \propto Exp(-λϕ^n/\Mpl^n)(n>1)$,通过适当的约束模型的参数。
2017-08-24 astro-ph.CO gr-qc
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
Imprints of Cosmic Phase Transition in Inflationary Gravitational Waves
讨论了宇宙相变对暴胀过程中产生的原初引力波谱的影响。导致相变的标量凝聚的能量密度在相变阶段可能变得相当大,这对宇宙的演化有着重要的影响。结果,高频模式的引力波的振幅被抑制。因此,引力波谱可以作为早期宇宙相变的探测器。
2011-12-01 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational waves from p-form inflation
最近的研究表明,暴胀背景可以通过任何与引力非最小耦合的$p$形式的场来实现。本文研究了p型暴胀过程中产生的引力波。尽管背景演化与传统的标量场暴胀完全相同,但在p型暴胀中,引力波的行为是不同的。特别地,我们发现引力波的传播速度在2-和3-形式暴胀模型中不同于1。我们指出,在大场模型中,速度的平方变为负值。小场模型没有病态,对引力波谱的修正也很小。
2009-05-07 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
Induced Gravitational Waves via Warm Natural Inflation
本研究分析温自然暴胀下张量涨落诱导的引力波谱,发现可产生原初黑洞暗物质的温自然暴胀模型,其产生的宇宙引力波背景满足现有观测约束,且有望被下一代引力波干涉仪探测到。
2023-06-16 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Waves from Incomplete Inflationary Phase Transitions
本研究探讨暴胀期间不完整一阶相变的可观测效应,指出该过程产生的不均匀性功率谱会通过非线性效应形成具有独特特征的随机引力波背景,或可被未来宽频实验探测,为揭示暴胀动力学提供新途径。
2022-03-01 astro-ph.CO hep-ph
Primordial gravitational waves from the space-condensate inflation model
我们考虑空间凝聚暴胀模型来研究早期宇宙中产生的原初引力波。在假设宇宙演化过程中两个连续态之间的相变是突变的情况下,计算了空间凝聚暴胀模型诱导的全频域引力波的能谱.在我们的模型中发现,随着模型参数的变化,引力波的频率逐渐降低,能谱受到抑制。为了实现原初引力波能谱的抑制,我们研究了空间凝聚暴胀模型暴胀过程中早期相变的存在性。
2016-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Freeze-in gravitational waves and dark matter in warm inflation
Sun Yat-sen University (Zhuhai Campus)(中山大学(珠海校区))
本文研究温暖膨胀中冻结过程产生的引力波谱及暗物质生成,比较不同耗散项对高频引力波信号的影响,揭示谱行为差异,为探索膨胀与暗物质模型提供途径。
2026-03-17 astro-ph.CO hep-ph
Probing pre-inflationary anisotropy with directional variations in the gravitational wave background
我们进行了详细的分析,在一个类似卡斯纳的预膨胀阶段,允许一般的三轴各向异性放大的原始引力波背景。结果表明,预测的大尺度引力波强度角分布图根据暴胀前各向异性的程度呈现出不同的拓扑模式,从而为未来的引力波全天观测提供了一个可能的暴胀前早期宇宙的探测器.我们还从宇宙微波背景的B模偏振中导出了这种各向异性引力波振幅的观测极限。
2016-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gauge Fields and Inflation: Chiral Gravitational Waves, Fluctuations and the Lyth Bound
包含非阿贝尔规范场背景的暴胀模型可以在可观测的水平上产生具有偏好旋向性的引力波。这种不对称性是因为非阿贝尔背景在扰动作用中产生宇称破坏。在我们所研究的色球自然暴胀模型中,这些引力波可以在可观测的水平上产生,即使没有场产生超普朗克场漂移,从而避开了通常的Lyth边界公式。不幸的是,当与标量涨落一起考虑时,这种引力波的手征增强使模型在观测上变得不可用。
2013-06-14 astro-ph.CO hep-th
A note on testing pre-inflationary times with gravitational-waves
考虑一个基于圈量子宇宙学的简单暴胀模型。在这个框架内,我们证明暴胀并不一定在它开始之前就消除了信息,但这样的信息可能会在这些最早的时间产生的引力波的能谱中留下它的印记。
2010-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A unique gravitational wave signal from phase transition during inflation
研究了暴胀时期一级相变产生的引力波信号的性质。我们发现GW的功率谱随波数振荡。这一信号可以通过未来的地面和空间引力波探测器以及通过CMB中的B模式光谱直接观测到。GW的这种振荡特征对于在膨胀期间发生的任何近似瞬时源是通用的,并且不同于来自膨胀之后的相变的GW。GW光谱的细节包含了有关宇宙相变尺度和后来演化的信息。
2021-10-15 astro-ph.CO hep-ph
Nonthermal leptogenesis via cosmological gravitational particle production is tested by inflationary gravitational waves
University of Manitoba(曼尼托巴大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);The University of Chicago(芝加哥大学);Rice University(莱斯大学);University of Winnipeg(温尼伯大学)
研究通过宇宙学引力波测试非热轻子生成机制,探讨宇宙膨胀与右手法 neutrinos 的尺度巧合,以及通过引力波信号验证模型的可行性。
2026-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Primordial black holes and oscillating gravitational waves in slow-roll and slow-climb inflation with an intermediate non-inflationary phase
我们提出了一个新的单场暴胀模型,在这个模型中,通常的慢卷暴胀通过一个短暂的中间非暴胀阶段加入到一个新的慢爬升和慢卷暴胀阶段。然后我们证明了在小尺度下原初曲率扰动可以增强,可以产生相当数量的原初黑洞(PBH),它们构成了暗物质的大部分,伴随PBH形成的标量度规扰动诱导的引力波波(GW)可以通过未来的GW实验检测到,最后但并非最不重要的是,我们的模型与最新的宇宙微波背景观测结果是一致的。值得注意的是,GW光谱在紫外区显示出独特的振荡特征,这源于短的非暴胀阶段。在GW谱中检测到这样的振荡可能表明在整个暴胀中存在这样一个非暴胀阶段,从而为我们提供了一个机会,揭示早期宇宙演化中的一个有趣时期,并将我们的模型与其他模型区分开来。
2020-09-01 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Production of Heavy Particles during and after Inflation
本文用解析和数值方法研究暴胀期间及之后重标量粒子的引力产生,发现最速下降法可准确描述产额,并指出暴胀后产生取决于暴胀子质量,对暗物质丰度有重要影响。
2024-05-22 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational open effective field theory of inflation
Ewha Womans University(梨花女子大学);Asia Pacific Center for Theoretical Physics(亚太理论物理中心)
本文在Schwinger-Keldysh框架下构建了暴胀有效场论的引力开放扩展,通过识别最小开放算符以兼容标量和张量模式,恢复了暴胀的耗散模型。
2025-12-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational leptogenesis in Natural Inflation
我们计算了由阿贝尔规范场耦合到伪标量暴胀产生的违反宇称的引力波产生的引力稀薄成因。我们表明,一旦张量-标量比的CMB约束被强制执行,在暴胀过程中由这种机制产生的轻子不对称性太小,无法解释观测到的宇宙重子不对称性,不管暴胀子势,它与规范场的耦合强度,以及再加热的细节。
2017-11-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational waves from warm inflation in the weak dissipative regime
University of Camerino(卡梅里诺大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Perugia(意大利国家核物理研究所佩鲁伽分部);Department of Nanoscale Science and Engineering, University at Albany SUNY(纽约州立大学奥尔巴尼分校纳米科学与工程系);INAF - Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台);Al-Farabi Kazakh National University(阿里-法拉比哈萨克国立大学);Departamento de Física, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve(阿尔加维大学理学院物理系);Centro de Investigação e Desenvolvimento em Matemática e Aplicações (CIDMA), Universidade de Aveiro(阿威罗大学数学与应用研究与发展中心)
研究温暖通胀中弱耗散情形下引力波谱特征,通过连续Bogoliubov系数方法计算引力波能量谱,对比强耗散情形与未来探测器灵敏度,发现弱耗散情形提升观测可能性。
2026-04-22 astro-ph.CO gr-qc
Primordial gravitational waves for universality classes of pseudoscalar inflation
从CMB的极化的电流边界预测膨胀的尺度不变的引力波(GW)背景对于即将到来的GW干涉仪来说是遥不可及的。如果暴胀子是一个赝标量,这种前景将发生巨大变化,在这种情况下,它与任何阿贝尔规范场的一般耦合提供了一个新的引力波源,直接与暴胀的动力学有关。这为探索造成宇宙暴胀的标量势开辟了新的途径。将暴胀模型划分为普适类,我们分析了可能的观测特征。最有希望的情景之一是Starobinsky通货膨胀,这可能导致直接GW检测以及即将到来的CMB检测器中的观测特征。在这种情况下,CMB和直接GW检测之间的互补性,以及与即将到来的地面和空间GW干涉仪进行多频分析的可能性,可能会为通货膨胀的微观物理学提供第一条线索。
2018-10-08 astro-ph.CO hep-ph
Towards the bounce inflationary gravitational wave
在跳涨情形中,跳涨是无奇性的,而跳涨的优点得到保留。我们解析计算了其原始引力波(GW)的功率谱,并给出了包括反弹相物理在内的普遍结果。光谱在大尺度下获得截止,而在截止尺度附近的振荡是相当剧烈的,这是由反弹的细节决定的。我们的工作表明,大尺度的原始引力波可能编码了暴胀前$\sim 60$倍左右的反弹物理过程。
2016-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Relic Cosmological Vector Fields and Inflationary Gravitational Waves
我们发现,遗迹矢量场可以显着影响频谱的原始引力波在后暴胀时代。我们考虑一个均匀各向同性的三重U(1)场。引力波和矢量场之间的相互作用,从再加热结束到现在,产生了新的光谱特征。引力波谱的振幅、倾斜度、形状和净手征都依赖于类电和类磁矢量场的丰度。我们的研究结果表明,即使是适度的丰度也会对探测引力波在宇宙微波背景极化上的印记的努力产生强烈的影响。我们发现,在辐射主导的时代,一个矢量场,包括不到百分之二的能量密度可以有一个大于订单单位的影响,预测的暴胀引力波频谱。
2021-05-17 astro-ph.CO gr-qc
Primordial gravitational waves in DHOST inflation
本文研究了具有移位对称性的DHOST暴胀模型,发现其对单场暴胀一致性关系的强烈违反及平坦张量微扰谱,为未来mHz实验探测原初引力波提供了可能。
2025-05-29 astro-ph.CO gr-qc
DESI and Gravitational Wave Constraints Challenge Quintessential α-Attractor Inflation
Instituto de Física Teórica (IFT) UAM-CSIC(马德里自治大学-西班牙国家研究委员会理论物理研究所);Department of Physics and Astrophysics, Nagoya University(名古屋大学物理学与天体物理学系)
本文研究了α-吸引子本质膨胀模型,通过数值方法分析暗能量动态和原始引力波谱,发现引力波约束使模型预测的标量谱指数过小,从而被排除。
2026-05-01 astro-ph.CO gr-qc
Oscillations in the stochastic gravitational wave background from sharp features and particle production during inflation
我们确定了一个特征模式的标量诱导的随机引力波背景粒子生产过程中的通货膨胀。如果粒子产生足够有效,则标量功率谱在$k$中呈现周期性的$\mathcal{O}(1)$振荡,这是尖锐特征的特征,具有指数增强的包络。我们系统地研究了暴胀后引力波的诱导谱的性质,发现暴胀后的引力波继承了$k$的周期结构,导致引力波能量密度谱中出现一个受$\mathcal{O}(10 \%)$调制的峰值.标量功率谱中的振荡频率由暴胀期间特征的尺度决定,并且反过来设置引力波信号中的调制频率。我们提出了一个明确的实现这一现象的框架内的多场通货膨胀,在一个强大的急剧转变的形式在通货膨胀的轨迹。由此产生的随机背景是潜在的检测在未来的引力波观测站,并考虑到反作用和微扰性可以用来约束参数空间从理论上说。我们的工作激发了更广泛的研究,将原始特征与引力波随机背景的可观测性质联系起来,并致力于数据分析的发展。
2021-09-23 astro-ph.CO hep-th
New Sources of Gravitational Waves during Inflation
我们指出,可检测的膨胀张量模式可以产生的粒子或弦源在膨胀过程中产生的,符合要求的膨胀和标量波动的约束。我们通过例子表明,这种效果可以支配的贡献,从量子涨落的度量,发生即使当暴胀的势能太低,产生一个可比的信号。因此,从暴胀中检测到张量模并不自动构成暴胀哈勃尺度的确定。
2014-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Wave Bursts as Harbingers of Cosmic Strings Diluted by Inflation
对原始宇宙膨胀的一个标准预期是,它将所有在其开始之前创造的遗迹稀释到不可观测的水平。我们提出了一个反例,证明了宇宙弦网络被膨胀稀释可以再生到一个水平,是潜在的观察到今天的引力波~(GW)。与未稀释的宇宙弦相比,其主要GW信号通常以随机GW背景的形式出现,来自稀释宇宙弦网络的主导信号可以是在当前和未来GW观测站的灵敏度范围内的GW的独特爆发。
2020-11-17 astro-ph.CO hep-ph
High Frequency Spectrum of Primordial Gravitational Waves
Tohoku University(东北大学)
研究原初引力波在通胀前后高频谱的产生机制,揭示低频与高频区域的联系,展示谱特征对区分通胀模型的重要性。
2026-05-01 astro-ph.CO hep-ph
Observable Chiral Gravitational Waves from Inflation in String Theory
我们考虑了IIB型弦论中暴胀过程中引力波的产生,以及在小场暴胀中观测到引力波的可能性。我们表明,规范场激发一组重合的D 7膜,本身的临界模量稳定,因此内在的膨胀在弦论,再加上轴子场从散装通量,可以作为一个旁观者部门在通货膨胀。这导致大量手征引力波的产生,即使是相对较小的轴子-规范场耦合值。我们扩展到包括一个单值的轴子,并证明,在这两种情况下,可观察到的水平的引力波产生在小场膨胀的弦论,具有最大手征的频谱。最后,我们证明了与模量稳定和任意(大或小字段)的主机模型的暴胀动力学的一致性,考虑作为一个明确的例子Kahler模量通货膨胀。
2018-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Gravitational Wave Spectrum of Chain Inflation
本文首次全面计算链式暴胀的引力波谱,基于隧穿率展开的有效理论预言特征性双峰结构,并探讨其与多个引力波观测及CMB实验的联系。
2023-11-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Induced gravitational waves from slow-roll inflation after an enhancing phase
由于暴胀期间的增强特征,波动的原始谱可能呈现大的峰值。这可能包括,但不限于,暴胀子的潜力,超慢滚动或多场空间转弯的阶段。然而,在许多模型中,膨胀并不会在增强功能之后立即结束,并且可能会继续进行第二阶段的缓慢滚动。我们发现,由此产生的诱导引力波可以探测第二暴胀阶段的原始频谱,即使它的振幅太小,直接诱导可检测的引力波。这是因为,如果原始谱中存在尖峰,那么总的引力波谱就不仅仅是由尖峰和标度不变的原始谱分别诱导的引力波之和,而且这些模式之间相互作用的交叉项也变得重要。我们还发现,这样的交叉项总是有一个特征斜率。我们讨论的参数空间,可能会探测未来的引力波探测器在这些信号的存在。
2022-09-28 astro-ph.CO hep-ph
Statistical Anisotropies in Gravitational Waves in Solid Inflation
固体膨胀可以支持长时间的各向异性膨胀。我们计算了各向异性固体暴胀中标量和张量功率谱的统计各向异性及其互相关。张量-标量互相关既可以是正的也可以是负的,与张量自相关相比,它对CMB图中TT和TB谱的统计各向异性的影响更为显著。张量功率谱包含来自四极和八极角模式的潜在可比贡献,这不同于标量、互相关或标量双谱的功率谱,其中四极型统计各向异性在八极上占主导地位。
2014-05-16 astro-ph.CO hep-th
Full-Spectrum Analysis of Gravitational Wave Production from Inflation to Reheating
本文系统研究了从暴胀到再加热阶段的引力波产生,考虑四种产生通道并求解玻尔兹曼方程,首次给出完整引力波谱,发现暴胀后高频引力波能量密度可能显著超过暴胀期引力波。
2025-09-22 astro-ph.CO hep-ph
Composite Hybrid Inflation : Primordial Black Holes and Stochastic Gravitational Waves
Sorbonne Université(索邦大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Yonsei University(延世大学);Université Claude Bernard Lyon 1(里昂第一大学);IP2I(伊恩·皮埃尔·加朗物理研究所);University of Johannesburg(约翰内斯堡大学);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等研究院);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe(卡弗里宇宙物理学和数学研究所);The University of Tokyo(东京大学);Tongji University(同济大学)
研究复合混合膨胀中原始黑洞和随机引力波的产生,通过有效奇性拉格朗日量分析行走动力学,揭示原始黑洞和引力波的生成机制及限制条件。
2026-03-23 astro-ph.CO hep-ph
Stochastic Gravitational Waves from Post-inflationary Structure Formation
在暴胀之后,宇宙可能会经历一个由振荡的暴胀子凝聚支持的早期物质主导阶段。最初,凝聚体中的小波动在视界下的引力作用下增长,并可能坍缩形成非线性的“暴胀子晕”。它们的形成和随后的潮汐相互作用将产生引力波,导致目前宇宙中的随机背景。我们扩展了N体模拟模型的崩溃结构的生长和相互作用,计算产生的引力波发射。这种辐射的光谱是匹配的半分析估计的基础上崩溃的暴胀子晕和它们的潮汐演变。我们使用这种半解析的形式主义来推断频谱的情况下,早期的物质为主的阶段让位于热化宇宙的温度低至$100\,\mathrm{MeV}$,我们讨论了可能的实验机会,这个信号在膨胀模型中,热化发生后很长一段时间的通货膨胀已经完成。
2023-02-02 astro-ph.CO hep-ph
Analytic formula for the dynamics around inflation end and implications on primordial gravitational waves
我们认为,原始引力波具有谱裂,它的信息对探索早期宇宙是相当有用的。事实上,这样的光谱突变可以是暴胀结束的指纹,并且突变处的振幅和频率可以同时告诉我们暴胀的能量标度和再加热温度。为了研究谱突变,我们给出了慢滚近似崩溃的暴胀结束前后哈勃参数演化的解析公式。利用暴胀动力学的解析公式,我们还半解析地计算了断点附近的原初引力波谱。
2021-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Phase-transition sound of inflation at gravitational waves detectors
一级相变(PT)将产生具有类logo谱的随机引力波(GWs)背景。然而,我们发现,当这样的PT发生在原始暴胀期间,PT带来的GWs频谱将被红化,从而记录了独特的声纹暴胀。我们评估GW检测器检测相应信号的能力。
2018-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational waves detectable in laser interferometers from axion-SU(2) inflation
色自然暴胀(CNI)是一个以SU $(2)$规范场耦合的轴子作为暴胀子的暴胀模型。在CNI中,规范场具有非零的真空期望值(VEV),这将导致引力波(GW)的增强。由于GWs的过度产生,普朗克观测排除了原始CNI。在这篇文章中,我们考虑了一个暴胀模型,其中规范场在CMB模离开视界后获得非零的VEV。此外,我们添加到模型中的另一个领域,占主导地位的宇宙和驱动膨胀后,轴子开始振荡和规范场VEV消失。通过数值模拟,我们找到了一个参数空间,增强的GWs不违反CMB约束,可以检测到未来的GWs观测,如BBO和ET。
2022-08-02 astro-ph.CO hep-ph
Constraint on reheating after f(R) inflation from gravitational waves
最近,在f(R)引力的背景下,提出了一个原初暴胀和当前宇宙加速度的组合模型。该模型由晚期加速项和R2项组成,这使得模型能够避免高曲率奇异性,并描述早期宇宙中的准de Sitter暴胀阶段。这个模型的一个有趣的特点是,通货膨胀后的再加热动力学显着修改,与原来的R2模型,并影响的引力波背景(GWB)频谱的形状。在这里,我们研究了在R2校正的f(R)模型中的暴胀和再加热时期GWB的产生,并计算了GWB谱。我们发现模型参数的有趣区域已经被引力波丰度的宇宙学极限所排除。
2014-01-06 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational reheating in quintessential inflation
我们提供了一个详细的研究引力再加热在典型的通货膨胀推广以前的分析只适用于标准的情况下,通货膨胀之后,由辐射的能量密度占主导地位的时代。典型的暴胀假设暴胀和宇宙的暗能量有一个共同的起源。在这种情况下,再加热可以通过暴胀-动能转换期间的引力粒子产生而发生。我们用数值计算了辐射能量密度的大小,并确定了辐射开始占主导地位的温度$T_*$。$T_*$的值由膨胀期间的哈勃参数$H_0$和过渡时间$Δt$控制,对于$H_0 Δt \ll1$,按比例缩放为$H_0^2 [\ln(1/H_0Δt)]^{3/4}$,对于$H_0Δt \gg 1$,按比例缩放为$H_0^2 (H_0 Δt)^{-c}$。模型相关的参数$c$被发现是在两个不同的参数化通货膨胀和kination之间的过渡约为0.5。
2009-04-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Studying Inflation with Future Space-Based Gravitational Wave Detectors
宇宙微波背景辐射(CMB)的$B$模式偏振提供了关于暴胀引力波(IGW)的重要信息,受最近研究进展的启发,我们研究了使用未来天基引力波(GW)探测器获取早期宇宙信息的可能性。我们进行了详细的统计分析,以估计如何以及我们可以确定膨胀后的再加热温度以及振幅,张量谱指数,和运行的暴胀引力波。我们讨论的精度如何依赖于检测器的噪声参数和分析中可用的最小频率。本文还讨论了这种研究对通货膨胀模型检验的意义。
2014-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
MHz Gravitational Waves from Short-term Anisotropic Inflation
我们揭示了短期各向异性膨胀的普遍性。作为示范,我们研究了指数型规范动力学函数,这是普遍存在的模型,从高维基本理论降维得到的膨胀。结果表明,各向异性膨胀普遍发生在常规膨胀的后期。值得注意的是,我们发现在10 MHz ~ 100 MHz的高频波段中,有大量的原始引力波产生,其峰值振幅在$10^{-26}$ ~ $10^{-27}$之间。如果将来我们能探测到这样的引力波,我们将能够探索更高维的基本理论。
2017-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary gravitational waves in collapse scheme models
暴胀范式是协和宇宙学模型的重要基石。然而,标准暴胀不能完全解决从早期均匀和各向同性阶段到另一个缺乏与我们现在的宇宙相对应的对称性的阶段的过渡。在以前的工作中,一个自诱导的波函数的崩溃已被建议作为缺少的暴胀成分。大多数关于坍缩假说的分析都只集中在与标量扰动相关的谱的特征上,并且在半经典引力框架内。在这封信中,工作在一个联合的度量物质量子化的通货膨胀,我们计算,第一次,张量功率谱和张量标量比对应的原始引力波的振幅,从考虑一个通用的自诱导坍缩。
2015-12-07 astro-ph.CO gr-qc
Probing dark radiation with inflationary gravitational waves
最近的宇宙学观测表明存在额外的轻物质,即,暗辐射在本文中,我们表明暗辐射的签名是印在暴胀引力波的频谱。如果暗辐射是由大质量粒子衰变产生的,则引力波的高频模被抑制。此外,由于暗辐射引起的各向异性应力的影响,引力波谱可能在暗辐射产生时进入视界的频率处出现下降。一旦对引力波谱进行了详细的实验研究,我们就可以推断出宇宙中暗辐射是如何以及何时产生的信息。
2012-11-19 astro-ph.CO hep-ph
Prospects for Direct Detection of Inflationary Gravitational Waves by Next Generation Interferometric Detectors
我们研究了未来空间引力波探测器DECIGO和BBO探测暴胀引力波背景的潜在影响。利用基于数值计算的引力波谱的精确预测,计算了混沌/自然/混合暴胀模型下每个实验的信噪比。我们研究了再加热温度对暴胀模型的影响,发现在高再加热温度下,混沌/自然暴胀模型都能探测到引力波.通过对引力波的探测,可以得到再加热温度的下限。这个下限的粒子物理的再加热温度的影响进行了讨论。
2011-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Direct Detection of the Primordial Inflationary Gravitational Waves
暴胀宇宙学成功地解释了一些突出的宇宙学问题,包括平坦性、视界和遗迹问题。更引人注目的是实验证实了暴胀量子涨落引起的结构。然而,暴胀时代的物理学尚不清楚。宇宙微波背景(CMB)任务的偏振观测可以探测到暴胀引力波(GW)的张量模效应,并给出暴胀的能量标度。为了探索暴胀物理,需要直接观测暴胀时代产生的引力波。在这篇文章中,我们主张,直接观察这些GWs的灵敏度下降到10** gw(-23),如果前景可以分离,利用目前的预计技术发展是可能的。
2009-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph