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
CMB anomalies from an inflationary model in string theory
最近的普朗克测量显示了一些大角度尺度上的CMB异常，这证实了WMAP的早期观测。我们表明，一个暴胀模型，在此之前的慢卷膨胀宇宙是在一个超级暴胀阶段，可以产生一个大规模的截断的原始功率谱，这可能不仅占大角度尺度上的功率抑制，但也是一个大的偶极功率不对称的CMB。我们讨论我们的模型在弦论中的实现。
2013-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Effective Theory of Inflation in the Standard Model of the Universe and the CMB+LSS data analysis
暴胀是宇宙标准模型的一部分，由CMB和大尺度结构LSS数据集支持。本文分三章介绍了通货膨胀的新发展。(I)Ginsburg-Landau（GL）的有效暴胀理论：暴胀子势是一个具有普适形式的多项式，它明确了暴胀能量标度M、普朗克质量和暴胀e-折叠数N ~ 60。慢滚膨胀变成系统的1/N膨胀，暴胀子耦合自然小到（M/ M_{Pl}）^2的幂。谱指数（ns- 1）和张量/标量涨落比r为O（1/N），运行指数为O（1/N^2）。M ~ 0.7 10^{16} GeV完全由标量绝热涨落幅度决定。(II)：CMB+LSS数据的蒙特卡罗马尔可夫链（MCMC）分析（包括WMAP 5）与我们的分析理论结果产生：一个下界r（新通货膨胀）：r > 0.023（95%CL），r > 0.046（68%CL）;优选的暴胀势是双势阱，是场的偶函数，其最可几值为n_s ~ 0.964，r ~ 0.051。这一r值在CMB即将观测到的范围之内。慢卷暴胀一般在短的快卷阶段之前，这导致CMB四极的抑制。对WMAP+SDSS数据的MCMC分析表明，快速滚动很好地拟合了TT、TE和EE模式，再现了四极抑制，并将暴胀的总次数固定为N_{total} ~ 64。(III)量子环修正很小，且受（H / M_{Pl}）^2 ~ 10^{-9}的幂控制，验证了暴胀理论的有效性.我们展示了如何强大的是GL理论的通货膨胀在预测可观。
2009-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
EFT of Inflation: Reflections on CMB and Forecasts on LSS Surveys
为了更好地理解暴胀动力学，我们研究了在即将进行的大尺度结构（LSS）观测中对暴胀的有效场论（EFT）参数进行约束的可能性。随着EFT构造算法的发展，我们在整个场景中得到了适当的截断动作。利用此方法，我们计算了Goldstone模量子涨落的两点关联函数和相关的暴胀观测量的相关EFT算子的系数。然后，我们进行Fisher矩阵预测分析，估计可能的误差线上的参数EFT以及使用两个即将到来的LSS调查，即LSST和EUCLID的通货膨胀参数。
2021-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cornering Extended Starobinsky Inflation with CMB and SKA
本研究提出结合未来CMB数据与SKA的21厘米强度映射图，可有效探测高阶扩展Starobinsky暴胀模型，即便考虑天体物理参数相关性，仍能实现暴胀动力学的精确测量，为探索量子引力效应提供新途径。
2023-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Is the CMB revealing signs of pre-inflationary physics?
本文提出通过考虑原初密度扰动的非Bunch-Davies初始条件，可将暴胀的基本粒子物理模型与ACT、Planck等最新观测数据相调和。
2025-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effects on the CMB from Compactification Before Inflation
许多超越标准模型的理论都包含额外维度，尽管这些维度还没有被直接观测到。在这项工作中，我们考虑的可能性的紧化机制，既允许额外的维度，并与目前的观测兼容。这种紧化预计留下的CMB上的签名，通过改变低l多极的振幅，依赖于通货膨胀的量。最近发现的低多极CMB异常可能是这一点的证据。在我们的模型中，我们假设时空是四维时空和平坦额外维度的产物。在紧化之前，四维时空和额外维度都可以独立地膨胀或收缩。考虑到物理约束，我们探讨了这些不同的模型的观测结果和可扩展性。
2017-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Can CMB data constrain the inflationary field range?
我们研究在何种程度上的频谱指数$n_s$和张量标量比$r$确定的字段漂移$Δϕ$在通货膨胀。我们分析了可能的退化$Δϕ$通过比较三个广泛的类膨胀模型，与不同的依赖于e-折叠数$N$，基准模型的混沌膨胀单项式的潜力。所讨论的课程涵盖了大量的暴胀单场模型。我们发现，对于任何值的$(n_s, r)$的字段范围是不唯一确定的，可以有相同的预测混沌膨胀和一个非常不同的$Δϕ$。有趣的是，我们发现，字段范围不能超过一个上限，出现在不同类别的模型。最后，$Δϕ$甚至可以成为次普朗克，但这需要超越单场慢滚范式。
2014-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Obtaining the CMB anomalies with a bounce from the contracting phase to inflation
最近的Planck观测数据显示了大角度尺度上的CMB涨落异常，证实了WMAP早期的观测结果。我们继续研究一个暴胀模型，在这个模型中，在慢卷暴胀之前，宇宙处于收缩阶段，并用普朗克数据拟合这个模型。结果表明，该模型不仅可以产生低-l的功率赤字，但在CMB的大半球功率不对称。我们还讨论了永恒的通货膨胀的情况下的结果的含义。
2013-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Correlating CMB Spectral Distortions with Temperature: what do we learn on Inflation?
探测短波长和长波长宇宙学波动之间的相关性，对于加深当前在微观物理水平上对暴胀的理解具有决定性意义。宇宙微波背景辐射的光谱畸变可能是由宇宙学扰动在暴胀后重新进入哈勃时的耗散引起的。因此，将光谱失真与温度各向异性相关联将提供机会，大大扩大可以测试压缩极限的尺度范围，打开一个新的通货膨胀窗口，补充目前用CMB和LSS探测的窗口。在本文中，我们讨论了各种暴胀机制，可以有效地约束与扭曲温度的相关性。对于其中的一些实现（代表大类模型），我们得到的压缩极限双谱的定量预测，发现它们的振幅高于实验的灵敏度限制，如建议的PIXIE。
2016-06-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Pre-Inflationary Relics in the CMB?
弦理论和超引力理论原则上允许我们跟踪暴胀子从暴胀前的快速滚动到慢速滚动的转变。这在原始功率谱中引入了红外凹陷，如果它发生在可访问的波长处，则可能在CMB各向异性中留下印记。我们模拟的效果扩展$Λ$ CDM与规模$Δ$相关的红外抑郁症和探索的限制允许{ \sc普朗克}数据，采用更保守，更广泛的银河掩模在低分辨率CMB的可能性。因此，在具有$f_{sky}=39\%$的扩展掩码中，我们发现在$99.4\%$置信水平下的$Δ= (0.351 \pm 0.114) \times 10^{-3} \, \mbox{Mpc}^{-1}$将与具有标准$f_{sky}=94\%$掩码的$88.5\%$处的附近值进行比较。在大约64倍的$e$膨胀下，这些$Δ$的值将转化为原始能量标度${\cal O}(10^{14})$ GeV。
2015-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multiple Field Inflation and Signatures of Heavy Physics in the CMB
在这篇硕士论文中，我们研究了多场暴胀和超引力下暴胀模型的紫外敏感性。我们首先介绍暴胀及其目前的观测状况。然后，我们提供了一个多场暴胀的研究文献综述。我们翻译之间的不同符号和定义中使用的各种文件和研究不同的近似方案和它们的制度的有效性。最后，我们从最近的文献中的多场暴胀模型进行了数值研究。我们研究当前和未来的实验是否能够检测到这些模型中额外字段的存在。
2015-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Slow roll inflation and BB mode angular power spectrum of CMB
考虑压缩真空态中的原初引力波，在各种暴胀模型下，得到了宇宙微波背景辐射的BB模角关联功率谱，并与BICEP 2/Keck阵列和Planck 353 GHz数据的联合分析结果进行了比较.目前的结果可能会限制几个模型的通货膨胀。
2015-12-10 astro-ph.CO gr-qc
Simple fluid models for super-inflation in effective LQC and effects on the CMB B-modes
圈量子宇宙学允许用一个量子反弹来取代原来的奇点，然后是一个快速膨胀的阶段，称为超级膨胀。在本文中，我们使用一个简单的解析描述的超膨胀使用状态方程的流体。然后，我们推导出所产生的张量扰动的功率谱。讨论了宇宙背景辐射对B模偏振的影响。对于相空间的一个大区域，频谱应该与标准的暴胀预测区分开来，以便于未来的观测。
2011-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Using SPTpol, Planck 2015, and non-CMB data to constrain tilted spatially-flat and untilted non-flat $Λ$CDM, XCDM, and $ϕ$CDM dark energy inflation cosmologies
我们使用六个倾斜的空间平坦和非倾斜的非平坦暗能量宇宙学模型分析南极望远镜偏振（SPTpol）宇宙微波背景（CMB）数据，单独和结合普朗克2015 CMB数据和非CMB数据，即万神殿Ia型超新星的视星等，收集的重子声学振荡数据点，哈勃参数测量和增长率。虽然最适合普朗克CMB和非CMB数据的宇宙学模型不能提供与SPTpol数据的良好拟合，但由于$χ^2$超过了预期值，考虑到不确定性，在每个模型中，SPTpol数据和普朗克CMB和非CMB数据的宇宙学参数约束在很大程度上是相互一致的。当较小的角标度SPTpol数据单独与普朗克数据或与普朗克CMB和非CMB数据联合使用来约束非倾斜的非平坦模型时，空间闭合模型仍然优于其相应的平坦极限。当与普朗克数据结合使用时，非CMB数据（特别是来自六个实验的重子声学振荡测量）比SPTpol数据具有更大的约束力。
2020-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB bounds on tensor-scalar-scalar inflationary correlations
在特定的暴胀模型中，一个引力子和两个标量之间的非线性相互作用被增强，这可能导致在宇宙微波背景（CMB）各向异性的双谱中可区分的签名。我们开发的工具来检查这样的双谱签名，并显示使用WMAP温度数据的第一个应用程序。我们考虑几个$\ell$ -范围，估计的$g_{tss}$振幅参数，通过所谓的可分离模态方法。我们没有发现任何证据的张量标量标量信号在任何尺度。我们对张量-标量-标量相关器的大小的最严格限制来自我们的测量，包括范围$ 2 \leq \ell \leq 500$中的所有多极子，并且它读作$g_{tss} = -48 \pm 28$（$68\%$ CL）。这是对原始张量-标量-标量相关性的第一个直接观测约束，将通过将同一管道应用于来自$Planck$和即将进行的CMB实验的高分辨率温度和偏振数据来进行交叉检查和改进。
2017-10-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Double Monodromy Inflation: A Gravity Waves Factory for CMB-S4, LiteBIRD and LISA
我们考虑一个短暂的过山车宇宙学的基础上的两个阶段的单值膨胀分开的一个阶段的物质统治，产生后，早期的暴胀下跌的缓慢滚动。如果第一阶段由一个平坦的势场控制，$V \sim ϕ^p$与$p < 1$和最后的${\cal N} \sim 30 - 40$叠加，最大尺度的标量和张量扰动将完全符合CMB，并产生残余的重力波与$0.02 \lesssim r \lesssim 0.06$，这可以通过LiteBIRD和CMB-S4实验来检验。此外，如果第一暴胀子与隐藏扇区$U(1)$强耦合，则在第一暴胀阶段结束时，矢量波动的产生将增强。这些模式在短暂的物质主导时期迅速转变为张量，然后被暴胀的第二阶段推到超视界尺度，持续另一个$20-30$倍。该带的重力波是手性的，今天到达的波长在$10^8$ km的范围内，并且与矢量源的长波长CMB模式相比，振幅大大增强。因此，LISA可以访问。因此，我们的模型提出了一种罕见的早期宇宙理论，预测在不久的将来，几个同时发生的信号可以通过广泛的重力波搜索进行测试。
2021-09-26 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
Low-l CMB Power Loss in String Inflation
普朗克卫星可能已经观测到了大尺度（l < 40）的能量不足。我们认为，这一假定的功能可以解释为一个阶段的快速滚动在开始的通货膨胀。我们表明，在单场模型的背景下，所需要的是一个不对称的拐点模型，其中纤维膨胀是一个字符串动机的例子。我们研究了纤维膨胀的能力，以产生抑制的CMB 2-点函数的功率在低l，发现来自弦循环的潜力是不够陡峭的为此目的。我们引入了一个陡峭的贡献的潜力，占主导地位的通货膨胀区域，并表明，如果适当调整，它确实可以导致在大尺度上缺乏权力的频谱。
2013-09-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
CMB constraints on the inflaton couplings and reheating temperature in $α$-attractor inflation
我们研究了$α$ -吸引子模型中的再加热问题，其中暴胀子与其他标量或费米子耦合。我们表明，参数空间包含可行的区域，其中暴胀耦合辐射可以确定的CMB温度波动的性质，特别是光谱指数。这可能是测量这些基本微物理参数的唯一方法，这些参数通过设定热大爆炸的初始温度来塑造宇宙，并包含有关将给定的暴胀模型嵌入更基本的物理学理论的重要信息。该方法也适用于其它单场暴胀模型。
2017-11-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Testing kinetically coupled inflation models with CMB distortions
与爱因斯坦张量动力学耦合的暴胀场景已经被广泛研究。它们可以与当前的观测数据相一致。未来的实验对CMB失真的测量将潜在地扩展有关标量频谱的信息到小尺度$1 \Mpc^{-1} \lesssim k \lesssim 2 \times 10^4 \Mpc^{-1}$。以PIXIE实验的灵敏度为判据，对动力学耦合暴胀光谱畸变的观测前景进行了模型导向的分析。在参考文献\cite{Martin2013a}中列出的49个单场暴胀模型中，有5个模型可能产生可检测的扭曲水平。这些模型是：谷中混合暴胀（VHI）、非正则凯勒暴胀（NCKI）、广义MSSM暴胀（GMSSMI）、广义重整化点暴胀（GRPI）和运行质量暴胀（RMI）。这些模型中的每一个都可以满足普朗克对光谱倾斜的约束，并导致在其参数空间的调谐区域中与CMB失真相关的尺度上的功率增加。动力学耦合的存在抑制了VHI，GMSSMI和GRIPI的模型参数与质量维度的值，使得这三个模型可以与它们的理论考虑相一致。然而，所有这些模型的调谐区域未能满足张量模式的约束。
2020-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Gravitational Waves and the local B-mode polarization of the CMB
在宇宙微波背景的偏振和/或激光干涉仪中，可以很快检测到原始引力波的随机背景。至少有三种GWB来自于暴胀：在暴胀期间产生并与时空模的拉伸相关的GWB;在暴胀后预热的剧烈阶段产生的GWB;以及如果暴胀通过全局对称性破缺场景结束，则与Goldstone模的自排序相关的GWB，如混合暴胀。每个GW背景具有其自身的具有特定特征的特征光谱。我们讨论了检测每个GWB和区分它们之间的一个非常敏感的探头，本地B模式的CMB偏振的前景。
2010-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploring the CMB Power Suppression in Canonical Inflation Models
有一些证据表明，在$l \sim 20-30$周围的CMB多极中存在功率抑制。如果认真对待的话，这与最简单的暴胀模型是有矛盾的，暴胀模型是由一个具有标准类型的缓慢变化势函数$V(ϕ)$的单个标量场驱动的。这种势函数产生几乎尺度不变的谱，因此它们不具有必要的功率抑制。在本文中，我们探讨了规范的二阶导数通货膨胀模型，与一个阶梯状的功能，在潜在的，可以提高与数据的一致性。我们发现，当一个利用标准的慢滚近似公式的功率谱，可以作出改进。然而，我们发现，为了在功率谱中有一个足够局部化的特征，以便不显著地破坏较高的$l$或较低的$l$，势的阶梯状特征必须如此尖锐，以至于标准的慢滚近似被打破。这导致我们通过数值求解Bunch-Davies模式函数来执行功率谱的精确计算。我们发现，相应的CMB多极不提供一个很好的协议与数据。我们的结论是，除非有微调，典型的通货膨胀模型不适合这种抑制的数据。
2019-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation 2024
暴胀作为描述宇宙早期物理的主要范式，可能在宇宙微波背景（CMB）辐射上留下印记。使用目前可用的CMB观测，我们给出了迄今为止最严格的通货膨胀约束。我们讨论了这些结果的理论意义，包括暴胀的能量标度、暴胀子场漂移、暴胀过程中的哈勃膨胀率、暴胀状态方程、原初张量的非高斯性、原初张量功率谱、B模各向异性以及暴胀引力波背景.
2024-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extranatural Inflation Redux
一个暴胀模型的成功关键取决于两个特征：它对诸如宇宙微波背景（CMB）等可观测量的预测，以及它对诸如量子引力效应等未知紫外（UV）物理的不敏感性。超自然暴胀是一个很好的动机的情况下，是不敏感的紫外物理的建设。在这个五维模型中，第五维被紧化为一个圆，体$U(1)$规范场第五分量的零模作为暴胀子。在这项工作中，我们研究了简单的变化的最小自然通货膨胀模型，以改善其CMB预测，同时保留其众多的优点。我们发现，这是可能的，以获得CMB的预测相同的，例如${\cal R} + {\cal R}^2$ Starobinsky模型的通货膨胀，并表明，这可以做到在最小的方式有两个额外的轻费米子物质的散装，具有相同的$U(1)$收费。然后，我们找到CMB观测对模型参数的约束。
2017-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing Inflation and Curvaton Scenarios with CMB Distortions
在复合之前，Silk阻尼导致声波的能量耗散到宇宙微波背景（CMB）中，导致光谱失真。这些可以用来探测原始标量功率谱在更小的尺度上比它是可能的与CMB各向异性。然而，需要增强这些尺度上的功率，以便通过未来的实验（如PIXIE）检测到所产生的扭曲。本文考察了Martin等人在Encyclopaedia Inflationaris [1]中列出的所有49个单场暴胀模型，发现其中只有一个模型在其参数空间的调谐区域中可能导致可检测到的扭曲，即原始混合模型。三个有效的多场的情况下，也进行了研究：轻轻地，突然转向的轨迹，并与温和的瀑布轨迹。轻微转弯的轨迹不会引起任何可检测水平的失真，而场空间中的突然转弯或温和的瀑布轨迹预测标量功率谱中的峰值（在突然转弯的情况下加上阻尼振荡），这可能导致可观察到的CMB失真量。最后，另一种情况下，导致潜在的可检测的扭曲涉及一个弯曲的蓝色光谱是次主导的CMB角尺度和超越的暴胀子光谱在较小的尺度。然而，在这种情况下，我们表明，从超紧凑minihaloes的界限是不满足的。期望最终的PRISM类实验的特点是灵敏度提高了十倍，讨论了一些模型。
2014-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Does Viscosity turn inflation into the CMB and $Λ$
考虑到宇宙微波背景辐射产生的熵，我们可以得到一个简单的宇宙演化模型，这个模型表明了观测到的小加速度项和封闭宇宙早期膨胀之间的联系。从这一点上，我们发现了一个意想不到的关系之间的欧米茄的宇宙学和计算的总体积的宇宙。
2017-07-24 astro-ph.CO gr-qc
Inflationary electroweak/particle phase transitions and new classical gravitational waves on CMB
早期宇宙中的粒子相变包括电弱相变和大统一相变是研究得很好的课题。指出在暴胀附近存在新的粒子相变。这些新的暴胀粒子相变，如果是一级的，可能会产生低频引力波（GW）由于气泡动力学，留下印记的宇宙微波背景（CMB）。与由真空涨落产生的几乎尺度不变的原始GWs不同，这些气泡产生的GWs是经典的，并且具有尺度相关的B模谱。如果与暴胀子解耦，则暴胀过程中的电弱相变可以作为再加热后的电弱相变的镜像，其中重子不对称性可以通过电弱重子生成（EWBG）产生。第二个新的电弱相变也可能是EWBG的来源。
2016-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB Imprints of a Pre-Inflationary Climbing Phase
我们讨论了弦模型所提出的一类前暴胀动力学对宇宙微波背景（CMB）观测量的影响，在这些模型中，由于D膜和定向折叠的存在，超对称性被破坏，而保持了超对称性的不相容部分，在这些模型中，可能的暴胀子被迫从初始奇点中出现，爬上一个温和的指数势，直到它反弹到一个陡峭的指数潜力的“膜超对称性打破”的情况下，作为一个结果，随之而来的下降引起了一个暴胀时代，开始时，系统仍然是远离其最终吸引子。如果这种类型的暴胀前爬升阶段发生在视界出口的6-7个e-折叠内，对于最大的可观测波长，吸引子的位移和初始状态效应将共同抑制原始标量谱中的功率，增强张量谱中的功率，并且通常叠加在两者上的振荡。我们调查这些印记CMB观测的参数范围内，检查其统计意义，并提供了一个半分析的理由，我们的结果。我们很容易将CMB中的大角度异常至少部分归因于这类暴胀前的动力学。
2012-05-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Analytic infinite derivative gravity, $R^2$-like inflation, quantum gravity and CMB
出现的$R^2$通货膨胀，这是最适合的框架CMB观测到目前为止，来自试图攻击的问题，量化的重力，这反过来又导致了跟踪异常的发现。迹反常的进一步发展和旨在构建量子引力的各种框架表明，在小时间尺度和小长度尺度下，非定域性在基础物理中是不可避免的。一个很自然的问题是使用$R^2$暴胀来探测早期宇宙物理学中的非定域性特征。在弦论启发的非定域引力修正中嵌入$R^2$暴胀的最新进展提供了非常有希望的理论预测，将早期宇宙的非定域物理和即将到来的CMB观测联系起来。
2020-12-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Improving Constraints on Inflation with CMB Delensing
本文提出利用CMB去透镜化技术改进暴胀相关参数约束，包括原初曲率谱、振荡特征、空间曲率及等曲率扰动模型，并评估检验单场暴胀张量一致性条件的可行性。
2023-12-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary study of non-Gaussianity using two-dimensional geometrical measures of CMB temperature maps
在这项工作中，我们有效地计算了二维Minkowski泛函的宇宙微波背景（CMB）的温度图所产生的单场模型的暴胀与一个标准的动力学项。首先计算了初始扰动的双谱，然后计算了温度涨落的二维位形空间立方矩。这些三次矩产生一阶非高斯修正项的闵可夫斯基泛函。因此，我们开发了一个强大的机制来预测的非高斯性产生的膨胀的CMB温度图使用闵可夫斯基泛函的量。
2018-07-18 astro-ph.CO hep-th
Universal CMB Phase Coherence from Single-Field Inflation
Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT（艾克斯-马赛大学，土伦大学，法国国家科学研究中心，理论物理中心）；Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, University of Cambridge（剑桥大学应用数学与理论物理系）；Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d’Astrophysique Spatiale（巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心，空间天体物理学研究所）；Laboratoire de Physique de l’École Normale Supérieure, CNRS, ENS, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité（巴黎高等师范学院物理实验室，法国国家科学研究中心，巴黎高等师范学院，巴黎文理研究大学，索邦大学，巴黎西岱大学）
该研究指出原初扰动相位相干性是暴胀的关键特征，发现不同能量尺度的暴胀不会产生不同相干性，因曲率扰动在超哈勃尺度守恒，复合时期相干性由原初谱固定。
2026-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Understanding large scale CMB anomalies with the generalized non-minimal derivative coupling during inflation
本研究探讨通过广义非最小导数耦合（GNMDC）将暴胀子与爱因斯坦张量耦合的暴胀模型，推导其模型无关约束，用修改的CosmoMC数值研究发现特定模型可改进ΛCDM拟合，为CMB大尺度反常提供解释并展望未来实验约束。
2023-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Echoes of Inflationary First-Order Phase Transitions in the CMB
宇宙学相变（CPT），如大统一理论（GUT）和电弱相变（EW），在粒子物理学和宇宙学中起着重要的作用。在这封信中，我们提出了探测一阶CPTs，通过探测引力波（GW）的相变过程中产生的宇宙微波背景（CMB）。如果发生在通货膨胀时期，一阶CPT可能会由于气泡动力学而产生低频GW，在CMB上留下印记。与由真空涨落产生的尺度不变的原始巨阱不同，这些气泡产生的巨阱具有尺度依赖性和非平凡的B模谱。如果与暴胀子解耦，暴胀期间的EWPT可以作为再加热后的EWPT的探针，在那里重子不对称性可以通过EW重子生成（EWBG）产生。因此，CMB提供了一种潜在的方式来测试EWBG的可行性，补充了对撞机测量希格斯势和直接检测在EWPT过程中产生的GWs。
2016-12-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Magnetic fields from inflation: The CMB temperature anisotropies
研究了宇宙微波背景温度的各向异性。除了已知的被动和补偿模式，我们讨论了膨胀的曲率扰动的磁模式，目前当磁场在膨胀过程中产生。如果生成机制是因果性的，例如相变，则不存在该模式。我们计算并讨论了这种模式对所观测到的CMB各向异性谱的影响，并与被动和补偿的模式进行了比较。我们发现，它占主导地位的CMB各向异性，并因此导致更强的约束的振幅$B_{1\,{\rm Mpc}}$和频谱指数$n_B$的磁场比通常发现在CMB分析从补偿模式。这种情况特别发生在光谱指数$n_B>-3$：暴胀磁模式总是尺度不变的，因此通过这种模式，即使是一个磁场的光谱是不是尺度不变的可以留下一个可检测的信号在大尺度的CMB。
2013-10-24 astro-ph.CO gr-qc
CMB Cold Spot from Inflationary Feature Scattering
我们提出了一种“特征散射”机制来解释WMAP和Planck图上的宇宙微波背景冷点。如果在多场暴胀的势能中存在隐藏的特征，暴胀的轨迹就可以被这些特征所分散。散射由等曲率波动的量控制，因此可以被认为是将等曲率波动转换为曲率波动的机制。这种机制预测了CMB上的局部冷点（而不是热点）。此外，它还可以桥接冷点与$\ell \sim 20$处CMB功率谱上的下降之间的连接。
2016-03-22 astro-ph.CO hep-th
Possible origin of CMB temperature fluctuations: Vacuum fluctuations of Kaluza-Klein and string states during inflationary era
我们指出，宇宙微波背景（CMB）的温度起伏可以以一种不同于通常假设的慢卷暴胀的方式产生。我们的机制是基于静止在势底的场的真空涨落，如卡鲁扎-克莱因模或弦激发态。在暴胀时期，当有大量（通常是$N\sim 10^{14}$量级）以哈勃参数为单位的小质量场时，这种效应会对宇宙微波背景辐射的温度波动产生重大影响。这个数$N$使得可以相对于张量扰动增强标量扰动。与观测到的振幅比较表明，具有4D普朗克尺度的$10^{-5}$级弦尺度的模型是有利的。
2012-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints from CMB in the intermediate Brans-Dicke inflation
本文研究了Jordan-Brans-Dicke理论中的中间暴胀阶段。在这种情况下，我们分析对应于绝热和等曲率模式的量子涨落。我们的模型与爱因斯坦广义相对论中的中间模型进行了比较。我们根据七年的WMAP数据评估了这个模型的状态。
2011-01-24 astro-ph.CO gr-qc
Pre-inflationary genesis with CMB B-mode polarization
最近的B模式偏振观测似乎暗示了张量倾斜$n_T\gtrsim 1$在大角度尺度，如果原始信号占主导地位。我们证明了对于一个处于慢卷暴胀前的缓慢膨胀创生阶段的太初宇宙，其太初张量谱将出现一个大尺度截断，即在大尺度下为$n_T\gtrsim 1$，而在小尺度下为$n_T\simeq 0$.我们发现，这种暴胀现象不仅与观测结果相一致，而且预示了BB功率谱的一个大尺度异常，即由于张量扰动振幅的大幅度抑制，在低$l$下几乎看不到再电离凸点，这可能被普朗克极化数据所证伪。
2014-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The CMB asymmetry from inflation
Erickcek、Kamionkowski和Carroll在2008年提出，CMB的偶极调制可能是由于场$ϕ$的非常大尺度的扰动引起的原始曲率扰动。我们使用较弱的假设和当前数据重复他们的计算。如果$ϕ$是{ \em any}单场暴胀的具有吸引子行为的暴胀子，则不对称性几乎肯定太小。相反，如果$ϕ$是{ \em any}曲率类型字段（即，\一个具有正则动力学项和在膨胀期间可忽略的影响），如果等边构型中的$|\fnl|$对于$k\mone=1\Gpc$是$\simeq 10$，对于$k\mone=1\Mpc$是$\lsim 3$，则不对称性可以与观察一致。显然，具有这些性质的$\fnl$可以从具有轴子势的曲率得到。在任何特定的曲率型模型中，产生不对称性所需的函数$\fnl(k_1,k_2,k_3)$都可以确定，并且可能已经被现有的普朗克或WMAP数据证实或排除。
2013-06-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Fibre inflation and precision CMB data
从弦紧化得到的暴胀模型的一般特征是模型参数与宇宙的后暴胀演化之间的相关性。因此，暴胀后的演化依赖于暴胀模型的参数，而准确的暴胀预测需要将其纳入原始光谱的演化中。纤维暴胀模型是在IIB型弦论中构造的一个很有前途的暴胀模型。这个模型在暴胀后的演化中有两个有趣的特征。模型的再加热温度与模型参数直接相关。该模型还必然预测一些暗辐射，这可能是相当大的某些选择的离散参数的模型。我们详细分析了这个模型，使用公开的代码- ModeChord和CosmoMC与最新的普朗克+BICEP 2/凯克阵列数据来约束模型参数和$N_{\rm pivot}$（$e$ -折叠之间的水平出口的CMB枢轴模式和结束的通货膨胀）。我们还使用公开可用的代码Cobaya进行相同的分析。我们发现两者的分析结果是一致的。我们的分析提供了基本的方法来提取精确的暴胀预测的弦模型，模型参数和postinflation演化之间的相关性。
2020-12-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational Fluctuations as an Alternative to Inflation II. CMB Angular Power Spectrum
功率谱在暴胀理论中一直扮演着重要的角色。特别是，能够高精度地再现星系物质功率谱和宇宙微波背景辐射温度角功率谱系数的能力通常被认为是暴胀的胜利。在我们以前的工作中，我们提出了一个替代的解释的基础上，非微扰量子场论方法应用到爱因斯坦的引力，而不是基于标量场的暴胀模型的物质功率谱。在这项工作中，我们审查的基本概念，并提供进一步深入的调查。我们首先更新的分析与最近的数据集和误差分析，然后扩展我们的预测的CMB角谱系数，这是我们以前没有考虑。然后，我们进一步调查的潜在的自由度和不确定性与基本参数，这是这张照片的一部分，并显示最近的宇宙学数据提供了显着的限制，这些数量。总的来说，我们发现理论和数据之间具有良好的一般一致性，甚至可能有利于最大尺度下的引力驱动的图像。我们总结了我们的结果，概述了如何在不久的将来，这张照片可以测试越来越准确的天体物理测量。
2019-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing $α$-attractor quintessential inflation against CMB and low-redshift data
本文利用CMB和低红移数据检验α吸引子精粹暴胀模型，发现小尺度CMB下其拟合优于ΛCDM，大尺度下α≳2模型拟合效果相当。
2024-02-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bubble nucleation and inflationary perturbations
在这项工作中，我们研究了原始暴胀微扰上的气泡成核印记。我们假设气泡是通过观众场从其势的假真空隧穿到其真真空而形成的。我们考虑的配置中，可观察到的CMB球最初是在泡沫之外。随着气泡膨胀，越来越多的外部假真空区域，包括我们的CMB球，落入气泡内部。在膨胀过程中，当气泡壁与可观测的CMB球碰撞时，离开视界的模式受到的影响最大。气泡壁诱导的曲率扰动的两点函数的非平凡的各向异性和尺度相关的修正。估计了曲率扰动和CMB功率谱的对角和非对角元素的修正。
2017-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Revisiting a pre-inflationary radiation era and its effect on the CMB power spectrum
考虑到暴胀子在辐射时代早期也可能处于热平衡，我们重新审视了暴胀之前是辐射时代的情况。因此，我们不仅考虑到暴胀前时代的暴胀子模式功能的影响，但也冻结的热分布的暴胀子量子。我们首先详细讨论了与暴胀前辐射主导时代有关的问题，然后得到了这种情况下的标量功率谱。我们发现，功率谱是免费的红外发散。然后，我们使用的WMAP和普朗克数据来确定的约束的暴胀子共动的“温度”和持续时间的通货膨胀。我们发现，最佳的拟合值的持续时间的通货膨胀是小于1电子折叠比所需的解决宇宙学问题，而只有一个上限的暴胀温度可以得到。
2015-06-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation and primordial power spectra at anisotropic spacetime inspired by Planck's constraints on isotropy of CMB
最近，普朗克2013年的结果表明，在低-（\ell）多极的CMB温度波动的偶极功率调制的可能证据。这种反常现象可能意味着与统计各向同性的某些偏差。为了将普朗克数据纳入标准宇宙学模型，我们提出了一个各向异性时空中的极早期宇宙暴胀模型。在Randers-Finsler时空中提出了一种广义Friedmann-Robertson-Walker（FRW）度规.我们得到了具有方向依赖性的标量微扰（如偶极调制）的本征功率谱。这与普朗克观测信号的CMB各向异性的偶极功率调制是一致的。
2013-12-23 astro-ph.CO gr-qc
CMB statistics in noncommutative inflation
考虑到量子引力的一般效应，非对易几何可以在很短的距离上提供有效的物理描述。暴胀将早期宇宙中微小的量子涨落放大到宏观尺度，因此可能在宇宙学扰动中留下高能物理特征，这些特征可以在CMB中检测到。它在这里示出，这可能会引起奇偶违反调制的原始频谱和奇非高斯签名。宇宙微波背景辐射的旋转不变性的破坏提供了对非对易性尺度的限制，这与现有的非宇宙学边界是竞争性的，并且可以解释在天空中观察到的奇怪的半球不对称性。这也引入了具有特殊形状和尺度依赖性的非高斯性，这在原则上允许在暴胀时对非交换性的存在进行独立的交叉检查。
2010-11-09 astro-ph.CO hep-th
LiteBIRD and CMB-S4 Sensitivities to Reheating in Plateau Models of Inflation
本研究针对三类暴胀平台势模型，推导模型参数与CMB可观测量的关系，通过马尔可夫链蒙特卡洛预测验证LiteBIRD和CMB-S4可同时约束暴胀能标与再加热温度，首次给出再加热温度上下界并可测量部分模型的暴胀子耦合，助力探索暴胀模型的粒子物理基础。
2024-05-03 astro-ph.CO hep-ph
CMB constraints on monodromy inflation at strong coupling
我们对强耦合下的场论单值暴胀进行了彻底的数值检验。我们使用高斯似然进行MCMC分析，使用谱指数和张量标量比的CMB约束拟合多参数模型。我们表明，唯一积极的威尔逊系数的模型被排除。如果有系数可以采取两个符号，可以有一个取消的条款，取消的潜力，并允许一个满足当前的数据，并预测与强约束的张量标量比。场论单值模型自然地被增强，以包括通过真空能量隔离（VES）来抵消对真空能量的辐射校正的机制。虽然他们包括一个更大的参数空间，我们发现，一个类似的数值检验产生VES增强模型的贝叶斯证据没有显着变化，自然的考虑，使他们更有吸引力的理论角度来看。
2022-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
CMB constraints on $U(1)$ axion warm inflation
提出类轴子粒子与$U(1)$规范场相互作用的温暴胀模型，利用电磁场热涨落产生耗散与反作用，并借助CAMB和CosmoMC以CMB数据约束参数。
2025-07-23 astro-ph.CO hep-ph
Non-local Starobinsky inflation in the light of future CMB
Weyl基下的解析无穷导数（AID）非局部二次曲率引力是无鬼的、超重整化的或有限的、微扰幺正的，因此它是紫外完备的。最近，$R+R^2$（“Starobinsky”）暴胀被成功地嵌入到AID非局部引力中，并计算了相应的观测量。在本文中，我们导出了在近似de Sitter近似下相容的形状因子，并证明了该理论必须包含一个驱动暴胀膨胀的标量子。进一步考虑Tomboulis在hep-th/9702146中提出的形状因子（AID非局部算子），计算了张量与标量比和张量倾斜度$\left( n_t,\,r \right)$的相应预测，其中标量倾斜度与局部Starobinsky模型相同.预计未来的CMB探测器，这样将能够测试非本地Starobinsky膨胀，我们约束的规模为$10^{14}\,GeV\lesssim\mathcal{M}\lesssim 5\times 10^{14}\,GeV$和$10^{-7}\lesssim r \lesssim 0.07$为不同的形状因子的非本地。我们发现，它可能有一个蓝色或红色张量倾斜$\left( n_t\gtrless 0 \right)$取决于非局域性的规模和形状因子。我们还评论了在非局域背景下的希格斯暴胀。
2018-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Forecast on lepton asymmetry from future CMB experiments
我们考虑了中微子形式的轻子不对称性，并通过简并参数（$ξ_ν$）对这种不对称性施加了新的预期的灵敏度。以三个中微子状态的默认情况下，我们发现$ξ_μ = 0.05 \pm 0.10 \, (\pm \, 0.04)$，从核心（CMB-S4）在95%的CL，分别。此外，在这种情况下，我们评估的中微子质量尺度，获得正常的层次质量计划是特权。我们的结果是宇宙学轻子不对称性和中微子质量尺度在此背景下，从它可以带来的$ξ_ν$的零假设（及其对$ΔN_{\rm eff}$的影响）的角度来看，也许，\textbf{$ξ_ν$}可能采取非零值高达95% CL从未来的实验，如CMB-S4。此处获得的CMB-S4灵敏度结果不包括所有预期系统误差。
2019-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Mutated Hilltop Inflation in the Era of Present and Future CMB Experiments
本文将突变山顶暴胀模型的大、小场扇区与近期观测数据对比，发现其预测与现有约束一致，且与未来CMB实验预期相符，小场扇区可探测低张量振幅，还能适应原初引力波非探测情况。
2025-11-14 astro-ph.CO gr-qc
