Phenomenological investigation of a quantum gravity extension of inflation with the Starobinsky potential
我们调查的Starobinsky潜力,最近的数据从普朗克任务的青睐,使用技术开发的研究宇宙学扰动的量子时空的框架中的环量子宇宙学的暴胀前的暴胀动力学。我们发现,对于很大一部分的初始数据,通货膨胀兼容的观察发生。这些初始数据中存在一个子集,导致了潜在的可观测的量子引力特征。有趣的是,尽管暴胀动力学不同,但这些量子引力对功率谱的修正与二次势暴胀的修正相似,包括在大尺度下对功率的抑制。此外,对于超视界模式的张量模式显示偏离标准的膨胀范式,这是独特的斯塔罗宾斯基潜力,可能是重要的非高斯调制和张量化石。
2016-03-17 astro-ph.CO gr-qc
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
Single-Superfield Helical-Phase Inflation
超引力中的大场暴胀需要近似的整体对称性,以保护标量势的平坦性。在螺旋相暴胀中,假设Kahler势的U(1)对称性,手征超场的复标量的相位部分扮演暴胀子的角色,而径向部分是强稳定的。由Li,Li和Nanopoulos(LLN)提出的螺旋相位膨胀的原始模型采用了额外的(稳定剂)超场。我们提出了一个更经济的新的类螺旋相位暴胀模型没有一个稳定子超场。作为具体的例子,我们研究了二次型、自然型和Starobinsky型暴胀模型。
2015-11-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Combining F-Term Hybrid Inflation With a Peccei-Quinn Phase Transition
我们考虑一个只基于重正化超势项的暴胀模型,其中超重尺度F项混合暴胀(FHI)之后是Peccei-Quinn(PQ)相变。我们表明,该领域引发的PQ相变的影响急剧膨胀动力学和宇宙经历了第二阶段的再加热后的PQ相变。面对FHI与当前的观测数据,我们发现,对于光谱指数的中心值,大统一尺度可以假设其超对称值或多或少的自然值的其余模型参数。另一方面,PQ相变后的最终再加热温度足够低,以避免引力子问题。
2012-07-26 astro-ph.CO hep-ph
Stochastic inflation with quantum and thermal noise
在Starobinsky慢滚暴胀方程中加入热噪声。我们计算了随机系统的e-折叠数。的功率谱和光谱指数进行评估,从波动的e-折叠使用的量子和热噪声项的扩展。
2018-07-14 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
Quantum gravitational onset of Starobinsky inflation in a closed universe
最近的宇宙微波背景观测支持封闭宇宙中的低能尺度暴胀模型。然而,在封闭宇宙的这种模型中,暴胀的开始是有严重问题的。特别是,当初始条件在普朗克范围内给定时,这样的宇宙在几个普朗克秒内就会发生坍缩,并遇到一个大坍缩奇点。我们表明,在低能量尺度的通货膨胀模型的通货膨胀的发病问题,可以成功地克服在量子引力的框架下,大爆炸/大紧缩奇异性解决和非奇异的循环演化之前存在的通货膨胀。作为一个例子,我们考虑一个模型在循环量子宇宙学和证明,成功的低能量尺度的膨胀在一个封闭的宇宙中的Starobinsky暴胀模型从各种初始条件,这是不可能的经典理论开始是可能的。为了比较,我们还研究了在类似的不利条件下,在$ϕ^2$暴胀模型中暴胀的开始。具有量子引力效应的暴胀前阶段是由非全同的反弹周期和非全同的坍缩周期组成的,从而产生了类似于暴胀的现象,这种现象在创造适当的条件使暴胀在一定数量的非奇异周期之后发生方面起着重要的作用.我们的分析表明,在经典理论中的张力相当于封闭FLRW宇宙的不适合相对于低能量尺度的通货膨胀的开始,可以成功地解决在圈量子宇宙学。
2020-10-09 astro-ph.CO gr-qc
Exhaustive investigation of the duration of inflation in effective anisotropic loop quantum cosmology
本文讨论的问题时,估计的持续时间,在宇宙学的弹跳时,各向异性,不可避免地发挥重要作用,考虑到通货膨胀。结果表明,在Bianchi-I圈量子宇宙学中,剪切越大,暴胀周期越短。然而,在一系列参数中,通货膨胀持续时间的概率分布函数在与数据相符的值处达到峰值,但不会高出太多。这使得整个反弹/通货膨胀的情景一致,并且在现象学上很有吸引力,因为反弹的所有信息可能还没有完全消失。
2014-11-24 astro-ph.CO gr-qc
Genericness of pre-inflationary dynamics and probability of the desired slow-roll inflation in modified loop quantum cosmologies
在修正的圈量子宇宙学框架下研究了空间平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙在混沌和Starobinsky势下的演化.这些模型导致了非奇异的反弹,就像在圈量子宇宙学中一样,但是在能量密度中具有比二次项更高阶的复杂得多的修改的弗里德曼动力学。对于动能占主导地位的反弹,我们得到的解析解,使用不同的近似和比较与各种物理变量的数值演化。结果表明,在两种电位的反弹区,相对误差均小于$0.3\%$。通用功能的动力学,共享圈量子宇宙学,建立使用解析和数值解。研究了动力学中反弹区、过渡区和暴胀区三个不同阶段的详细性质。对于势能主导的反弹,我们定性地描述了它的一般特征,并通过模拟证实,它们都导致了所需的慢卷阶段的混沌膨胀。然而,在Starobinsky势中,势能主导的反弹不能引起任何暴胀相。最后,我们计算所需的慢卷膨胀的概率发生在混沌膨胀和循环量子宇宙学,发现一个非常大的概率宇宙进行通货膨胀。
2019-08-23 astro-ph.CO gr-qc
Excursion into Quantum Gravity via Inflation
B模的发现及其对暴胀参数拟合的影响为探索量子引力打开了一扇窗。本文采用一种有效的理论方法研究暴胀中的量子引力效应。我们将这种方法应用于混沌和$ϕ^4$膨胀,并发现BICEP 2约束这些新的运营商的值是一致的有效的理论方法。这一结果为系统地研究量子引力提供了可能性,包括它对希格斯暴胀和其他Starobisnky模型的影响。
2014-03-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phase transition and monopole production in supergravity inflation
在F项超重力暴胀模型中,除了暴胀子之外的标量场一般会接收哈勃诱导的质量,这可能会在暴胀期间恢复规范对称性,并且随着哈勃参数的减小,在暴胀期间或之后可能会发生相变。我们研究了在超重力环境下混沌暴胀中与这种相变相关的畴壁和畴壁的产生,得到了与张量标量比有关的对称性破缺尺度的严格限制.根据模型参数,有可能单极子被充分稀释,不受电流约束,但仍可通过计划的实验观察到。
2012-02-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Ultra Slow-Roll Phase Of Warm Inflation In Braneworld Cosmology
International Center For Space and Cosmology, Ahmedabad University(国际空间与宇宙学中心,艾哈迈达巴德大学)
本文在膜世界宇宙学的RS-II和DGP模型中,研究了暖暴胀中的超慢滚阶段,发现USR条件越严格,膜世界对标准暴胀动力学的修正越被抑制。
2025-10-25 astro-ph.CO gr-qc
Quantum cosmological consistency condition for inflation
我们研究了暴胀模型的量子宇宙学隧穿情形。在路径积分的方法,我们得到相应的隧穿概率分布。这个分布中的一个尖峰可以解释为暴胀的初始条件,因此可以解释为暴胀能量尺度的量子宇宙学预测。这个能量尺度本身也是任何暴胀模型的真实预测,因为暴胀过程中产生的原初引力子在宇宙微波背景的B极化中留下了印记。通过这种方式,人们可以推导出暴胀模型的相容性条件,保证与隧穿起源的相容性,并可以导致可检验的量子宇宙学预测。对于自然通货膨胀模型,给出了一般方法的显式证明。
2014-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Some Clarifications on the Duration of Inflation in Loop Quantum Cosmology
预测一个e折叠数受到限制的暴胀阶段是圈量子宇宙学的一个重要特征。这项工作的目的是对导致这一结论的不同假设的作用给予一些初步的澄清。我们表明,通货膨胀的持续时间并不显着依赖于修改后的背景动力学的量子制度。
2017-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Helical Phase Inflation
我们证明了二次暴胀可以通过具有螺旋势的复场的相位来实现。值得注意的是,这种螺旋体势可以在最小的超引力下简单地实现。Kähler势的整体$U(1)$对称性引入了一个平坦的方向,并自动回避了$η$问题。因此,这种通货膨胀在技术上是自然的。相位偏移是超普朗克的Lyth界限所要求的,而复场的范数可以被抑制在次普朗克区域。该模型解决了大场暴胀的紫外敏感问题,同时也为超对称场论提供了一种新的单值暴胀形式,具有一致的场稳定性。
2014-12-16 astro-ph.CO hep-ph 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
Non-singular Power-law and Assisted inflation in Loop Quantum Cosmology
我们研究了圈量子宇宙学中具有指数势的单个和多个标量场的动力学,导致幂律和辅助暴胀。与经典理论不同,圈量子宇宙学中的动力学轨道一般是非奇异的,在普朗克区域中,大反弹取代了经典大爆炸。反弹后,经过一个阶段的超级通货膨胀,动力学轨迹演变的经典吸引子的通货膨胀的情况。取决于初始条件,反弹示出发生在动力学以及潜在的占主导地位的政权。我们分析了由超膨胀阶段产生的e-折叠的数量,并找到了最大可能的e-折叠数量对反弹时的状态方程和势的陡度的依赖性。我们发现,如果势不是陡峭的,这个阶段可以导致大量的幂律暴胀的e折叠。对于辅助暴胀场景,字段数量的增加可以在超级暴胀期间产生e折叠数量的显著增加。
2012-04-05 astro-ph.CO gr-qc
Phase transitions during Cyclic-Inflation and Non-gaussianity
典型的具有正真空能量密度的冷膨胀会稀释所有的物质,除了在膨胀过程中被拉伸到哈勃补丁之外的量子波动。然而,循环膨胀的情况下,宇宙经历了许多许多不对称的周期,导致整体指数增长,在热物质的存在下运作。因此,虽然冷暴胀的一些好的特性被保留,在循环暴胀模型中,热激发是不断产生的,并且存在一个独特的机会,在CMBR中留下有趣的热历史。特别地,我们将看到,当接近临界温度时,相变可以导致明显大的高阶非高斯性,并且这些非高斯性随着关联的阶数而越来越发散。
2013-02-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum Gravity Constraints on Inflation
我们研究了量子引力对暴胀模型建立的约束。我们的方法是基于要求与给定的暴胀模型相关联的熵小于德西特熵。我们给出了两种确定暴胀熵的方法,一种是基于"单位面积比特数",另一种是基于纠缠熵。transPlanckian平坦方向的存在,对于CMB中的大张量模是必要的,与比de Sitter空间所允许的更大的暴胀熵相关。独立地,这些技术也限制或排除德西特模型与大秩规范群和高UV截止,如赛道膨胀或KKLT建设。
2012-05-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Quantum Cosmic No-Hair Theorem and Inflation
我们考虑暴胀无毛定理的量子扩展的影响。我们证明,当选取暴胀量子态以保证涨落EFT的有效性时,只需要暴胀的${\cal O}(10)$倍就可以消除暴胀观测量的初始畸变效应.因此Bunch-Davies真空在暴胀期间是一个非常强的量子吸引子。我们还考虑了弹跳宇宙,在那里初始条件似乎停留得更长,量子“秃头”的进化似乎效率较低。
2019-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Large non-Gaussianities corresponding to first-order phase transitions during inflation
本文研究暴胀期间旁观者扇区一级相变对暴胀场的反作用,发现其可产生可探测的非高斯关联和独特引力波信号,为解释脉冲星计时阵列观测及揭示暴胀与旁观者扇区物理提供新途径。
2024-11-19 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic Inflation: Background dynamics, Quantum fluctuations and Reheating
本文讲义教学性地介绍暴胀宇宙学,涵盖背景标量场动力学、暴胀期间量子涨落产生原初扰动及单场范式下暴胀后的再加热过程。
2024-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum diffusion and large primordial perturbations from inflation
本文研究暴胀中量子扩散如何非微扰地改变曲率扰动统计,并指出其可能显著修正原初黑洞丰度的标准微扰预期。
2025-05-09 astro-ph.CO gr-qc
Reheating phase diagram for single-field slow-roll inflationary models
我们研究了再加热过程对暴胀预言的影响,再加热过程的特征是再加热阶段的$e$折叠数$N_{\mathrm{reh}}$和有效状态方程参数$w_{\mathrm{reh}}$。这是第一次,再加热过程可以被约束在普朗克2015年的$N_{\mathrm{reh}}\!-\!w_{\mathrm{reh}}$平面中。我们发现,希格斯膨胀与引力的非最小耦合,预测是不敏感的再加热阶段,目前的CMB测量。我们还发现,在Planck 2015 TT,TE,EE $+$ lowP的$n_s\!-\!r$平面上,具有$ϕ^{2/3}$势的自发破缺SUSY膨胀和轴子单值膨胀,在瞬时再加热的情况下,位于$95\%$置信区的边缘或外部,可以很好地拟合再加热过程的数据.未来的CMB实验将对再加热过程施加强有力的限制。
2015-09-09 astro-ph.CO gr-qc
Inflationary and phase-transitional primordial magnetic fields in galaxy clusters
原始磁场(PMF)是解释星系团中观测到的磁场的可能候选者。两个竞争的情况下,原始磁已在文献中讨论:暴胀和相变。我们研究了在大质量星系团中,对应于暴胀和相变产生的保偏光纤的大尺度和小尺度相关磁场的放大。我们采用高分辨率的磁流体动力学宇宙放大模拟来解决团内介质中的湍流运动。我们发现,湍流放大是更有效的大尺度暴胀模型,而相变产生的种子场显示温和的增长。模型之间的差异会影响磁场的频谱特性(如磁功率谱的振幅和形状),从而影响最终的相关长度。我们发现一个数量级之间的差异最终的通货膨胀和相变产生的磁场的强度,和一个因素的1.5之间的差异最终的相干尺度。因此,磁场的最终配置保留了关于PMF生成场景的信息。我们的研究结果对未来河外法拉第旋转调查的影响,区分不同的磁生情景的可能性。
2023-02-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
A quantum gravitational inflationary scenario in Bianchi-I spacetime
利用圈量子宇宙学的有效时空描述,研究了Bianchi-I时空中的$ϕ^2$暴胀模型,讨论了初始奇异性的分辨、各向同性、各向异性对暴胀量的影响以及非微扰量子引力修正下的相空间吸引子等问题.与经典理论的比较分析,包括更一般的初始条件比以前考虑在后者也进行。我们表明,在一般情况下,经典的奇异性被替换为反弹的平均标度因子在圈量子宇宙学。由于潜在的量子几何效应,暴胀子的能量密度和各向异性剪切在整个非奇异演化过程中保持有界。从任意的各向异性初始条件开始,圈量子宇宙在慢卷膨胀开始之前或之后不久各向同性。我们在圈量子宇宙学的相空间动力学中发现了一个双吸引子行为,类似于经典理论中的双吸引子行为,但具有一些额外的微妙特征。与经典理论不同,对动力学方程的量子修正使得暴胀的量不单调地依赖于圈量子宇宙学中的初始各向异性。我们的研究结果表明,一个可行的非奇异暴胀模型可以从普朗克制度的高度各向异性的初始条件。
2013-05-29 astro-ph.CO gr-qc
Natural Inflation and Quantum Gravity
宇宙暴胀为理解早期宇宙和宇宙微波背景提供了一个有吸引力的框架。它可以很容易地涉及接近量子引力效应变得重要的尺度的能量。对黑洞量子力学的一般性考虑表明,任何暴胀的有效场论模型都存在着非平凡的约束,这种约束是量子引力的低能极限,特别是弱引力猜想的约束。我们表明,高维规范和引力动力学可以优雅地满足这些约束,并导致一个可行的,理论上控制和预测类的自然暴胀模型。
2015-01-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Helical Phase Inflation via Non-Geometric Flux Compactifications: from Natural to Starobinsky-like Inflation
我们证明了一类新的螺旋相位暴胀模型可以在最小超引力中简单地实现,其中暴胀子是复场的相位分量,其势允许变形的螺旋结构。我们发现了一个新的独特的复值指数$χ$的特点几乎整个地区的$n_s-r$平面青睐新的普朗克观测。连续变化的指数$χ$,预测插值从二次/自然的通货膨胀参数化的相位/轴子衰变常数的斯塔宾斯基一样的通货膨胀参数化的$α$参数。我们证明了实现Starobinsky类暴胀的简单超引力结构可以从一个更微观的模型中通过积分出重场来获得,并且慢卷暴胀的平坦相位方向受到轻微破缺的全局$U(1)$对称性的保护。%,在通胀能量标度上略有突破。我们研究了指数$χ$的几何起源,并发现它对应于一个线性约束关系的\kah模量。我们认为,这样的线性约束是一个自然的结果,模稳定的\MyRoman{2}型orientifold紧化的Calabi-Yau三倍几何和非几何通量。指数$χ$的可能选择是复平面上与超对称闵可夫斯基真空在模空间上的分布有关的离散点。未来对暴胀时期更精确的观测可能会提供对指数$χ$更好的估计。由于$χ$是由通量和真空期望值的复杂结构模量,这样的观察将表征的几何形状的内部空间。
2015-10-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A Quantum Complete Prelude to Inflation
结果表明,暴胀范式允许时空的量子完全扩展。扩展的暴胀时空仍然有测地边界,但是量子场的演化半群禁止量子场迁移越过这些边界。潜伏在边界上的测地线奇点缺乏物理描述,因为演化半群为量子场提供了消失的概率支持,以填充与这些奇点接壤的区域。作为一个例子,各向异性比安基I型宇宙学被证明是量子完全前奏通货膨胀。他们承认卡斯纳几何接近他们的测地线边界。量子场在这些渐近区域中享受压缩演化,并最终成为自由场。因此,量子探测器无法跨越比安奇I型宇宙学的测地线边界。
2019-01-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the quantum origin of inflation in the geometric inflation model
本文利用动力系统理论研究了几何暴胀的宇宙动力学。我们专注于研究两个明确的模型,它是可能的总和的无限系列的更高的曲率修正,出现在形式主义。这将是非常有趣的可能性,因为如果把引力看作量子有效理论,一个关键特征是在较高的循环中涉及更高的曲率不变量的幂。因此,天真地,考虑整个曲率不变量的无限塔相当于考虑所有高阶回路。讨论了这些玩具模型在相空间中的全局动力学,揭示了原初暴胀的量子起源。
2020-07-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Curvature Perturbations and non-Gaussianities from Waterfall Phase Transition during Inflation
我们考虑一个变种的混合通货膨胀的瀑布相变发生在通货膨胀。通过调整与瀑布场的质量相关的参数,我们安排相变不是急剧的,因此暴胀可以在瀑布相变之后进行大约50-60 e倍。我们表明,可以在量子反反应是次显性的经典反反应相比,在极限工作。结果表明,大量的大尺度曲率扰动诱导的熵扰动。曲率扰动光谱指数是蓝色或红色,这取决于感兴趣的模式是在相变之前还是在相变之后离开视界。这可能对CMB产生有趣的观测结果。非高斯参数$f_{NL}$被计算为$\lesssim 1$,但比慢滚参数大得多。
2011-04-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A Quantum Gravity Extension of the Inflationary Scenario
由于标准暴胀范式是基于经典时空的量子场论,因此它排除了普朗克时代。使用从圈量子引力的技术,范式扩展到一个自洽的理论,从普朗克尺度开始的慢卷膨胀,涵盖约11个数量级的能量密度和曲率。这种暴胀前的动力学也为新的效应打开了一个小窗口,例如非高斯性的来源,这可能会将宇宙学观测的范围扩展到早期宇宙的深层普朗克区域。
2013-01-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exit from Inflation with a First-Order Phase Transition and a Gravitational Wave Blast
在双场暴胀中,利用两个标量场,其中一个场在暴胀期间缓慢滚动,而另一个场被困在亚稳定真空中。从假真空到真真空的成核速率变得足够大,从而触发一级相变并结束膨胀。我们重新审视的问题,一阶相变在“扩展”模型的混合通货膨胀,实现双场通货膨胀的情况下,并正确地识别参数空间,导致一阶相变在通货膨胀结束。我们计算的引力波的轮廓,这是在这一阶相变产生的。假设瞬间再加热,峰值频率落在$1$ GHz到$10$ GHz频带内,振幅在$10^{-11}\lesssim Ω_{\rm GW} h^2 \lesssim 10^{-8}$范围内变化,这取决于假真空中宇宙学常数的值。这个信号可以被计划中的重庆高频引力探测器观测到。对于窄的真空能量带,一级相变可以在膨胀结束后通过慢滚破坏发生,峰值频率从$1$ THz变化到$100$ THz。对于较小的宇宙学常数值,即使暴胀可以通过慢滚破坏而结束,宇宙也会被困在一个虚假的真空中,其能量驱动了永恒暴胀的第二阶段。这个真空能量范围并不导致可行的暴胀模型,除非宇宙学常数的值与观测值$M\sim 10^{-3}$ eV相容。
2015-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs inflation and quantum gravity: An exact renormalisation group approach
我们使用Wilsonian泛函重整化群(RG)来研究包括引力子效应在内的Higgs暴胀作用的量子修正,并分析了在暴胀区及以后,Higgs四次耦合的领先阶量子引力修正,以及它与引力和牛顿常数的非最小耦合。我们解释了如何在这个框架内的希格斯和引力子环的影响可以充分抑制在通货膨胀,我们也放置在相应的值上的红外RG截止尺度在通货膨胀的约束。最后,我们简要地讨论了潜在的嵌入的渐近安全的情况下,模型,而所有的主要方程明确提出。
2016-02-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
F-Term Hybrid Inflation Followed by a Peccei-Quinn Phase Transition
考虑一个基于可重整化超势项的宇宙学结构,其中超重尺度F项混合暴胀之后是Peccei-Quinn相变,解决了最小超对称标准模型的强CP和μ问题.我们表明,该领域的触发Peccei-Quinn相变可以保持膨胀后远高于Peccei-Quinn标度由于(i)它的参与在超重力和对数校正在暴胀阶段和(ii)高再热温度后,同一时期。因此,它的存在极大地影响了暴胀动力学,宇宙在Peccei-Quinn相变后经历了第二次再加热。将我们的暴胀预言与当前的观测数据相对照,我们发现,在谱指数的中心值附近,大统一尺度可以用相关的耦合常数κ=0.002的超对称值和其余参数的或多或少的自然值+/-(0.01-0.1)来确定。另一方面,Peccei-Quinn相变后的最终再热温度足够低,从而避免了引力子问题。
2010-10-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Simulating first-order phase transition during inflation
Chongqing University(重庆大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)(中国科学院理论物理研究所);Asia Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP)(亚太理论物理中心)
本文提出在Starobinsky膨胀中引入GUT尺度的一级相变,通过动态控制的指数演化的势垒实现,经数值模拟验证其引力波能量密度谱与分析结果一致,具有高频振荡特征。
2026-03-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation with the Starobinsky potential in Loop Quantum Cosmology
利用圈量子宇宙学(LQC)的技术,研究了普朗克数据支持的Starobinsky势的暴胀情景的自洽预暴胀扩展。结果进行了比较,与二次潜在的先前研究。普朗克尺度完成的暴胀范式和可观察到的签名LQC被发现是强大的暴胀势的变化下。从量子反弹到暴胀结束的整个演化过程,都与观测相符。所需的慢滚阶段的发生几乎是不可避免的,自然的初始条件存在的背景和扰动,由此产生的功率谱与最近的观测结果一致。存在初始数据,其中功率谱的量子引力修正是潜在可观察的。
2016-05-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
A dark radiation era prior to the inflationary phase
一个宇宙模型占主导地位的暗辐射,随后一段时间的通货膨胀的开始。这个模型基于Randall-Sundrum II型膜世界。目前的观测数据被用来固定与暗辐射相关的参数。
2009-01-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation and Quantum Gravity in a Born-Oppenheimer Context
得到了描述量子引力效应对宇宙标量涨落谱的最低阶修正的一般方程。这些修正明确估计的情况下,德西特演变。
2013-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation, Quantum Field Renormalization, and CMB Anisotropies
我们指出,如果考虑到量子场重整化,标量和张量功率谱的慢卷暴胀的预测对于今天在可观测尺度上的波长有显着变化
2010-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Are we seeing the beginnings of Inflation?
幻影宇宙学提供了一个独特的机会,“连接”幻影驱动(低能量兆电子伏规模)暗能量阶段的(高能量大统一体规模)暴胀时代。这是可能的,因为在幻影宇宙学中能量密度增加了。我们提出了一个具体的模型,其中的能量密度,而不是比例因子,周期通过标准辐射/物质支配阶段,其次是暗能量/暴胀阶段,和模式重复本身。这个模型的一个有趣的特点是,一旦我们包括了“幻影流体”和普通物质之间的相互作用,大撕裂奇点就被避免了,幻影相自然地让位于接近指数的暴胀膨胀。
2009-08-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Quantum Stress Tensor Fluctuation Effects in Inflationary Cosmology
本文综述了暴胀宇宙学中共形场量子应力张量效应的几个相关研究。将特别注意量子应力张量涨落作为密度源和膨胀模型中的张量扰动的影响。这些影响可能取决于膨胀期间的总膨胀系数,因此比人们预期的要大得多。它们有可能对原始扰动谱贡献非尺度不变和非高斯分量,并且可能是可观测的。
2011-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary QCD phase diagram
Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所);Graduate School of Arts and Sciences, University of Tokyo(东京大学人文社会系研究科)
研究膨胀期QCD相图,通过轴向化学势探索一阶chiral相变的临界条件。
2025-12-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
G-Bounce Inflation: Towards Nonsingular Inflation Cosmology with Galileon Field
我们研究了一个非奇异的反弹暴胀模型,它可以驱动早期宇宙从一个收缩阶段,反弹到一个普通的暴胀阶段,然后再加热的过程。除了在标准宇宙学方案中避免了大爆炸奇点的反弹外,我们还利用Horndesky理论设计了拉格朗日量的动力学和势形式,从而使反弹宇宙学中的两大问题,即鬼现象和各向异性问题都不会出现。宇宙学扰动既可以产生于收缩相,也可以产生于暴胀相,后者的功率谱是标度不变的,符合观测数据,而前者的扰动具有非平凡的特征,可以通过大尺度结构实验进行检验。我们还将我们的模型拟合到CMB TT功率谱。
2015-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Quantum Window Onto Early Inflation
早期宇宙的暴胀是高能区域最有希望的引力探测之一。然而,可观察的尺度提供了进入通货膨胀动态的有限窗口。在这篇文章中,我们认为,量子修正的经典动力学的宇宙场使我们能够探测更早的时代的暴胀阶段,并延长了许多数量级的窗口。我们指出,无论是在可观察尺度的宇宙学波动的统计,和观众领域,在许多后通货膨胀过程中发挥重要作用,获得的字段位移,是敏感的通货膨胀时代的一个更长的阶段。
2017-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation and Loop Quantum Cosmology
一方面,暴胀是一个非常令人信服的场景:它解决了大多数宇宙学悖论,并产生了波动,成为结构生长的种子。然而,它有一个“自然性”问题:为通货膨胀创造初始条件远非易事。另一方面,圈量子宇宙学是非常成功的:它通过非微扰和背景无关的广义相对论量子化解决了大爆炸奇点。然而,它有一个关键的缺点:它非常难以测试。最近的结果可以让我们希望,通货膨胀和LQC可以相互治愈这些疾病:LQC似乎自然产生通货膨胀和通货膨胀可以让我们测试LQC。
2010-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Induced Gravitational Waves from Non-attractor Inflation and NANOGrav data
本文研究单场非吸引子暴胀中由标量扰动诱导的引力波,分析不同声速和尖锐转变对NANOGrav及未来引力波观测的预言,并计算非高斯性参数$f_{NL}$。
2023-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
New Quantum Phase of the Universe before Inflation and its Cosmological and Dark Energy Implications
宇宙的物理历史是通过在宇宙的标准模型中包含与观测一致的暴胀之前的量子普朗克和超普朗克相来完成的。一个新的量子先驱相出现在普朗克尺度之外。我们将de Sitter宇宙推广到量子领域:经典量子de Sitter对偶。结果是:经典和量子对偶德西特温度和熵自然包括在内,不同的(经典,半经典,量子普朗克和超普朗克)德西特制度的特点,在一个精确和统一的方式。相关的宇宙学的例子,如通货膨胀和暗能量的描述。这允许以简单和一致的方式找到:量子暴胀谱及其CMB观测值,特别是包括经典已知的暴胀谱及其量子修正。宇宙纪元及其量子前兆的统一图景出现了,宇宙学常数是宇宙的真空能量、熵和温度,为宇宙学常数问题提供了线索(节略)。
2019-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation: a quantum laboratory on cosmological scales
本论文致力于研究宇宙暴胀,这是一个在非常早期的宇宙加速膨胀的时期,需要解释观测到的宇宙微波背景的各向异性。暴胀,当与量子力学结合时,也提供了过度的密度,这些密度增长到现代宇宙的结构中。了解在此期间的通货膨胀的扰动是很重要的,我们在这项工作中详细研究这些扰动。我们假设暴胀是由一个称为暴胀子的标量场驱动的。当势能的形状是平坦的时,暴胀子可以进入“超慢卷暴胀”阶段。我们研究了这样一个暴胀周期的稳定性,发现它可以是稳定的和长寿命的,虽然它依赖于暴胀子场的初速度。这与慢卷暴胀不同,慢卷暴胀总是稳定的,但与初速度无关。在本文的第二部分,我们使用暴胀的随机形式来考虑暴胀过程中量子涨落的非微扰反作用。我们使用这种形式主义来研究通货膨胀过程中的曲率波动,我们得到这些波动的全概率分布。这使我们能够研究可能导致罕见物体形成的大波动的统计数据,例如原始黑洞。一般来说,我们发现,当随机形式主义所模拟的量子效应被正确地解释时,如果不考虑这些量子效应,那么可以形成比人们预期的更多的原始黑洞。
2021-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum gravitational corrections to the inflationary power spectra in scalar-tensor theories
我们导出了一般单场标量-张量理论的暴胀功率谱的第一个量子引力修正,该理论包括与引力的非最小耦合、非标准标量动力学项和标量场的任意势.我们从惠勒-德威特方程的半经典展开式中得到这些修正,而惠勒-德威特方程又控制着量子引力正则方法中的全量子动力学。我们讨论了这些修正的大小和相关性,以及它们在暴胀光谱观测中的特征签名。我们比较我们的结果进行了类似的计算的最小耦合标量场与正则动力学项,并讨论了量子引力修正的非最小耦合的影响。
2019-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Loop quantum cosmology and slow roll inflation
在循环量子宇宙学(LQC)中,大爆炸被量子反弹所取代,随后是一个强大的超膨胀阶段。哈勃参数\emph{vanishes}在反弹时不是无限增长,而是在超级暴胀结束时达到\emph{finite universal maximum}。这些新的特征导致了一个不可预见的含义:在存在合适的势能的情况下,所有LQC动力学轨迹都被漏斗状地引导到这样的条件,即几乎保证了超过68个e折叠的慢卷膨胀,{没有来自大爆炸前状态的任何输入}。这与广义相对论中的某些结果形成鲜明对比,在广义相对论中,人们认为获得68个或更多e折叠的慢滚的先验概率被因子$e^{-204}$抑制。
2010-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Detailed investigation of the duration of inflation in loop quantum cosmology for a Bianchi-I universe with different inflaton potentials and initial conditions
在圈量子宇宙学背景的正确动力学上有着广泛的共识。在这篇文章中,我们通过改变我们认为是模型中最重要的“未知数”来系统地研究暴胀的持续时间:设置初始条件的方式,反弹时的剪切量和暴胀势的形状。
2017-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph