Density Perturbations from Modulated Decay of the Curvaton
我们研究密度扰动,包括它们的非高斯性,在模型中,曲率的衰减率取决于另一个光标量场,表示调制。虽然该模型与标准曲率和调制再加热方案有一些相似之处,但它对该模型特有的f_NL和g_NL表现出有趣的预测。我们还讨论了调制和曲率涨落对最终曲率扰动的可能性。我们的研究结果自然包括标准曲率和调制再加热的情况下,作为具体的限制,因此是有用的,提出了一个统一的治疗这些模型及其变种。
2013-01-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Hubble induced mass after inflation in spectator field models
观众场模型,如曲率的情况下,调制再加热是有吸引力的情况下产生的宇宙曲率微扰,放松对暴胀模型的约束。本文讨论了哈勃诱导质量对暴胀后观众场动力学的影响。我们特别注意哈勃诱导质量的动能的振荡暴胀子,这是一般未抑制,但往往被忽视。在曲率情况下,哈勃诱导质量放松了对暴胀子和曲率性质的约束,如再加热温度和暴胀尺度。我们评论的影响,我们的讨论重子的曲率方案。在调制再加热中,模型的预测,例如非高斯性可以被显著地改变。此外,我们提出了一个新的调制再加热模型,利用哈勃诱导质量,实现了广泛的局部非高斯参数。
2016-07-24 astro-ph.CO hep-ph
Non-Gaussianity and gravitational wave background in curvaton with a double well potential
研究了双势阱曲率子对密度的扰动,估计了非高斯性的非线性参数和暴胀过程中产生的引力波背景振幅.预测的非线性参数强烈地依赖于曲率自耦合常数的大小,以及膨胀后的再加热温度对于给定的曲率的初始振幅。强调了它与通常的大质量自相互作用曲率的区别。
2010-07-31 astro-ph.CO hep-ph
Entropy production and curvature perturbation from dissipative curvatons
考虑耗散慢滚方程的曲率场,证明了该场在再加热后会导致熵的产生和曲率扰动的产生。通过计算谱指数,区分了标准曲率模型中耗散曲率的暖和热情景。与原来的曲率模型相比,二次势是不需要在耗散的情况下,因为在振荡周期的增长是不是必不可少的模型。
2010-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Audible curvaton: modulated phase transition as the origin of large-scale curvature perturbations and gravitational wave anisotropies
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学);INFN, Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部)
该研究提出由轻旁观者场调制的暴胀后一阶相变,作为原初大尺度曲率扰动和引力波各向异性的起源,其机制可重现观测到的曲率扰动振幅,产生的信号有望被空间基探测器及未来大尺度结构巡天探测。
2026-10-15 astro-ph.CO hep-ph
Curvaton scenarios with inflaton decays into curvatons
我们考虑了暴胀子在再加热过程中可能衰变成曲率粒子的情况,并分析了它对曲率粒子的影响。典型的衰变曲率最初是相对论性的,然后变成非相对论性的,改变了宇宙的背景历史。我们表明,这种背景的变化是唯一的方式,在该方案的观测预测进行修改。此外,一旦所需的微扰幅度被观测固定,在其他宇宙学观测量中就没有这种衰变的特征。衰变曲率可以防止宇宙被曲率凝聚体所控制,使得在参数空间的部分观测结果不可能匹配。这将暴胀子与曲率子的分支比限制为通常小于$0.1$阶。如果分支比低于约$10^{-4}$,则其对模型参数空间具有可忽略的影响并且可以被忽略。
2016-12-02 astro-ph.CO hep-ph
Affleck-Dine baryogenesis with modulated reheating
调制再加热方案是最有吸引力的模型之一,它不仅预测了原始非高斯性的可能探测,而且预测了未来CMB观测(如Planck卫星,PolarBeaR和LiteBIRD卫星实验)中张量涨落的可能探测。本文研究了在调制再加热情况下阿弗莱克-丁重子发生中的重子等曲率涨落。我们表明,阿弗莱克-戴恩重子生成可以与调制再加热的情况下,目前的观测约束重子等曲率波动是一致的。
2010-08-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Hemispherical Power Asymmetry from Scale-Dependent Modulated Reheating
我们提出了一个新的模型的调制再热的基础上的CMB半球功率不对称性。如果暴胀子衰变率的主要调制在调制场$σ$中是线性的,那么调制再加热的非高斯性可以小到足以满足普朗克的约束。然后,$σ$必须获取具有红色标度依赖性的空间调制功率谱。如果$σ$的原始微扰是通过一个复杂的标量场的快子生长产生的,这可以实现。调制再加热由于$σ$,然后产生空间调制和尺度依赖的次主导贡献的绝热密度扰动。我们表明,它是可能的,以占观察到的不对称性,同时保持一致的边界从类星体的数量计数,非高斯性和CMB温度四极。该模型预测,调制再加热分量将修改绝热扰动谱指数及其运行。
2014-02-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Curvature Perturbations from Higgs Modulated Reheating
本文研究了Higgs调制再加热过程中曲率扰动的产生机制,采用非微扰δN方法揭示了较小Higgs自耦合对扰动强度和非高斯性的影响。
2025-11-23 astro-ph.CO hep-ph
Non-Gaussianity from Curvatons Revisited
我们调查的密度扰动源的曲率与一般的能量潜力。偏离二次项的曲率势的关键特征是曲率经历了其振荡的非均匀开始。这对密度扰动有额外的贡献,特别是我们发现,非高斯参数f_NL可以变大,无论曲率在宇宙衰变时占主导地位还是次主导地位。这种非二次曲率势是为了产生一个红色倾斜的密度扰动谱(而不引起大场暴胀)所必需的,并且也是基于微观物理的显式曲率模型所激发的。我们进一步应用我们的一般结果的情况下,曲率是一个伪Nambu-Goldstone(NG)玻色子的破缺U(1)对称性,并表明,由此产生的密度扰动强烈增强朝向山顶区域的能量潜力,伴随着温和的增加的非高斯性。这种山顶NG曲率可以在宽范围的暴胀/再加热尺度下产生观测上建议的密度扰动,并进一步预测密度扰动的非高斯性在10 <~ fNL <~ 30范围内。
2011-12-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Modulated preheating and isocurvature perturbations
我们考虑一个预热模型,其中暴胀子到预热场的耦合被一个额外的标量场调制,该标量场在暴胀期间是光的。我们建立这样一个模型产生类似于调制再热的情况下观察到的曲率扰动。然而,与调制扰动再加热相比,调制预热对功率谱和非高斯性的贡献可以显著更大。我们还考虑了调制场是冷暗物质的情况下,当前的约束对等曲率扰动的影响。我们发现,现有的CDM等曲率扰动的界限意味着调制预热是不太可能给一个占主导地位的贡献的曲率扰动和相同的界限建议重要的约束非高斯性和原始引力波的数量。
2013-03-14 astro-ph.CO
General analytic predictions of two-field inflation and perturbative reheating
多场暴胀的观测特征通常会随着宇宙的再加热而演变。我们介绍了一个一般的分析形式主义,通过微扰再加热跟踪这种演变,适用于两个场模型与任意可分离的潜力。各种转变,包括标量场振荡的开始和每个场的再加热,可以以不同的顺序发生在任意的超曲面上。振荡场的有效状态方程也是任意的。然而,我们的结果却出奇的简单。我们的形式主义封装和概括了以前的计算,包括两个领域的通货膨胀,旁观者模型,通货膨胀的情况下,许多广义曲率的情况下,不均匀的结束。
2014-03-07 astro-ph.CO hep-th
Rolling in the Modulated Reheating Scenario
在调制再加热的情况下,驱动膨胀的场具有空间变化的衰减率,并且由此产生的非均匀再加热过程产生绝热扰动。我们研究在这种情况下产生的密度扰动的统计特性。与先前的分析不同,我们包括了决定暴胀子衰减率的场的动力学。我们表明,这个模场的动态可以显着改变功率谱和双谱的振幅,即使模场具有简单的潜力,其有效质量小于哈勃率。在某些情况下,模的演变将扰动的非高斯性放大到最近对宇宙微波背景的观察所排除的水平。因此,需要适当处理的模量动态准确地计算调制再加热产生的扰动的统计特性。
2014-01-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Can Standard Model Higgs Seed the Formation of Structures in Our Universe?
我们研究了标准模型希格斯场作为原始曲率扰动的来源,特别是在曲率和调制再加热的情况下。我们的结论是,由于希格斯粒子衰变时的能量密度很小,它不能作为一个弯曲子,但希格斯粒子的调制再加热可能是一个可行的方案。在后一种情况下,不可避免地产生非高斯性,并强烈地限制了暴胀子场和Higgs相关相互作用项的势的类型。对于衰变率非线性依赖于Higgs真空期望值的暴胀子场的二次势,Higgs场对原初曲率微扰的贡献必须小于8%.
2013-01-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark Radiation from Modulated Reheating
我们表明,调制再加热机制可以自然地解释暗辐射,其存在暗示了最近的观测宇宙微波背景辐射和原始氦丰度。在这个机制中,暴胀子的衰变率取决于光模量,而光模量在暴胀过程中获得几乎标度不变的量子涨落。我们发现光模一般是由暴胀子衰变产生的,因此是暗辐射的主要候选者。有趣的是,在调制再加热机制中预测的几乎尺度不变的功率谱在存在额外辐射的情况下更好地拟合观察。我们讨论了生产机制的光模量的详细考虑到其相关的等曲率波动。我们还考虑的情况下,模量成为暗物质的主要组成部分。
2012-03-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational modulated reheating and non-Gaussianity in Supergravity R^2 inflation
在R^2暴胀之后,再加热通过共形非不变场的引力粒子产生进行。我们认为,非零的期望值的平面方向通用超对称理论打破共形不变性的领域耦合到他们的位置依赖的方式,由于量子涨落。因此,在超重力R^2暴胀之后,可以发生调制再加热。由此产生的曲率波动是充气期间产生的波动和调制再加热产生的波动的混合物。谱指数取n_s=0.960和0.983之间的值,局部型非高斯性的非线性参数可以是f_nl \sim \pm 10,并且张量与标量比是r \le 4 \times 10^{-3}。
2013-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Particle physics models of inflation and curvaton scenarios
本文综述了产生大尺度结构的暴胀和曲率机制的粒子理论起源以及在宇宙微波背景辐射中观测到的温度各向异性。由于暴胀子或弯曲子能量密度创造了所有的物质,因此理解再加热和预热到大爆炸核合成成功所需的相关自由度的过程是很重要的。我们讨论了两类不同的模型,一类是暴胀子和曲率属于隐藏扇区,它们与标准模型规范扇区的耦合非常弱。还有另一类暴胀子和曲率子的模型,它们嵌入在最小超对称标准模型(MSSM)规范群和更远的范围内,其起源在于超对称夸克和轻子的规范不变组合。它们的质量和耦合都是由低能物理学很好地激发的,因此这些模型为我们提供了一个独特的机会,它们可以通过CMB数据以及未来的对撞机和非对撞机实验来验证/证伪。然后,我们简要地讨论了暴胀的弦起源,替代宇宙学的情况下,和弹跳的宇宙。
2010-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inhomogeneous Reheating Scenario with DBI fields
我们讨论了一种新的机制,它可以负责起源的原始微扰的暴胀模型,非均匀DBI再加热的情况。光DBI场在暴胀期间波动,并最终通过调制暴胀衰减率而产生密度扰动。本文研究了这种新机制下的曲率扰动及其非高斯性。提出了广义表达式,我们表明,曲率扰动不仅取决于特定的衰减过程,但也依赖于声速$c_s$从DBI行动。更有趣的是,我们发现非高斯参数$f_{NL}$与$c_s$无关。作为一个应用,我们讨论了一些衰变过程,给出了一个可行的和可检测的非高斯性。最后,我们找到了我们的模型和DBI-Curvaton机制之间的可能联系。
2013-11-20 astro-ph.CO hep-th
Stochastic Gravitational Waves from Modulated Reheating
University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学);Helsinki Institute of Physics(赫尔辛基物理研究所);University of Helsinki(赫尔辛基大学)
研究通过模ulated重加热机制,由观察者场产生的adiabatic曲率扰动诱导出随机引力波,探讨其在小尺度下的主导谱特性及可检测性。
2026-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Planck constraints on Higgs modulated reheating of renormalization group improved inflation
在RG改进的暴胀宇宙学的框架下,我们研究了一个可以解释为Higgs场的标量场的动力学。这个模型的背景轨迹可以提供足够的暴胀e折叠和一个优雅的出口到辐射占主导地位的阶段。我们研究了通过标准模型希格斯玻色子产生原初曲率扰动的可能性。这可以通过使用调制再加热机制在微调参数选择下实现。在这个模型中,原始的非高斯性预计是相当大的。虽然受到新发布的普朗克CMB数据的严格限制,但该模型提供了对撞机和早期宇宙物理学之间潜在的有趣联系。
2013-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Curvature perturbation from velocity modulation
我们提出了一个新的变量模型的调制再加热。如果粒子的速度或等效的洛伦兹因子有大尺度的波动,衰变率也会波动,并且曲率扰动是通过它们的衰变过程诱导的,类似于调制再加热。例如,如果它们是由另一个质量在大尺度上波动的场的衰变以非热的方式产生的,那么这种情况就可以实现。我们明确地计算所产生的曲率扰动和非线性参数,并表明速度调制的影响是不可忽略的,如果粒子是半相对论性的衰变。
2011-09-08 astro-ph.CO
The Role of the Curvaton Post-Planck
本研究利用最新CMB的标量谱指数和张标比约束,结合Starobinsky模型与新暴胀模型,分析曲率子场对暴胀模型的影响,限定曲率子参数并研究局域非高斯性产生。
2024-09-12 astro-ph.CO hep-ph
Optimizing future experimental probes of inflation
暴胀宇宙范式的许多新实现的发现导致了一个简并问题:许多不同的暴胀拉格朗日量产生相同的微扰谱。解决这个问题需要未来发现额外的观测量,超越标量绝热和张量两点函数的CMB尺度。简并的一个重要来源出现在模型中,其中密度扰动是由非暴胀自由度产生的,例如,通过曲率或调制再加热。我们认为曲率的情况下,这一类的代表,并分析退化与单场,典型的通货膨胀的结果,如果曲率去未被发现的未来的观测。我们执行Monte Carlo潜在的重建在没有区分的可观,如非高斯或isocurvature模式。由此产生的简并是相当大的,从未来的探测器,如CMBPol光谱参数的改进测量,提供更好的情况。给定一个简并破坏的观测,观测量仍然必须被反演以获得暴胀势,不同的观测结果导致不同质量的重建。我们发现,未来的检测等曲率模式或张量谱指数的精确测量将使最成功的重建中存在的曲率。
2010-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reheating dynamics affects non-perturbative decay of spectator fields
暴胀后振荡标量旁观场的行为取决于暴胀子衰变产生的热背景。观众的共振衰减常常被大的感应热质量所阻挡。我们考虑了暴胀子的有限衰减宽度和热浴的长期积累,以确定通过项g^2 σ^2 Φ^2耦合到希格斯玻色子Φ的均匀旁观者场σ的早期演化,这是新标量与标准模型唯一可重整化的耦合。我们发现,对于g > 10^{-3}的非常大的希格斯-旁观者耦合,共振并不总是像以前建议的那样被阻塞。因此,振荡的旁观者可以迅速衰减。对于其他参数值,我们发现,虽然定性特征的热阻塞仍然持有,动态改变相比,即时衰变的情况下。这些发现是重要的曲率模型,振荡场必须相对较长的寿命,以产生曲率扰动。它们也与其他旁观者场有关,这些旁观者场必须足够早地衰变,以避免破坏重子生成和核合成的预测。
2013-11-13 astro-ph.CO hep-ph
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
The quantum origin of cosmic structure: theory and observations
评述了粒子产生过程,通过该过程,宇宙暴胀可以从合适场的量子涨落出发,产生一个尺度不变的扰动超视界谱。之后,在暴胀范式的背景下,一些机制(如曲率,非均匀再加热等),通过这些微扰可以产生宇宙中的曲率微扰,并解释星系等结构的形成。最后,宇宙矢量场也有助于曲率扰动(例如通过矢量曲率机制)的可能性被认为是其独特的观测签名进行了讨论,如相关的统计各向异性的频谱和双谱的曲率扰动。
2010-10-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Preheating and the non-gaussianity of the curvature perturbation
光场的扰动可能会影响预热,从而对曲率扰动的频谱和非高斯性产生贡献。场可能直接出现在预热模型中(曲率型预热),或通过其对质量或耦合的影响间接出现(调制预热)。基于δN公式给出了混沌膨胀的一般表达式,并将其应用于二次和四次混沌膨胀的情形.对于二次情况,曲率型预热在促进热膨胀方面是无效的,但是调制预热可以是有效的。对于四次暴胀,曲率型预热可能是有效的,但通常的δN形式必须修改。我们看到在什么情况下,Bond等人[0903.3407]最近的数值模拟可能足以为这种情况提供粗略的估计。本文谨以此文纪念2009年11月12日去世的列夫·科夫曼
2010-08-11 astro-ph.CO hep-ph 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
Constraints on variations in inflaton decay rate from modulated preheating
调制(p)再加热被认为是在CMB中产生超视界曲率扰动的另一种机制。但是这种机制产生的大的非高斯性和等曲率扰动排除了它作为产生CMB扰动的唯一过程的可接受性。我们研究了这样一种情况,即宇宙微波背景扰动主要是由暴胀过程中暴胀子的量子涨落产生的,但暴胀子与次级标量之间的调制耦合常数影响了预热过程,产生了一些额外的曲率扰动.如果调制标量场被认为是暗物质的候选者,场之间的耦合常数必须被不自然地微调,以保持局域形式的非高斯性和等曲率扰动的幅度在观测极限内;否则,模型的参数必须被严格约束。这些约束意味着调制预热产生的曲率扰动应小于总观测到的CMB扰动的15%。另一方面,如果调制标量场不是暗物质候选者,则模型的参数不能被约束,但是对来自调制预热的曲率扰动的最大量的约束仍然有效。
2016-05-29 astro-ph.CO
Perturbative Reheating After Multiple-Field Inflation: The Impact on Primordial Observables
我们研究了多场暴胀模型中微扰再热对原始观测量的影响。通过突然衰变计算,我们得到了局域型非线性参数$f_{\rm NL}^{\rm local}$、标量谱指数$n_ζ$和张量标量比$r_T$随暴胀场衰变率变化的解析表达式.我们比较我们的分析结果,一个完全数值的经典场论模拟,发现极好的协议。我们发现,$f_{\rm NL}$,$n_ζ$和$r_T$的再加热阶段的敏感性在很大程度上取决于基本的暴胀模型。我们量化这种敏感性,并讨论必须满足的条件,如果可观察到的预测是不敏感的动态再加热。我们证明,在完成再加热,所有的可观察量采取有限范围内的值,其限制完全由通货膨胀期间的条件。此外,在这两个领域的波动起着重要的作用,在确定充分依赖的动态再加热的观测。通过将我们的形式应用于两个具体例子,我们证明了再加热动力学变化引起的$f_{\rm NL}$、$n_ζ$和$r_T$的变化完全在普朗克的敏感度范围内,因此,在预测多场暴胀模型时必须考虑再加热的影响。我们的最终表达式是非常一般的,包括范围广泛的两个领域的暴胀模型,包括标准的曲率的情况。我们的结果允许一个更统一的方法来研究两个领域的通货膨胀,包括微扰再加热的影响。因此,整个类别的模型可以一起研究,允许更系统的方法通过观察来深入了解早期宇宙的物理学。
2014-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Low Scale Inflation at High Energy Colliders and Meson Factories
在能量密度小于(10 $^{14}$ GeV)$^4$时发生的暴胀产生的张量扰动太小,以至于无法用宇宙学巡天测量。然而,我们表明,它是可能的探测低尺度的暴胀,通过测量在低能量实验的暴胀子的质量。对低尺度四次山顶暴胀模型和曲率场进行了观测,确定了探测前景和宇宙学约束,曲率场在大尺度结构和宇宙微波背景上留下了标量扰动谱的印记.应用宇宙学约束,低尺度四次膨胀在能量GeV-PeV,可以映射到MeV-TeV的质量膨胀子共振,可通过希格斯门耦合在即将到来的对撞机和介子衰变实验。它表明,低尺度的暴胀子可以有可检测的大耦合到标准模型粒子通过希格斯门,允许迅速再加热后的通货膨胀,而不破坏,通过辐射校正的暴胀子的自耦合,必要的平坦度的低尺度暴胀的潜力。四次暴胀子-曲率子对的特征粒子谱被确定:在一个数量级内,曲率子的质量可以从暴胀子的质量预测,反之亦然。低尺度膨胀希格斯门灵敏度目标被发现用于LHC,SHiP,BEPC和KEKB等实验。
2016-11-02 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
What Planck does not tell us about inflation
普朗克的数据还没有发现非高斯性的“确凿证据”,这就需要考虑超越最简单的规范单场场景的暴胀模型。这就提出了一个重要的问题,即这些结果对更一般的模型,特别是多场暴胀有什么意义。在本文中,我们重新审视了四种方式,其中两个领域的情况下,可以表现出不同的单场模型;两个领域的慢滚动力学,曲率型行为,通货膨胀结束在一个非均匀的超曲面和调制再加热。我们研究的约束,普朗克数据把这些类的行为,集中在后两个已在最近的文献中研究最少。我们发现,后者的类几乎是等价的,并扩展他们以前的分析占任意演变的isocurvature模式,特别是把重要的限制高斯曲率的再热超曲面。然而,在一般情况下,我们发现普朗克双谱的结果只限制某些区域的参数空间,使我们得出结论,暴胀来源于一个以上的标量场仍然是一个重要的可能性。
2013-07-26 astro-ph.CO hep-th
Reheating after relaxation of large cosmological constant
我们提出了一个宇宙学模型的早期的情况下,将是大真空能量的弛豫过程,其次是一个再加热时代连接到标准的热大爆炸宇宙。避免微调的宇宙学常数是通过一个标量场的动力学,其动力学项是由时空曲率的逆功率调制。虽然它是在工作对辐射校正的暗能量,这一机制本身将消除不仅真空能量,而且所有其他物质的内容。我们目前的工作旨在完成的情况下,利用零能量条件违反部门的能量最终转移到一个再加热部门。我们提供了一个明确的例子,这一过程,从而实现了宇宙的热历史与一个可以忽略不计的宇宙学常数的宇宙开始的具体方案。
2022-05-24 astro-ph.CO gr-qc 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
Inflation with an extra light scalar field after Planck
贝叶斯推断技术被用来调查的情况下,一个额外的光标量场是目前在通货膨胀和再加热。这包括(但不限于)曲线型模型。我们设计了一个数值管道,$\simeq 200$膨胀设置$\times\, 10$再加热的情况下,$= 2000$模型的实施,我们提出了一些原型的潜力的结果。我们发现,单场模型是非常强大的光标量自由度的引入下。在单场水平被排除的模型一般不会得到改善,因为只有在非常精细的额外场参数值和/或产生大的非高斯性时,才能获得谱指数和张量标量比的良好值。唯一的例外是四次大场暴胀,因此普朗克之后的最佳模型有两种:一种是平台势,不管是否加入额外的场;另一种是在某些特定的再加热情形下,加入额外的轻标量场的四次大场暴胀。使用贝叶斯复杂性,我们还发现,更多的参数的约束,我们研究的模型比他们的单字段版本。这是因为附加的参数不仅对再热运动学有贡献,而且对宇宙学扰动本身也有贡献,而附加的场对这些扰动也有贡献。这两种效应之间的相互作用导致对退化的抑制,这是具有更多约束参数的原因。
2017-09-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dynamics of Relaxed Inflation
电弱尺度的宇宙学弛豫被认为是解决标准模型层次问题的一种机制。一个场,即弛豫子,会降低它的势,并在此过程中扫描希格斯粒子的平方质量参数,使其弛豫到一个参数上很小的值。在这项工作中,我们促进了弛豫的暴胀。我们把它耦合到阿贝尔规范玻色子,从而引入必要的耗散机制,在最后阶段减慢场。我们描述了一种新的再加热机制,它依赖于规范玻色子生产导致强电磁场,并通过真空生产的电子-正电子对通过施温格效应进行。我们把这种机制称为Schwinger再加热。我们讨论了该模型的宇宙学动力学以及来自CMB和其他实验的唯象约束。我们发现,截止接近普朗克尺度可以实现。在其最小形式,该模型不产生足够的曲率扰动和额外的成分,如曲率场,是必要的。
2018-02-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational Waves from Isocurvature Perturbations of Spectator Scalar Fields
Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago(卡弗里宇宙物理学研究所,芝加哥大学)
研究通过监视标量场等幅扰动产生引力波,探索早期宇宙物理,利用多频引力波观测约束膨胀动力学、暗物质生成和再加热。
2025-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spectator field models in light of spectral index after Planck
我们重新审视观众场模型,包括曲率和调制再加热的情况下,特别关注他们的生存能力,在新的普朗克时代,在一般观众场模型的光谱指数的基础上推导出的表达式。重要的是,最近的普朗克观测强烈倾向于红色倾斜的功率谱,而旁观者场模型倾向于预测尺度不变的功率谱。这意味着,在暴胀过程中,要么(i)哈勃参数像混沌暴胀中那样显著变化,要么(ii)观众场的标量势具有相对较大的负曲率。结合严格的非高斯约束,普朗克数据为我们提供了丰富的含义,各种观众场模型。
2013-10-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmon as the Modulon: Non-Gaussianity from Dark Energy
在第二类跷跷板机制的Higgs三重态在混沌暴胀中扮演暴胀子的角色的模型中,增长中微子的想法可以导致调制的再加热效应,并产生可检测的非高斯性.
2011-10-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Initial clustering of primordial black holes: A general formulation for arbitrary local non-Gaussianity
Institute of Science Tokyo(东京科学大学)
本文提出一种适用于任意局部非高斯性的原初黑洞初始成团的一般解析公式,推导出偏置参数,并推广至宽功率谱,为评估初始成团对PBH观测的影响提供了统一理论基础。
2026-09-21 astro-ph.CO
Review of local non-Gaussianity from multi-field inflation
我们回顾模型,产生一个大的非高斯的本地形式。我们首先简要地考虑三个模型,产生的非高斯无论是在或结束后的通货膨胀;曲率的情况下,调制(p)再加热和非均匀结束的通货膨胀。然后,我们专注于在暴胀过程中产生非高斯性的方法。我们推导出一般条件的产品或总和可分离的潜力必须满足,以产生一个大的本地双谱在慢卷膨胀。作为一个应用,我们考虑两个场的混合暴胀。然后,我们推导出一个形式主义,而不是基于慢卷,可以应用到模型中的慢卷参数变大之前,通货膨胀结束。一个精确的可解的两个领域的模型中,这种情况发生。最后,我们还考虑了进一步的非高斯观测值,f_NL和三谱的尺度依赖性。
2010-04-29 astro-ph.CO hep-th
Novel mechanism for CMB modulation in the Standard Model
我们证明,即使在没有直接耦合到暴胀子的情况下,光观众场也可以通过调制再加热产生相当大的CMB各向异性。当暴胀子衰变的相空间被旁观者调制时,这种效应就会产生,旁观者会为衰变产物产生质量。我们称之为机制\textit{indirect modulation},并表明,它可以源扰动,甚至四个数量级大于观察。重要的是,间接机制存在于用右手中微子扩展的标准模型中。对于最小耦合的希格斯玻色子玻色子,这导致了一个新的四次耦合的下界,并将中微子Yukawas限制在1以下。
2020-07-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Note on the production of scale-invariant entropy perturbation in the Ekpyrotic universe
在简单Ekpyrotic模型中采用标准熵机制产生近似标度不变的高斯原始微扰时,熵方向是快中子不稳定的。本文研究了Ekpyrotic宇宙中尺度不变熵微扰通过非极小耦合的稳定产生。在这个模型中,非最小耦合无质量标量场作为旁观者,并通过引入非最小耦合来稳定。它总是对应于熵场在收缩和适当的耦合可以得到一个标度不变的频谱。这种情况下需要额外的机制,如曲率或调制预热转换后的熵扰动的曲率扰动反弹。
2013-06-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scale-invariant cosmological perturbations from Horava-Lifshitz gravity without inflation
基于Horava最近提出的引力重正化理论,我们提出了一个简单的方案来产生几乎标度不变的超视界曲率扰动。动力学临界指数z=3的各向异性标度意味着在膨胀宇宙的早期产生的自由标量场的量子涨落幅度对哈勃膨胀率不敏感,因此是标度不变的。这些波动后来被曲率机制或/和重粒子/振荡场的调制衰变转换为曲率扰动。例如,这种情况适用于幂律展开a \propto t^p,其中p>1/3,因此不需要暴胀。此外,该方案不依赖于任何附加假设,例如细致平衡条件。
2009-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
How to remedy the eta-problem of SUSY GUT hybrid inflation via vector backreaction
结果表明,在超引力暴胀模型中,当规范场的规范动力学函数受暴胀子调制时,我们可以得到一个新的暴胀吸引子解,其中暴胀子的翻转由于矢量场反作用而受到附加阻抗.结果,标量势的方向,由于强烈的凯勒修正,变得过于陡峭和弯曲,通常支持慢卷暴胀,现在可以自然地这样做。这就解决了超引力中臭名昭著的暴胀问题,而且尽管η的阶数为1,曲率扰动的谱指数也保持为轻微的红色。这种机制被应用到一个模型的混合通货膨胀在超重力与通用Kaehler潜在的。曲率扰动的谱指数为0.97 - 0.98,与数据非常吻合。规范场可以作为矢量曲率,在曲率微扰中产生统计各向异性。然而,这种各向异性只有在规范耦合常数异常小的情况下才有可能观察到。
2012-05-22 astro-ph.CO hep-ph
A Cosmological Higgs Collider
在暴胀过程中希格斯场的量子涨落可能是通过希格斯依赖暴胀子衰变的原始密度扰动的来源。通过测量原始非高斯性,这种所谓的希格斯调制再加热方案为我们提供了一个独特的机会,以探测希格斯相互作用在极高的能量尺度,我们称之为宇宙希格斯对撞机(CHC)。我们实现CHC在一个简单的情况下,暴胀衰变到希格斯门标量,考虑到希格斯波动振幅的衰变后,通货膨胀。我们还计算了标准模型粒子的CHC信号,即它们在压缩双谱中的印记,它可以很大。CHC的概念可以直接推广到具有其他类型等曲率扰动的宇宙学等曲率对撞机。
2019-07-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Generalized Non-Minimal Derivative Coupling: Application to Inflation and Primordial Black Hole Production
我们引入暴胀模型,其中暴胀具有依赖于场的非最小导数耦合到爱因斯坦张量,我们命名为GNMDC。这Horndeski长期提供了新的和可区分的通货膨胀的预测框架,改善可能的问题与梯度不稳定性在再加热阶段。我们使用幂律单项式势和指数势研究暴胀现象。我们进一步阐述了暴胀子调制GNMDC的影响,并构建GNMDC项,可以放大小尺度下原始扰动的功率谱,触发PBH产生。GNMDC的一个吸引人的特点是,通货膨胀,以及PBH的生产,可以利用希格斯势实施。
2020-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Local non-Gaussianity from inflation
原始扰动的非高斯分布有可能揭示在非常早期的宇宙中起作用的物理过程。局部模型提供了一类定义明确的非高斯分布,这些分布是从膨胀期间高斯场波动开始的超哈勃尺度上密度扰动的非线性演化中自然产生的。我描述的delta-N形式主义用于计算原始密度扰动在大尺度上,然后审查几个模型的起源,本地原始非高斯,包括cuvaton,调制再加热和ekpyrotic方案。我在附录中列出了在特定论文中使用的符号约定表。
2010-04-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scale-dependent non-Gaussianity probes inflationary physics
我们计算的双谱和三谱的非高斯原始密度扰动的(准)本地模型的尺度依赖性,并描述这种尺度依赖性的新的可观测参数。它们可以帮助区分暴胀模型,因为它们对标准观测量无法探测到的暴胀物理性质很敏感。我们发现这些参数之间的一致性关系,在某些类别的模型。我们将我们的研究结果应用到调制再加热的情况下,表明非高斯性的尺度依赖性可以是显着的。我们还讨论了双谱和三谱的尺度依赖性,在这种情况下,一个不同的形状,以及考虑中的数字的整体规模。最后给出了实空间中曲率扰动的一个公式,它通过放弃f_NL和g_NL是常数的假设而推广了标准的局部形式.
2010-10-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational Waves from Axion Monodromy
大场暴胀可以说是慢卷暴胀最简单、最自然的变体。Axion monodromy可能是实现这种情况的最有前途的框架。作为其定义特征之一,长程多项式势具有短程瞬变调制。这些可以在后暴胀区域的潜力引起一系列的局部极小值。我们表明,对于某些参数的选择,暴胀子填充一个以上的这些真空内一个单一的哈勃补丁。这对应于动态相分解,类似于热一阶相变过程中发生的情况。在随后的气泡壁碰撞过程中,最低的轴子极小值最终占据了所有空间。我们的主要结果是,这个剧烈的过程产生了引力波,非常像一阶相变的情况。我们计算信号的能量密度和峰值频率,其可以位于mHz-GHz范围内的任何地方,可能在下一代干涉仪的范围内。我们还注意到,这种“动力学相分解”现象及其引力波信号是更普遍的,并可能适用于其他的膨胀或再加热方案与轴子和调制的潜力。
2016-07-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological Non-Gaussianity from Neutrino Seesaw Mechanism
本文提出结合暴胀与中微子跷跷板的新框架,通过Higgs调制再加热机制产生原初曲率扰动,首次证明其引发的非高斯性特征可直接探测高能标跷跷板机制,并与低能中微子实验及对撞机Higgs测量相关联。
2025-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph