Low-frequency Gravitational Waves from Double-inflection-point Inflation
我们研究了双拐点暴胀中原初标量扰动产生引力波的过程，其中一个拐点在大尺度下预测了与CMB观测一致的功率谱，而另一个拐点在小尺度下产生了标量扰动功率谱中的一个大峰值.我们发现，未来的空间激光干涉仪可以探测到低频的约化引力波。
2019-07-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A universal scaling law for gravitational waves induced during inflation
本文提出暴胀期间引力波谱的通用缩放定律，揭示其标度不变性与源谱无关的特性。
2025-12-16 astro-ph.CO gr-qc 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
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
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
Vector dark matter production from inflation with symmetry breaking
我们提出了一个方案，矢量暗物质生产对称性破缺结束时的通货膨胀。在这个模型中，与暗光子的量子涨落相关的累积能量密度解释了暗物质目前的能量密度。暴胀子是一个实标量场，而重复标量场，如混合暴胀瀑布，在暗规范场下带电。在暴胀结束时，重场变成快子，迅速滚向全局最小值，暗光子通过希格斯机制获得质量。为了防止暴胀过程中矢量场能量密度的衰减，我们在暴胀子和规范场之间引入耦合，使得能量被泵送到暗区。该装置可以产生观测到的暗物质丰度的暗光子的质量范围很广，并与周围的$10^{12}$ GeV的再加热温度。该模型预测了宇宙弦在暴胀结束时的形成，其张力与CMB上界一致。
2021-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Photon Dark Matter from Quantum Fluctuations during Starobinsky Inflation
The University of Tokyo（东京大学）
本研究针对Starobinsky暴胀模型，计算暴胀期间量子涨落产生的暗光子暗物质的残留丰度，结合观测约束得出其质量需在5.6至7.4 μeV范围内。
2026-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
The origin of dark matter, matter-anti-matter asymmetry, and inflation
早期宇宙加速膨胀的一个快速阶段，称为暴胀，稀释了除了真空引起的量子涨落之外的所有物质。这些是负责播种的初始扰动的重子物质，非重子暗物质和观测到的温度各向异性的宇宙微波背景（CMB）辐射。为了解释今天观测到的宇宙，暴胀的结束还必须激发一个充满重子、一定量的重子不对称性和暗物质的热浴。我们回顾了目前的理解膨胀，暗物质，产生物质-反物质不对称性的机制，并在地面和空间为基础的实验测试他们的前景。
2011-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
TASI Lectures on Early Universe Cosmology: Inflation, Baryogenesis and Dark Matter
这些讲座，在TASI 2018年提出，提供了一个简明的介绍膨胀，重子生成，和暗物质方面没有涵盖的其他讲座。对暴胀的强调是一种直观的理解和限制暴胀模型的技术。对于重子生成，我们集中在两个例子，leptogenesis和电弱重子生成，注意单态辅助两步相变。关于暗物质，我们回顾了不同类别的模型区分其机制，以获得所观察到的遗迹密度，包括热冻结，不对称暗物质，冻结，SIMP暗物质，超轻标量和轴子的错位机制，和生产的原始黑洞在膨胀过程中。提供了问题集。
2021-08-02 astro-ph.CO 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
Is the Spectrum of Gravitational Waves the "Holy Grail" of Inflation?
人们常说，通过观测宇宙微波背景的B模偏振来探测原初引力波的频谱是暴胀的“圣杯”。这篇短文的目的是指出，寻找B模偏振的引力波信号确实具有巨大的科学意义。然而，与其证明暴胀是早期宇宙学的正确范式，直接原始B模式偏振的积极信号很可能是由于暴胀之外的其他来源。事实上，仔细描述B模式极化的光谱甚至可能证伪暴胀范式。
2011-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Chiral Primordial Gravitational Waves from Dilaton Induced Delayed Chromo-natural Inflation
我们研究了耦合到SU（2）规范场的介子和轴子驱动的暴胀。我们发现，由介子驱动的暴胀发生在暴胀的早期，在此期间，由于规范动力学函数的作用，规范场增长。当磁场的能量密度赶上电场的能量密度时，色自然暴胀在暴胀的后期占据主导地位，我们称之为延迟色自然暴胀。因此，由轴子和规范场驱动的延迟色自然暴胀是由轴子引起的。该模型的有趣结果是在小尺度上手征原初引力波的产生。由于规范场在暴胀的早期是惰性的，所以它与传统的色自然暴胀相比是可行的。我们发现的参数区域中的手征引力波产生的频率范围高于nHz，这是潜在的检测在未来的引力波干涉仪和脉冲星定时阵列，如DECIGO，eLISA和SKA。
2016-02-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Quest for B Modes from Inflationary Gravitational Waves
本文描述了在暴胀引力波引起的宇宙微波背景（CMB）极化中寻找旋度分量（B模）的工作。给出了暴胀的正则单场慢滚模型，解释了原初密度微扰和引力波的量子产生。它示出了如何这些引力波，然后引起在CMB极化。然后，我们描述的CMB偏振模式的几何分解成旋度自由分量（E模式）和旋度分量（B模式），并明确表明，引力波诱导B模式。我们讨论了B模式引起的引力透镜和银河前景，并显示如何两者都是区别于那些引起的通货膨胀引力波。这些B模式的实验追求所涉及的问题进行了描述，我们总结了一些正在追求的战略。最后，我们简要讨论了探测/表征暴胀引力波背景的其他途径。
2015-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Q-ball dark matter and baryogenesis in high-scale inflation
我们研究了这样一种情况，一个平坦的方向创建重子不对称的反宇宙，而从另一个方向的Q球可以是暗物质规范介导的超对称破缺的高尺度膨胀。在暴胀期间，阿弗莱克-戴恩场保持在普朗克尺度附近的事实抑制了等曲率波动。我们发现暗物质Q球可以在未来的IceCube实验中被探测到。
2015-02-23 astro-ph.CO hep-ph
Quintessential Inflation in Mimetic Dark Matter
本文提出了一个来自模拟暗物质（MDM）的典型暴胀（QI）方案。该场景基于Chamseddine和Mukhanov \cite{chams}提出的MDM模型，使用了在三个时间间隔上定义的势：第一个时间间隔在充气期间，第二个时间间隔在充气结束后$10^{-65}s$，第三个时间间隔在充气结束后。宇宙的能量密度在膨胀期间是恒定的，然后是物质/辐射主导的宇宙，最后以对应于暗能量的恒定能量密度结束。尺度因子在膨胀期间和之后具有加速膨胀的性质。我们将展示这仍然是一个可行的方案，即使暴胀后的尺度因子不是减速的德西特宇宙的尺度因子。
2015-07-31 astro-ph.CO gr-qc
Generalizing a Unified Model of Dark Matter, Dark Energy, and Inflation with Non Canonical Kinetic Term
研究了一个具有非正则动力学项的单标量场的暗能量、暗物质和暴胀统一模型。在这个模型中，拉格朗日的动力学项解释了暗物质和暗能量，在早期，二次势解释了慢卷暴胀。本工作是Bose和Majumdar [1]工作的扩展，Chimento在[2]中提出了更一般的动力学项。我们证明了该模型是可行的背景和线性扰动水平。
2011-02-21 astro-ph.CO gr-qc
Non-thermally trapped inflation by tachyonic dark photon production
我们证明了在U（1）$_{\rm H}$规范对称性下荷电的暗Higgs场，如果暗光子是由轴子凝聚体通过快子预热产生的，那么暗Higgs场将长时间被囚禁在原点.被捕获的暗希格斯粒子可以驱动晚期暴胀，产生大量的熵。与热膨胀不同，暗希格斯势不需要非常平坦，因为暗希格斯的有效质量会被动量极低的暗光子的大场值所增强。在暴胀之后，暗希格斯粒子衰变为大量的暗光子，暗光子通过动力学混合进一步衰变为SM粒子。我们表明，一个可行的参数空间的很大一部分是在未来的暗光子的实验搜索，因为动力学混合是有界的成功再加热。当暗光子的质量不是Stückelberg质量，而是由Higgs机制产生时，我们还讨论了Schwinger效应对暗光子产生的阻碍作用.这种非热陷胀可以应用于其他宇宙学场景，如早期的暗能量，被称为哈勃张力的解决方案之一。
2021-11-22 astro-ph.CO hep-ph
WIMP Dark Matter and Unitarity-Conserving Inflation via a Gauge Singlet Scalar
一个与引力耦合非最小的规范单重标量可以驱动膨胀，然后冻结成为冷的暗物质。我们探索这个想法，重新审视通货膨胀的单线态方向（S-通货膨胀）和希格斯门暗物质在光的希格斯发现，从LUX和普朗克观测的限制。我们发现，参数空间的大区域仍然是可行的，因此，成功的膨胀是可能的，暗物质遗迹丰度可以复制。此外，标量单线态可以稳定电弱真空，同时克服希格斯暴胀遇到的暴胀过程中的幺正性破坏问题，只要单线态是一个真正的标量。2- $σ$普朗克上限对$n_s$施加的单重态质量低于2 TeV，因此，几乎整个允许的参数范围可以探测氙1 T。
2015-10-14 astro-ph.CO hep-ph
Interplay between Higgs inflation and dark matter models with dark $U(1)$ gauge symmetry
本文研究暗 $U(1)_D$ 扩展模型中暗物质与希格斯暴胀的相互作用，发现费米子暗物质主导时模型可避开直接探测限制，并通过数值分析确定了能统一解释暗物质和三种希格斯暴胀方式的参数空间。
2024-05-06 astro-ph.CO hep-ph
A Unified No-Scale Model of Modulus Fixing, Inflation, Supersymmetry Breaking and Dark Energy
我们提出了一个最小的SU（2，1）/SU（2）x U（1）无尺度模型，该模型以经济的方式结合了模量固定、类似斯塔宾斯基的暴胀、超对称性破缺的可调尺度以及小宇宙学常数的可能性，又名暗能量。
2019-11-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spin-2 dark matter from inflation
本文提出暴胀期间产生的自旋-2粒子可作为暗物质，通过破坏de Sitter等距性放宽Higuchi界，从而允许轻模式激发。
2023-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Quintessential inflation: A unified scenario of inflation and dark energy
典型暴胀通过单个标量场统一了暴胀和后期加速。我们已经讨论过这样一种情形，即正则和非正则标量场。标量场在暴胀期间表现为暴胀子场，在后期表现为精粹场。此外，模型的预测已与最近的普朗克数据进行了比较。
2018-01-10 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
Dark Fermions and Spontaneous $CP$ violation in $SU(2)$-axion Inflation
值得注意的是，如果$CP$在暴胀物理中自发破缺，费米子会注意到并记住它。基于此，我们提出了一个新的（非热）机制，用于产生热大爆炸前的自相互作用暗狄拉克费米子。非阿贝尔规范场和轴子是暴胀粒子物理的重要内容。在此背景下，我们分析研究了$SU(2)$规范场下的狄拉克费米子二重态，并利用点分裂技术对流进行正则化。我们表明，非平凡的$CP$违反真空结构的$SU(2)$ -轴子模型，自然导致一个有效的机制，产生大量的费米子在通货膨胀。费米子反反应的大小和暗费米子的密度分数为费米子的质量设定了上限。在大统一理论尺度的暴胀中，产生的暗费米子，只在引力作用下耦合到可见扇区，可以和$m\lesssim 10 TeV$一样重。
2019-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Deflation of the cosmological constant associated with inflation and dark energy
为了解决宇宙学常数的微调问题，我们提出了一个真空能量与暴胀子场非极小耦合的简单模型。在这个模型中，真空能量在暴胀前和暴胀时期衰减到暴胀子，因此宇宙学常数在暴胀后有效地从普朗克质量尺度收缩到一个更小的尺度，并在宇宙晚期扮演着暗能量的角色。我们表明，我们的通货紧缩的情况是适用于任意的慢卷通货膨胀模型。我们还采取了两个具体的通货膨胀潜力来说明我们的结果。
2016-06-08 astro-ph.CO gr-qc
Prospects for determination of thermal history after inflation with future gravitational wave detectors
宇宙在暴胀和大爆炸核合成之间的热历史还没有被观测到。它将通过探测膨胀过程中产生的原始引力波来探测，其中包含有关再加热温度以及膨胀后宇宙状态方程的信息。基于Fisher信息形式主义，我们研究如何准确的张量标量比和再加热温度膨胀后，可以同时确定与空间为基础的引力波探测器，如DECI-hertz干涉仪引力波天文台（DECIGO）和大爆炸观测器（BBO）。我们发现，如果张量与标量之比约为0.1，再加热温度约为10^7 GeV，则最好确定再加热温度，并探索可检测的参数空间。我们还发现，如果暴胀引力波被成功探测到，早期宇宙的物态方程也可以被精确地确定，以区分不同的物态方程参数。因此，未来的引力波探测器提供了一个独特的和有希望的机会，以揭示宇宙的热历史约10^7 GeV。
2011-10-19 astro-ph.CO gr-qc 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
Dark Matter as an Inflationary Relic in Warm Inflation
Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究院）；Ashoka University（阿肖卡大学）；Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学间天体物理中心）
研究表明暖暴胀结束后，强耗散过程迅速减弱，残留的暴胀子凝聚体演化为冷暗物质，其质量由观测暗物质丰度确定为约0.02 MeV。
2026-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Gravitational Waves in non-Minimally Coupled Chromo-Natural Inflation
我们考虑类轴子粒子通过Chern-Simons项耦合到SU（2）规范扇区驱动的暴胀。这种情况被称为色球自然膨胀，与CMB的观测结果相矛盾。为了弥补这一事实，并保持对称性和有趣的引力波现象所表现出的模型，我们探讨了非最小耦合的轴子暴胀的爱因斯坦张量。我们确定的参数空间区域对应于一个可行的宇宙学在CMB尺度。我们还强调了一个大的手征引力波信号在小尺度的可能性。这对于引力波干涉仪来说是特别有意义的。
2023-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Dark Radiation and Inflationary Freedom
由暴胀引起的标量扰动的松弛的原初功率谱（PPS）会影响由宇宙微波背景和其他宇宙学测量得到的暗辐射约束。如果暴胀产生了初始涨落的非标准PPS，那么完全热化的轻无菌中微子可以被CMB观测所青睐，而不是被强烈地排斥。在热轴子的情况下，当PPS不同于标准幂律时，对轴子质量的约束被放松。
2015-10-20 astro-ph.CO hep-ph
Completely Dark Photons from Gravitational Particle Production During Inflation
从有质量矢量场的de Broglie-Proca Lagrangian出发，计算了暴胀过程中引力粒子产生（GPP）产生的粒子数密度，并详细考虑了再加热过程中粒子数密度的演化.我们发现，在一个很宽的范围内，低至微电子伏到$10^{14}$ GeV的暗光子暗物质的生产似是而非的方案。引力粒子的产生不依赖于暗光子与标准模型粒子的任何耦合。
2021-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Super-Heavy Dark Matter - Towards Predictive Scenarios from Inflation
柯尔曼-温伯格暴胀的一般预测是存在一个重粒子扇区，它与暴胀子（该扇区中最轻的状态）的相互作用在回路水平上产生暴胀子势。对于典型的相互作用，重扇区可能包含稳定状态，其残余丰度在暴胀结束时仅由引力产生。这一普遍特征，以及迄今为止没有任何暗物质的粒子物理信号，促使我们在暗区物理学中寻找新的方向，包括暗物质超重的情况。在这篇文章中，我们研究的可能性，暗物质甚至比暴胀子更重，它的存在遵循暴胀子动力学，它今天的丰度是{ \it自然}由引力相互作用的弱点决定。这意味着超重暗物质可以通过测量暴胀参数和/或CMB等曲率扰动和非高斯性来检验。我们明确的工作的三个科尔曼-温伯格暴胀的情况下，研究超重暗物质生产在这些情况下的系统学的细节，并计算哪些部分的参数空间可以探测未来的CMB测量。
2017-03-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves and large field inflation
根据著名的Lyth界，人们可以通过找到具有足够大的张量标量比$r$的张量模来确认大场暴胀。在这里，我们将试图回答两个相关的问题：是否有可能通过找不到$r$在某个临界值以上的张量模来排除所有的大场暴胀模型？通过测量$r$，我们能对暴胀的尺度说些什么？然而，为了回答这些问题，人们应该区分两种不同的大场暴胀定义和三种不同的暴胀标度定义。我们将使用宇宙学的$α$ -吸引子理论作为一个方便的试验场来研究这些问题。
2016-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Constraining Inflationary Dark Matter in the Luminogenesis Model
使用重整化群流和宇宙学约束的膨胀模型，我们利用宇宙膨胀和暗物质粒子的动力学质量之间的一个独特的连接在发光模型，统一模型与规范组$SU(3)_C \times SU(6) \times U(1)_Y$，打破了标准模型与额外的规范组暗物质时，暴胀子滚入真正的真空。在这个模型中，暴胀子衰变产生了暗物质，暗物质又以与宇宙学数据相符的正确比例衰变为发光物质。这个模型的一些吸引人的特征包括自相互作用的暗物质，这可能解决矮星系结构和星系中心暗物质尖点的问题。
2015-09-17 astro-ph.CO hep-ph
Reheating-Induced Axion Dark Matter After Low Scale Inflation
轴子和暴胀子之间的动力学混合允许产生轴子暗物质，即使暴胀哈勃尺度小于零温度轴子质量。我们分析了这个最近发现的“inflaxion”框架中的轴子动力学，并提出了一个新的宇宙学的情况下，轴子漂移远离其真空期间的再加热时代，引起了观察到的暗物质丰度。我们讨论了量子色动力学的轴子和类轴子粒子的影响。
2020-09-09 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
Inflation and majoron dark matter in the seesaw mechanism
我们提出暴胀和暗物质有一个共同的起源，与中微子质量产生方案有关。作为一个模型，我们考虑了整体轻子数在跷跷板机制下的自发破缺。我们表明，它提供了一个可接受的通货膨胀的情况下，与最近的CMB B-模式观察的BICEP 2实验。该方案也可以通过合理的参数选择来解释宇宙的重子不对称性。
2014-09-10 astro-ph.CO hep-ph
Common origin of modified chaotic inflation, non thermal dark matter and Dirac neutrino mass
我们提出了一个粒子物理标准模型的最小扩展，以适应宇宙暴胀，暗物质和轻中微子质量。虽然暴胀阶段是从修改后的混沌暴胀方案中获得的，与最新的宇宙学数据一致，但暗物质粒子是费米子单线态，在早期宇宙中仍然处于平衡状态。标量场通过适当的修改恢复了混沌膨胀的场景，也有助于产生暗物质与其母粒子的微小耦合，自然实现非热或冻结类型的暗物质场景。有趣的是，同样的辅助标量场也有助于实现微小的汤川耦合，这是从中微子耦合到标准模型（如希格斯场）产生亚电子伏狄拉克中微子质量所必需的。极小性以及为所有三个问题提供统一的解决方案，使模型在跨越所有边界的实验中保持预测性。
2020-03-25 astro-ph.CO hep-ph
Unifying dark matter, dark energy and inflation with a fuzzy dark fluid
标量场出现在许多宇宙学模型中，特别是为了解释暗能量和暴胀，但也是为了模拟暗物质。在本文中，我们表明，这是可能的标量场同时取代暗物质，暗能量和通货膨胀假设存在的非最小耦合到重力，墨西哥帽潜力，和自发对称性破缺前的通货膨胀。在暴胀之后，标量场表现得像一种暗流体，模仿暗能量和暗物质，并且具有类似于模糊暗物质的暗物质行为。
2020-07-10 astro-ph.CO hep-th
Asymmetric Dark Matter and Baryogenesis from Pseudoscalar Inflation
我们表明，重子不对称的宇宙和暗物质丰度可以解释在一个单一的框架内，利用最大螺旋超磁场产生的赝标膨胀和手征异常的标准模型。我们考虑一个最小的非对称暗物质模型，没有反常和约束。我们发现观测到的重子和暗物质丰度在很宽的暴胀参数范围内都能得到，并且暗物质的质量范围在7-15 GeV之间。我们的机制的新颖性源于这样一个事实，即在膨胀过程中发生的CP破坏的同一来源解释了重子和暗物质在宇宙中的两个膨胀参数，从而解决了所有的初始条件问题，在一个经济的方式。
2019-10-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Curvaton as dark matter with secondary inflation
我们考虑一个新的宇宙学的情况下，一个曲率是长寿命的，并发挥冷暗物质（CDM）的存在下，一个短的，二次膨胀的作用。在曲率子情形下，大尺度宇宙学扰动的非平凡演化会影响短期暴胀的持续时间，导致暴胀的非均匀结束。曲率扰动的非线性参数为fNL ~ 5/4和gNL ~ 0。曲率子丰度可以被短期暴胀很好地稀释，因此，它不必衰变为标准模型粒子。然后，曲率可以解释目前的CDM与等曲率扰动被充分抑制，因为绝热和CDM等曲率扰动具有相同的起源。作为一个明确的例子，我们考虑的热膨胀的情况下，弦轴子作为这种曲率的候选者-暗物质。我们进一步讨论了用QCD轴子来鉴别弯曲暗物质的可能性。
2017-03-24 astro-ph.CO hep-ph
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
