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
A Study of an Einstein Gauss-Bonnet Quintessential Inflationary Model
在本文中,我们研究了一类典型的Einstein Gauss-Bonnet模型,着重于它们的早期和晚期现象。关于早期的现象学,我们正式这些模型的慢卷演化,我们详细计算的原始曲率扰动和张量标量比的谱指数。正如我们所证明的,由此产生的观测指数可以与普朗克和BICEP 2/BICEP阵列观测约束兼容。关于后期行为,通过进行数值分析,我们证明了一类模型,其耦合函数$ξ(ϕ)$到高斯-博内标量满足$ξ(ϕ)\sim \frac{1}{V(ϕ)}$,产生类似的演化模式,在后期的特点是减速时代,直到一些临界红移,在这一点上,宇宙超减速,随后加速,直到现在的时间,但速度在下降。临界红移主要取决于为标量场选择的初始条件,并且对于所研究的所有典型的爱因斯坦高斯-邦内模型,晚时间时代是在标量场的大值下实现的。
2019-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Simple inflationary quintessential model II: Power law potentials
目前的工作是我们以前的工作的续集物理学. Rev. D {93},084018(2016)[arXiv:1601.08175 [gr-qc]] cite {hap}它描绘了一个简单版本的暴胀典型模型,其暴胀阶段由希格斯型势描述,由于指数势,典型阶段负责。此外,该模型预测了一个非奇异的宇宙在过去是测地线过去不完整的。此外,还发现,当允许运行时,该模型与普朗克2013年的数据一致。但是,这个模型被发现是不成功的普朗克2015年的数据,无论是否运行。然而,在这个续集中,我们提出了一个家庭的模型运行的一个单一的参数$alpha in [0, 1]$,提出了另一个"通货膨胀的精髓模型",其中的通货膨胀和精髓制度分别描述的幂律潜力和宇宙学常数。该模型也是非奇异的,虽然测地线过去不完整的引用模型。然而,目前的一个被发现是更简单的相比,以前的模式,它是在良好的协议与观测数据。我们注意到,与之前的模型不同,该模型在运行的情况下仅与普朗克2013年的数据匹配,无论运行是否允许,该系列的大量模型都与$alpha in [0,1/2)$匹配普朗克2013年和普朗克2015年的数据。因此,与过去的同伴相比,当前模型家族的性质证明了随着观测数据的不断改进,需要一个更好的宇宙学模型。
2016-09-12 gr-qc
Low-scale Quintessential Inflation
在典型的暴胀模型中,驱动暴胀的同一个主场后来成为(当前)加速膨胀的动力学来源。典型的暴胀模型要求在暴胀结束时,在$10^{-6}M_{\rm P}$附近有一个曲率尺度,以便解释在微波天空中观测到的大尺度波动。如果暴胀结束时的曲率尺度比$10^{-6}M_{\rm P}$小得多,则由于标量自由度的松弛,可以产生大尺度绝热模式,根据最近的术语,这将被一般地表示为曲率场。绝热模的产生进行了详细分析的情况下,最小的典型的暴胀模型最初提出的Peebles和Vilenkin。
2003-01-30 gr-qc hep-ph
Quintessential $α$-attractor inflation: A dynamical systems analysis
本文通过动力系统分析,将quintessential $\alpha$-attractor暴胀模型转化为紧致状态空间上的正则系统,完整描述解空间,并引入新方法利用辐射主导不动点线获取quintessence演化初始数据。
2024-02-07 astro-ph.CO gr-qc
Quintessential Inflation with Dynamical Higgs Generation as an Affine Gravity
首先,我们基于非黎曼(度规无关)时空体元的形式,提出了一个标度不变的修正引力与中性标量“暴胀子”和类Higgs SU(2)xU(1)iso-doublet标量场的相互作用。这个模型在爱因斯坦物理框架中描述了一个典型的暴胀场景,由“暴胀子”驱动,加上引力暴胀子辅助的后暴胀宇宙中的动力学自发SU(2)xU(1)对称性破缺,而SU(2)xU(1)对称性在暴胀时期保持不变。接下来,我们发现后者的典型的暴胀模型与动力学希格斯效应作为一个爱丁顿型纯仿射引力的明确表示。
2020-04-13 gr-qc hep-th
Quintessential constant-roll inflation
我们研究了一个单场模型的背景下,恒滚暴胀,其中暴胀子移动到最低点的潜力与一个恒定的速度滚动。我们使用一个典型的暴胀模型得到的洛伦兹函数,这是依赖于e-折叠的数量。利用CMB各向异性观测数据\textit{i.e.}、Planck和Keck/array数据集,对模型进行了暴胀分析,并找到了参数空间上的观测约束。当$ξ=120$、$|β|=0.02$和$N=60$时,我们发现洛伦兹函数的宽度的观测可接受值为$68\%$ CL处的$0.3<Γ\leq0.5$和$95\%$ CL处的$Γ\leq0.3$。此外,我们获得了观测上有利的值的洛伦兹函数的振幅为$400<ξ\leq600$在$68\%$ CL和$ξ\leq400$在$95\%$ CL时,$Γ=0.1$,$|β|=0.02$和$N=60$。此外,我们研究了模型的弱引力猜想的方法使用沼泽地的标准。
2021-11-21 astro-ph.CO gr-qc
Electromagnetic response of a Gaussian beam to high-frequency relic gravitational waves in quintessential inflationary models
最近经典暴胀模型预期的高频残余引力波(GW)的最大信号和峰值可能牢牢地定位在GHz区域,即残余引力子的能量密度的临界单位(即,$ h_0^2 Ω_{GW}$)的数量级为$10^{-6}$,大约比普通暴胀模型大8个数量级。这是在较小的电磁检测系统中对高频GW的电磁(EM)响应的最佳频带。研究了高斯光束通过静态磁场时对高频波导的电磁响应。发现在同步谐振条件下,一阶微扰电磁功率通量在高斯光束对称轴附近将包含“左圆波”和“右圆波”,但遗迹GW的+偏振态和$\times$偏振态产生的微扰效应具有不同的性质,在局部区域内,扰动行为明显不同于背景电磁场。对于典型参数为$ ν_g = 10^{10}Hz$、$ h = 10^{- 30} $的典型暴胀模型中的高频遗迹GW,通过区域$ 10^{- 2} m^{2} $的相应微扰光子通量将被期望为$ 10^{3}s^{-1} $。这是我们最近使用典型的实验室参数分析和估计的最大微扰光子通量。此外,我们还讨论了高频残留GW在高斯光束中产生的几何相移,并估计了可能的物理效应。
2003-06-20 gr-qc
Constraining Quintessential Inflation with ACT: A Gauss-Bonnet Gateway
Institute for Theoretical Physics and Cosmology, Zhejiang University of Technology(浙江工业大学理论物理与宇宙学研究所);Department of Physics, Islamic University of Science and Technology(伊斯兰科技大学物理系);Department of Physics, School of Advanced Sciences, Vellore Institute of Technology (VIT)(维罗尔理工学院高级科学学院物理系);Centre for Cosmology and Science Popularization (CCSP), SGT University(SGT大学宇宙学与科学普及中心)
本文通过ACT数据研究quintessential 抖动模型,利用EGB引力框架,发现指数和sech型耦合可使r和n_s落入ACT允许范围,而tanh型耦合则不被青睐,展示了EGB修正对模型的适应性。
2026-06-08 astro-ph.CO gr-qc
Spikes in the Relic Graviton Background from Quintessential Inflation
经典暴胀模型中产生的引力波能谱在频率上增加,并在170 GHz附近出现一个尖锐的尖峰,在那里,今天储存在残余引力子中的临界能量密度的相关部分是$10^{-6}$的量级。我们将我们的研究结果与普通的通货膨胀模型的频谱进行对比,我们评论可能的检测策略的尖峰。
1999-03-05 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational waves from global cosmic strings in quintessential inflation
与引力的非最小耦合与典型暴胀情景中出现的后暴胀动力学主导时代相结合,可能导致内部对称性的自发对称性破缺,并最终在辐射主导开始时恢复。一般来说,这些对称性的破坏会导致产生短暂的拓扑缺陷,这些缺陷往往会产生引力波,直到对称性恢复。本文研究了全球宇宙弦网络在动力学对称破缺和$U(1)$对称恢复后产生的引力波背景。由此产生的功率谱取决于加热过程的持续时间,它是潜在的可检测的,提供了一个测试存在的非最小耦合到重力和特征能量尺度的后暴胀物理。
2019-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Production and detection of relic gravitons in quintessential inflationary models
Peebles和Vilenkin最近提出的一大类典型的暴胀模型导致了后暴胀阶段,其有效状态方程比辐射更严格。预期的引力波对数能谱倾向于高频率,其特征在于两个参数:暴胀曲率尺度,在该尺度下发生向刚性相的过渡,以及(非共形耦合)标量自由度的数量,其衰变为费米子触发宇宙引力再加热的开始。根据模型的参数和不同的暴胀动力学(在刚性演化开始之前),对于大于1 Hz的频率,残余引力子的能量密度可以比标准暴胀模型中的大得多。我们估计所需的灵敏度检测预测的光谱振幅,并表明,我们的参数空间的允许区域导致信号小于(由一个1.5数量级)比先进的LIGO灵敏度在0.1千赫的频率。在我们的背景下,最大的信号预计在GHz区域,在那里,临界单位(即$h_0^2 Ω_{GW}$)的残余引力子的能量密度是$10^{-6}$的数量级,大约比普通的暴胀模型大8个数量级。较小的探测器(不一定是干涉仪)可能与GHz频率窗口中的探测目的有关。我们建议/推测,未来的测量通过微波腔可以提供有趣的观点。
1999-02-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Quintessential inflation from 5D warped product spaces on a dynamical foliation
假设在翘曲乘积空间类上存在一个5D纯动力学标量场,我们研究了在4D超曲面上模拟暴胀和典型场景的可能性,方法是在第五坐标上实现动力学叶理而不是常数叶理.我们得到了在四维动力学超曲面上,具有几何诱导标量势和诱导准真空状态方程的诱导混沌暴胀是可能的。虽然在一个恒定的叶理上,宇宙可以被认为是今天占主导地位的物质,但在一个4D动力学超曲面家族中,宇宙可以经历一段加速膨胀的时期,减速参数接近-1。这种影响的动力学叶理结果可以忽略不计,在暴胀时代允许一个混乱的情况下,并成为相当大的时代,允许一个典型的情况。
2007-09-26 astro-ph gr-qc hep-th
Quintessential inflation and cosmological seesaw Mechanism: reheating and observational constraints
最近文献[1,2]中引入了一种新的来自洛伦兹分布的经典暴胀。该模型导致一个非常简单的潜在的,这基本上取决于两个参数,属于类的$α$ -吸引子和正确地描绘了早期和晚期的时间加速我们的宇宙。该势强调了{ \it宇宙学跷跷板机制}(CSSM),该机制在势的一侧产生大的暴胀真空能量,在势的右侧产生非常小的暗能量。{Here我们表明,该模型与最近的观察和再加热的限制。因此,该模型给出了一个合理的情景,超出了标准的$Λ$ CDM,包括通货膨胀时期。
2021-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational constraints on successful model of quintessential Inflation
我们使用广义指数势$V(ϕ)\propto exp(-λϕ^n/Mpl^n), n>1$研究典型的膨胀,该模型承认在早期的慢卷膨胀,并导致在后膨胀时代接近标度行为,在后期退出暗能量。根据普朗克2015年的结果,我们对暴胀阶段进行了详细的研究,研究了暴胀后的动力学,并通过分析证实了近似标度解的存在。此外,假设标准的大质量中微子是非最小耦合的,使得场$ϕ$在后期再次占主导地位,从而导致目前宇宙的加速膨胀。我们推导出观测约束场和时间依赖的中微子质量。特别地,对于$n=6 (8)$,参数$λ$被约束为,$\log λ> -7.29 (-11.7)$ ;该模型产生原始标量(物质密度)扰动的功率谱的谱指数分别为$ n_s = 0.959 \pm 0.001 (0.961 \pm 0.001)$和微小张量标量比,$r<1.72 \times 10^{-2} (2.32 \times 10^{-2})$。因此,中微子质量之和的上限$Σm_ν \lesssim 2.5$ eV显着提高相比,在标准的$Λ$ CDM模型。
2017-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quintessential Affleck-Dine baryogenesis with non-minimal couplings
我们提出了一个新的阿弗莱克-戴恩方案的基础上的经典暴胀模型包含一个动力学主导的后暴胀时代和一个非最小耦合$U(1)$场与弱破缺的$B-L$对称性之间的非平凡的相互作用的观察到的重子不对称性的宇宙的产生。与重力的非最小耦合使得在充气期间的Affleck-Dine场较重,并避免产生等曲率波动。在随后的动力学时代,里奇标量改变了符号,阿弗莱克-戴恩场的有效质量项变成了快子。这允许字段动态地获取大的期望值。阿弗莱克-戴恩势的对称性在辐射支配开始时自动恢复,此时里奇标量近似等于零。这种逆相变导致了标量场在其有效势原点附近的相干振荡。位移的阿弗莱克-戴恩场在复平面中的旋转产生非零的$B-L$不对称性,其最终可以通过通常的转移机制转换为重子不对称性。
2018-07-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quintessential inflation with canonical and noncanonical scalar fields and Planck 2015 results
我们研究两类典型的通货膨胀模型,以及非典型的标量场的基础上。特别是,通过引入比标准指数更陡的势能,我们构建了可以产生成功的暴胀阶段的模型,其特征与普朗克2015年的结果一致。此外,利用标量场与大质量中微子物质的非最小耦合,我们得到了宇宙的标准热历史,晚期宇宙加速是宇宙演化的最后阶段。在这两种情况下,通货膨胀和后期加速都通过跟踪解决方案连接起来。
2015-06-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The spectrum of Gravitational Waves, their overproduction in quintessential inflation and its influence in the reheating temperature
在暴胀理论中,作为标准或典型暴胀的最重要的问题之一是在暴胀时期结束后重新加热宇宙的机制,以便与热大爆炸宇宙相匹配。在典型的暴胀中,经常使用两种机制,即通过引力粒子产生的再加热,正如我们将看到的,当从暴胀结束到动力学状态的相变时,这是非常有效的(暴胀子场的所有能量都是动能)是非常突然的,所以-称为瞬时预热,其用于非常平滑的相变,因为在这种情况下重力粒子的产生是非常低效的。在本工作中,这些机制进行了详细的研究,得到的边界的再加热温度和在每个再加热机制中所涉及的参数范围,以便引力波(GW)产生的启始不干扰大爆炸核合成(BBN)的成功。
2020-06-22 gr-qc hep-th
Quintessential Inflation in Light of ACT DR6
该研究提出一种本质通胀模型,通过单一标量场统一早期和晚期宇宙加速,并在ACT DR6数据下预测了引力波背景的特征。
2025-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational production of superheavy baryonic and dark matter in quintessential inflation: nonconformally coupled case
在经典暴胀理论的背景下研究了超重暗物质的引力产生。超重粒子,其衰变产物是重子物质,是宇宙在暴胀期结束后重新加热的原因,不与引力共形耦合。相反,暗物质被假定为与引力共形耦合。我们表明,这些方案的可行性需要超重暗物质的质量大于8 × 10^{15} GeV。
2019-07-26 gr-qc
Constraining the quintessential $α$-attractor inflation through dynamical horizon exit method
本研究利用动力学视界出射方法分析精质α吸引子暴胀模型的宇宙学扰动,得到符合Planck观测及暴胀后约束的参数范围,限定α上限为4.3,给出极小真空密度,为暴胀与暗能量研究提供约束依据。
2023-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Palatini $R^2$ Quintessential Inflation
我们在Palatini $R^2$引力中构造了一个典型的暴胀模型,该模型采用一个具有简单指数势的标量场,并以非最小耦合耦合到引力。在早期,场充当暴胀子,而后来它成为当前的暗能量。结合标量扇区和理想流体,我们研究了模型从暴胀到暗能量占主导地位的宇宙学演化。我们在爱因斯坦框架中解释了结果,其中流体和场之间出现耦合,在物质主导的时代将能量从前者输送到后者。我们在参数空间上进行数值扫描,并找到与膨胀CMB数据和后期行为的观测一致的点。最终的暗能量密度来自于模型参数之间的相互作用,而不需要对$Λ$ CDM中的宇宙学常数进行极端的微调。
2022-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A paradigm of warm quintessential inflation and production of relic gravity waves
我们考虑在温暖背景下的典型暴胀框架,这是由标量场能量密度耗散到相对论自由度引起的。耗散过程对背景和扰动水平的演化都有重要的影响,并使我们能够很容易地满足观测约束。我们的数值分析证实,该模型符合观测约束,即使场辐射耦合强度是弱的。在暖背景下,我们研究了暴胀过程中产生的残余重力波的后暴胀演化,其振幅受到大爆炸核合成约束。进一步研究了耦合对重力波振幅的影响,得到了模型参数之间的允许相空间。典型的暴胀机制导致了引力波背景在高频处的蓝谱。我们讨论了未来提出的任务的遗迹重力波信号的检测的前景。在未来,提高它们在高频区域的灵敏度,可能使我们能够探测在暴胀的基本框架中存在动力学区域所引起的光谱的蓝色倾斜。
2020-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating in quintessential inflation via gravitational production of heavy massive particles: A detailed analysis
本文介绍了一个改进的Peekeen-Vilenkin模型,它把早期暴胀时代统一到当前宇宙加速时代,以便使它所提供的谱量的理论值与最近的早期宇宙观测数据相匹配。由于该模型提出了一个突然的相变,我们认为最简单的方法来重新加热宇宙-通过重力生产的重质量粒子-假设通货膨胀开始在GUT尺度$\sim 10^{16}$ GeV,使我们能够使用Wentzel-Kramers-Brillouin(WKB)近似,因此这使我们能够执行所有的计算在一个分析的方式。我们的结果表明,该模型导致的最高温度在TeV制度,并通过边界,以确保大爆炸核合成的成功。最后,我们已经限制了Peekeen-Vilenkin模型的改进版本的精华部分,使用目前可用的各种天文数据集。
2018-12-21 gr-qc
Quintessential Inflation, Unified Dark Energy and Dark Matter, and Higgs Mechanism
我们描述了一种新型的引力-物质模型,其中引力以非常规方式耦合到两个不同的标量场,提供了统一的拉格朗日作用量原理描述:(a)“早期”和“晚期”宇宙的演化-通过“暴胀子”标量场;(b)暗能量和暗物质作为单一物质实体的统一表现-“暗子”标量场。我们的模型的本质的非标准特征是采用非黎曼时空体积形式的形式主义--可选择的一般协变积分测量密度(体积元)定义在辅助反对称张量规范场。虽然是(几乎)纯规范的自由度,非黎曼时空体积形式触发了一系列在普通引力物质模型中不可用的重要特征。当包括另外的相互作用与电弱模型玻色子部门,我们得到了一个重力辅助产生的电弱自发规范对称性破缺后暴胀的“晚”宇宙,而希格斯类标量保持无质量的“早期”宇宙。
2016-09-22 gr-qc hep-th
Reconstructing a model of quintessential inflation
我们提出了一个明确的宇宙学模型,其中暴胀和暗能量都可以产生于同一个标量场的动力学。我们提出我们的讨论的框架中的暴胀子场$ϕ$达到一个几乎恒定的速度$m_P^{-1} |dϕ/dN|\equiv α+β\exp(βN)$(其中$N\equiv \ln a$是e-折叠时间)在通货膨胀。我们发现,与$|α|<0.25$和$β<0$模型可以很容易地满足暴胀的约束,包括标量波动的谱指数($n_s=0.96\pm 0.013$),张量标量比($r<0.28$),也施加在$Ω_ϕ$核合成时期($Ω_ϕ(1 {\rm MeV})<0.1$)的限制。在我们的构造中,标量场势总是与哈勃膨胀率的平方成比例。因此,人们可以解释与早期和晚期哈勃参数相关的两个截然不同的能量尺度。暴胀子能量也可以在不违反局部重力测试的情况下,在后期产生具有观测意义的有效暗能量。
2008-05-31 astro-ph gr-qc hep-ph
Palatini approach and large-scale magnetogenesis
大规模的磁分析Palatini方法内的引力作用时,补充的贡献是非线性的爱因斯坦-希尔伯特项。虽然非线性项的加入并不影响暴胀阶段几何的标量模式,但张量与标量之比仍然被抑制。在这种情况下,如果势具有一个典型的形式,那么在标准暴胀阶段之后有一个刚性阶段似乎是合理的。在原星系引力坍缩之前,大尺度磁场甚至可以是Mpc量级的典型长度尺度上的nG的一小部分。
2021-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-singular Inflation-Dark Energy Unification Model Based on Loop Quantum Cosmology and Mass-Varying Neutrinos
School of Physics and Optoelectronics, South China University of Technology(华南理工大学物理与光电工程学院)
本文提出一种基于广义正则化方案的非奇异五重膨胀模型,结合圈量子宇宙学和变质量中微子,解决大爆炸奇点并统一早期宇宙膨胀与晚期宇宙加速膨胀,同时通过中微子的背反应冻结标量场以实现暗能量时期。
2026-05-19 gr-qc
Cosmological consequences of a scalar field with oscillating equation of state. III. Unifying inflation with dark energy and small tensor-to-scalar ratio
研究了Tián [ \href{https://doi.org/10.1103/PhysRevD.101.063531}{Phys. Rev. D {\bf 101}, 063531 (2020)} ]提出的振荡暗能量模型的暴胀效应,该模型旨在解决多重加速宇宙(MAU)的宇宙学符合问题.我们指出,通货膨胀的动力学属于慢卷通货膨胀。标量扰动和张量标量比$r$的光谱指数被证明是与当前的\textit{Planck}测量一致。特别是,该模型预测的$r\sim10^{-7}$远低于观察限。这一结果促使我们探索一般MAU中$r$的微小性。我们提出了一个典型的推广的原始模型和证明$r<0.01$一般。到目前为止,原始引力波的零探测为MAU提供了间接证据。暴胀结束后,标量场不再是局部极小值,而是向无穷远滚动,同时其状态方程以大于$1/3$的平均值振荡。在这个框架中,我们证明了在暴胀结束时引力粒子的产生能够重新加热宇宙。
2021-06-26 astro-ph.CO gr-qc
Hybrid quantization of an inflationary universe
我们在圈量子宇宙学的框架下完成了具有小不均匀性的暴胀宇宙的研究。均匀设置由在封闭均匀场景中传播的大量标量场组成。我们提供了一个完整的量子描述系统采用循环量化技术。在引入小的不均匀性作为标量扰动后,我们通过部分规范固定来确定真实的物理自由度,除去除了物质扰动之外的所有局部自由度。最后,我们结合Fock描述的不均匀性与聚合物量子化的均匀背景,提供的组成系统的量子哈密顿约束。然后,它的解决方案的完整特征,由于适当的选择量子约束,并构造物理希尔伯特空间。最后,我们考虑一个替代规范的模拟描述,而且,在规范不变量方面。在去参数化模型中,所有这些描述在量子水平上是么正等价的。
2012-05-09 gr-qc
Gravitational waves from smooth hybrid new infation
我们用格点模拟计算了双暴胀模型中引力波的产生。在两个暴胀阶段之间,通过参量共振增强的标量场的涨落产生具有特征频率的引力波。产生的引力波的波长在第二暴胀阶段得到额外的红移,它可以在直接引力波探测器的可观测范围内。发现在计划的实验中有可能探测到产生的引力波。
2013-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Analytical investigation of pre-inflationary effects in the primordial power spectrum: From General Relativity to hybrid Loop Quantum Cosmology
这项工作是一个分析研究的主要差异之间的经典暴胀效应的快速滚动制度和印记的混合圈量子宇宙学(LQC)的原始功率谱。有效的LQC解决方案的现象学的兴趣通常包含一个经典时期的动力学优势之前,慢卷膨胀,与功率谱的后果,在这里,我们试图告诉除了发生在附近的反弹混合LQC的现象。对于这种比较,我们使用相同的标准选择的真空态的原始扰动,无论是在相对论宇宙学的背景下,LQC宇宙学的背景。作为对问题的第一近似,我们的研究忽略了慢卷暴胀区的准德西特演化(而不是德西特)的影响,以及动力学主导时代和慢卷时期之间典型的短暂过渡。我们的研究结果表明,虽然这两种研究类型的影响可以导致一个激烈的功率抑制在红外部门的频谱,模式规模,发生这种情况的LQC比经典的相对论宇宙学大得多,相应的规模有关的时空曲率在反弹和发病的通货膨胀,分别。
2021-09-30 gr-qc
Non-Minimally Gravity-Coupled Inflationary Models
我们考虑了混沌(由二次势驱动)和混合暴胀的非超对称模型,考虑了对暴胀势的最小可能辐射修正。我们表明,两个简单的耦合函数f(σ)(与一个参数CK参与)之间的暴胀场,σ,和Ricci标量曲率确保,次普朗克值的暴胀场,观测可接受的值的光谱指数,ns,和足够的再加热后通货膨胀。在混沌暴胀的情况下,我们考虑两个模型与大ck的结果ns=0.955或0.967和张量标量比r=0.2或0.003,分别。在混合暴胀的情况下,所选择的f(sigma)帮助我们获得山顶型暴胀。当相关质量参数m小于10^6 TeV,观测中心值ns小于10^6 TeV时,我们发现ck=(0.015-0.078),相关耦合常数lambda=kappa,对称性破缺尺度M分别限定在(2 × 10^{-7}-0.001)和(1-16.8)× 10 ^{17} GeV的范围内。
2010-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitino production in hybrid inflationary models
最近的研究表明,由于暴胀势底部振荡的时变标量场,在膨胀背景中激发引力子是可能的。引力子的两个分量,即螺旋度1/2和螺旋度3/2,由于问题中存在不同的时变质量标度而被不同地激发。在本文中,我们分析了多手征场景中两种螺旋度的产生,特别关注混合暴胀的一般模型。混合模型中的费米子产生与文献中讨论的混沌模型有很大的不同。本文从理论和数值两方面对引力子的产生作了全面的讨论。注意到引力子的产生并不是发生在暴胀子场的最初几次振荡中,而是一个渐进的延迟过程。大约需要30-40次振荡来建立产量,并且根据模型参数,饱和甚至可能需要更长的时间。我们给出了再热温度的估计,并简要讨论了费米子产生的反反应,这可能会改变引力子的丰度。
2000-07-05 astro-ph gr-qc hep-ph
Fine-Tuning Solution for Hybrid Inflation in Dissipative Chaotic Dynamics
研究了混合暴胀模型在暴胀前阶段相空间中混沌行为的存在性。这与这些暴胀型模型的初始条件问题密切相关。然后,我们将展示如何预期的耗散动力学的领域开始之前的通货膨胀可以解决或大大缓解的问题的初始条件,自然驱动系统的通货膨胀。相应的动力系统的混沌行为进行了研究,通过计算的边界的分形维数,在相空间中,从非暴胀轨道分开。该边界的分形维数被确定为耗散系数的函数出现在有效的运动方程的字段。
2001-09-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-Gaussianity constrains hybrid inflation
在混合暴胀模型中,暴胀以突然的不稳定性结束,这种不稳定性与势能中的陡峭脊相关。在这里,我们认为,这个功能可以产生一个很大的贡献,曲率扰动可观察到的尺度。这种贡献几乎是尺度不变的,但高度非高斯。非高斯性的程度可以超过目前的观测范围,除非暴胀尺度非常低或混合势包含非常大的耦合常数。小尺度上的非线性效应可能会抑制非高斯信号,虽然我们没有发现令人信服的证据表明会发生这种情况,但需要全晶格模拟来明确解决这个问题。添加注释:我们现在相信,非线性效应将无效的原始计算在本文中基本上是瞬间后,短波长模式达到其潜力的最小值。这意味着本文中描述的机制不会导致长波长上可感知的曲率扰动,并且不会对混合暴胀产生有用的约束。为了解释这一事实,我们在这篇手稿的p2上插入了一个简短的计算,但在其他方面保持手稿不变。
2010-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hybrid Natural Inflation
我们构建了两个简单的有效场论版本的{ \it混合自然暴胀(HNI)},说明其唯象意义的范围。由此产生的暴胀扇形势$V=Δ^4(1+a\cos(ϕ/f))$是自然产生的,暴胀子场是一种伪南布-戈德斯通玻色子。暴胀的结束是由瀑布场触发的,并且这种情况发生的条件是确定的。同样令人感兴趣的是,慢滚参数$ε$(以及张量$r$)是场的非单调函数,具有最大值,其中观测值取确定最大可能的张量与标量比$r$的普适值。在其中一个模型中,暴胀尺度可以低至电弱尺度。我们详细探讨了相关的HNI现象,考虑到黑洞生产的限制,并执行详细的普朗克2015年的温度和偏振数据。
2016-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bounds for the scale of inflation and the tensor-to-scalar ratio in Hybrid Natural Inflation
最近,我们通过构造两个简单的有效场论,对一个混合自然暴胀(HNI)模型进行了详细的研究。这两个版本的模型允许暴胀的能量尺度小到其中一个的电弱尺度,或大到另一个的大统一尺度,因此涵盖了可能的能量尺度的整个范围。该模型的膨胀部分是$V(ϕ)=V_0 \left(1+a \cos(ϕ/f)\right)$的形式,其中$0\leq a<1$和膨胀的结束由独立的瀑布场触发。这种类型的模型的一个有趣的特点是,张量标量比$r$是一个非单调函数的$ϕ$呈现{ \it最大值}接近拐点$ϕ_I=π/2$的潜力。由于密度涨落的标量谱$\mathcal{P}_s(k)$用势表示时与$r$成反比,我们发现$\mathcal{P}_s(k)$在$ϕ_{min}$处呈现{ \it极小值}。我们利用HNI的这一性质以及观测到的在可观测的暴胀的前8个e-折叠期间谱是减小的,来确定暴胀能量标度$Δ$和张量标量比$r$的界限。
2017-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fractal initial conditions and natural parameter values in hybrid inflation
我们表明,所需的初始字段值产生通货膨胀的两个字段的原始混合模型,其超重力F-长期的扩展,不遭受任何微调问题,即使当字段被限制为次普朗克和几乎所有的潜在参数值。这是由于存在一个迄今为止一直被忽视的初始慢滚破坏演化。由于暴胀谷的吸引子性质,这些轨迹最终会产生足够的宇宙加速膨胀。通过数值求解完整的非线性动力学,我们表明,这样成功的初始字段值的集合是连接的,2维,并具有无限长的分形边界探索整个字段空间。然后,我们进行了蒙特卡洛马尔可夫链分析的整个参数空间组成的初始场值,场速度和潜在的参数。我们给出了这些量的边缘化后验概率分布,使得宇宙膨胀足够长的时间来解决通常的宇宙学问题。在最初的混合模型及其超重力版本中,暴胀似乎是通用的,并且从暴胀谷之外开始更有可能。最后,我们的研究结果的意义在永恒的通货膨胀的情况下进行了讨论。
2009-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hybrid Inflation in Supergravity
我们提出了一个简单的实现超引力混合暴胀,它不需要任何不自然的小参数。在这种情况下,暴胀相对较短,暴胀密度扰动在大尺度上下降,这对应于n > 1的蓝色光谱。在这种情况下,暴胀后形成的超重弦会产生相当量级的密度扰动。在这个混合微扰(MP)模型中,由于暴胀微扰,弦和星系形成可能产生微波各向异性。
1997-03-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Mutated hybrid inflation in $f(R,{\Box}R)$-gravity
本文提出了一种新的混合暴胀方案,它是在$f(R,{\Box}R)$ -引力的背景下提出的.要求瀑布场“从下面支持潜力”[不像斯图尔特在《物理学快报》中最初的提议]。B345,414(1995)],我们证明了标量势与Linde在Phys. Lett. B129,177(1983)。暴胀观测量被用来约束我们的模型的参数空间,在这个过程中,一个有趣的限制的e-倍N的数量被发现。
2010-11-23 gr-qc hep-th
Hybrid quantization of an inflationary model: The flat case
我们提出了一个完全量子化的近似均匀和各向同性的宇宙与小标量扰动。我们考虑的情况下,其中的物质内容是一个最小耦合的标量场和空间截面是平坦的和紧凑的,与一个三环面的拓扑结构。量子化是沿着作者在以前的工作中提出的球形拓扑的路线进行的。系统的作用量在二阶摄动下截断。局部规范的自由度是固定在经典的水平,虽然不同的规范进行了讨论,并导致等价的结论。此外,规范不变量的描述被认为是。简化的系统被证明承认一个辛结构,其动力学演化是由一个哈密顿约束。然后,背景几何聚合量子化,而Fock表示采用的不均匀性。后者是根据弯曲时空中量子场论的唯一性准则选择的,该准则决定了微扰的特定标度。在我们的混合量子化中,我们将哈密顿约束推广到运动学希尔伯特空间上的一个算子。如果将标量场的零模解释为一个关系时间,则物理状态对聚合物自由度的依赖性的一个合适的分析将导致微扰演化的一个量子波动方程。或者,量子约束的解可以通过每个超选择扇区的最小体积部分上的初始数据来表征。这个模型的物理意义将在未来的工作中解决,以检查它们是否与观测兼容。
2013-10-15 gr-qc
Resonant Interaction Between a Weak Gravitational Wave and a Microwave Beam in the Double Polarized States Through a Static Magnetic Field
研究了双极化横电模高斯光束、静态磁场和分形膜耦合电磁系统中弱引力波的共振相互作用。我们发现,在同步共振条件下,h=10^-30,v_g =3GHz的高频波导(HFGW)在0.01m^2的表面上可以产生2.15*10/s的微扰光子通量(PPF). PPF可以从背景光子流中抽运出来,通过级联分形膜可以获得2.15*10^4s^-1的放大信号光子流。这对于经典暴胀模型中的高频遗迹引力波的探测和实验室方案中的高频引力波的探测是值得研究的。
2004-10-14 gr-qc
Detectable Gravitational Wave Signals from Inflationary Preheating
我们考虑混合暴胀模型中预热过程中的引力波产生,其中类轴子瀑布场耦合到阿贝尔规范场。基于线性分析,我们发现来自这些模型的GW信号可以在各种可预见的GW实验(如LISA,AEDGE,ET和CE)的范围内,并且在频率范围和信号强度方面都接近LIGO A+。此外,所得到的GW信号是螺旋极化的,因此可以将其自身与随机GW背景的其他源区分开。最后,这样的模型可以产生原始的黑洞,这些黑洞可以组成暗物质,并导致GW探测器可以探测到的合并事件。
2021-12-01 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
Non-Gaussianity from the hybrid potential
我们研究了在光场为缺陷场的情况下的混合暴胀势,在对称性破缺跃迁后,混合暴胀势发生了60次以上的加速膨胀。使用分析和数值技术,然后,我们确定参数值在这个政权的原始曲率扰动的统计是显着的非高斯。专注于这一范围内的参数,我们提供了一个具体的例子,导致观测一致的功率谱,并在当前的WMAP范围内的普朗克卫星的范围内的非高斯性的水平。这个例子的一个有趣的特点是,在地平线交叉的初始条件似乎很自然。
2011-07-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Swampland conjectures in hybrid metric-Palatini gravity
本文从Swampland猜想的角度,研究了在暴胀背景下,Einstein-Hilbert作用量与曲率标量$R$,以及Palatini引力中的函数$f(\mathcal{R})$的混合组合.这一混合模型在近年来的宇宙学研究中受到了广泛的关注,其应用也得到了广泛的研究。在这方面,利用沼泽地猜想(使用($ C_ {1} $)作为dS沼泽地猜想的第一部分,它是由势对势的一阶导数得到的,($ C_ {2} $)作为第二分量,它是由势对势的二阶导数得到的),我们研究了现有引力理论的宇宙学意义,在适当的势下,在暴胀方案框架下,计算了慢滚参数、标量谱指数$(n_{s})$、张量标量比($r_{s}$)等宇宙学参量,并与宇宙学观测结果进行了比较。此外,我们比较的兼容性或不兼容性的模型与可观测的数据,如普朗克,通过应用沼泽猜想$r_{s}-n_{s}$,$C_{1,2}-n_{s}$和$C_{1,2}-r_{s}$图。
2022-07-20 gr-qc
Hybrid $α$-attractors, primordial black holes and gravitational wave backgrounds
本文研究混合 $\alpha$-吸引子两阶段暴胀,其扰动谱兼容观测,小尺度峰值可致原初黑洞与引力波背景产生。
2023-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New Universal Local Feature in the Inflationary Perturbation Spectrum
一个模型中的暴胀子潜在的经验,其二阶导数(暴胀子的有效质量)的突然小的变化。一个精确的处理表明,由此产生的密度扰动有一个准平坦的功率谱,在其斜率(一个步骤,在n_s)。在光谱指数的步骤调制的特征振荡和结果在大运行的光谱指数定位在几个e倍的尺度。导致暴胀势这种行为的场论模型是基于与暴胀子弱耦合的第二个标量场所经历的快速相变。这种过渡类似于混合通胀情景中终止通胀的过渡。这种情况表明,所观察到的运行的光谱指数的WMAP数据可能是由快速的二阶相变,发生在通货膨胀。
2008-01-28 astro-ph gr-qc hep-ph
The Classical and Quantum Inflaton: the Precise Inflationary Potential and Quantum Inflaton Decay after WMAP
我们澄清经典暴胀子模型,考虑他们作为有效场论`a la Ginzburg-Landau。在这种方法中,排除纯φ ^4势的WMAP声明意味着在m ~ 10^{13}GeV尺度下暴胀子质量项的存在。以统一的方式研究了混沌、新的和混合暴胀模型。在所有情况下,暴胀子势都具有V(φ)=m^2 M_{Pl} ^2 v的形式(phi/ M_{Pl}),其中v(varphi)中的所有系数都是一阶的,如果这种势对应于超对称破缺,则susy标度为sqrt{m M_{Pl} }~10^{16}GeV,这与大统一理论标度相一致.对于红色倾斜谱,新暴胀倾向于出现,而对于蓝色倾斜谱,混合暴胀则是最好的选择.在这两种情况下,我们都得到了暴胀子质量与张量/标量比r和标量谱指数ns的解析关系式:10^6 m/ M_{Pl} = 127 sqrt{r| 1-n_s|其中数值系数遵循WMAP幅度。我们回顾了暴胀过程中的量子现象,这些现象对CMB各向异性和偏振中的相关观测量有贡献,重点讨论了暴胀子的衰变.暴胀子与标度不变功率谱的偏离由一个小参数Δ来度量. Δ也调节红外发散.在慢卷暴胀中,Δ是慢卷参数的简单函数.在暴胀膨胀中,量子涨落可以通过闵可夫斯基所禁止的过程自衰减。我们计算了慢滚过程中暴胀子量子涨落的自衰减:超视界涨落在共形时间内以eta^{Gamma}形式衰减,其中新的标度维数Gamma用振幅、n_s和r表示。我们…
2005-03-06 astro-ph gr-qc hep-ph