Anomalous High Energy Dependence in Inflationary Density Perturbations
通过万有引力耦合研究了旁观者质量标量场对暴胀密度扰动的贡献。我们发现,这种贡献有几个显着的性质:它不会随着观众场的质量增加而减少;它有一个显着的大小,不能被任何可调参数关闭;它适用于暴胀期间存在的所有大规模标量,使整体效果出乎意料地大。因此,原初密度扰动对高能物理非常敏感。
2012-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary perturbation theory is geometrical optics in phase space
将暴胀模型与观测结果进行比较的一个紧迫问题是关联函数的精确计算。一种方法是使用常微分方程(“输运方程”)来演化它们,类似于进出量子场论的Schwinger-Dyson层次。我们将这种方法推广到动量空间关联函数的完备集。一个正式的解决方案,可以获得使用光线跟踪技术改编自几何光学。我们用这种语言重新表述暴胀微扰理论,并表明光线追踪再现了熟悉的“Δ N”泰勒展开。我们的方法产生的常微分方程,使泰勒系数被有效地计算。我们使用光线追迹的方法来表达场波动和曲率扰动,zeta,在几何术语之间的规范变换。利用这些结果,我们给出了一个紧凑的表达的非线性规范变换部分的fNL的主曲率的均匀能量密度超曲面在字段空间。
2012-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Surprising phenomena in a rich new class of inflationary models
我们报告一类新的快速滚动通货膨胀模型。在它的参数空间的很大一部分,暴胀扰动表现出相当不寻常的现象,如标量和张量模式在不同的时间冻结,以及标量模式在暴胀期间重新进入视界。在另一个较窄的参数范围内,这类模型与观测结果一致。参数空间中的一个特定点的特征在于标量扰动的异常行为。冻结出的标量扰动以及粒子生产在地平线交叉是不存在的。而且,在这种准德西特背景周围的微扰行为与平坦时空中的量子场论是对偶的。最后,原始功率谱的形式由不同标量扰动模式之间的相互作用决定。
2010-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Renormalization of the inflationary perturbations revisited
在这项工作中,我们澄清方面的弯曲背景下的重正化集中在暴胀扰动的振幅的潜在后果。我们提供了一个替代的观点,经常使用的绝热处方推导绝热减法项和传统的重整化之间的对应关系。具体来说,我们展示了如何绝热减法可以表示为一组计数器项,通过重新定义裸参数的行动。我们的绝热减法表示,然后让我们很容易地找到其他重整化处方不同,只有有限的部分计数器条款。作为我们的主要结果,我们提出了二次暴胀如何可以一致地表示作为裸宇宙学常数和普朗克质量的重新定义的暴胀扰动谱的重整化,使可观察到的预测与未重整化的结果相一致。
2018-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar perturbations in a primordial inflationary scenario
本文计算了原初暴胀模型中标量扰动的谱指数。在这个模型中,暴胀阶段的辐射时代的过渡是通过导致二阶相变的宇宙学项的衰变和模型的特性允许实现一组初始条件,其中的扰动显示热谱时,他们从地平线出现。所获得的光谱指数的值等于2,该结果非常弱地依赖于模型的各种参数和所使用的初始条件。
2001-04-04 gr-qc hep-th
Computation of inflationary cosmological perturbations in chaotic inflationary scenarios using the phase-integral method
Fröman和Fröman设计的相位积分近似被用来计算二次混沌暴胀模型中的宇宙学扰动。标量和张量功率谱的相位积分公式显式地获得了五阶的相位积分近似。我们表明,相位积分给出了一个很好的近似的形状与标量和张量扰动以及谱指数的功率谱。我们发现,相积分近似的准确性与数值结果以及使用慢滚和均匀近似方法获得的结果相比毫不逊色。
2009-04-28 gr-qc
Primordial perturbations with pre-inflationary bounce
基于非奇异宇宙学的有效场论(EFT),我们建立了一个没有鬼点和梯度不稳定性的反弹暴胀(暴胀之前是宇宙学反弹)的稳定模型.我们对标量扰动的演化过程进行了全面的模拟,发现扰动谱有一个大尺度的抑制(正如预期的那样),这与宇宙微波背景TT谱在低多极子处的功率亏损相一致,但出乎意料的是,它也显示出一个明显的低谷,这实际上提供了一个更好的拟合多极子$l\sim 20$的下降。谷的深度与反弹尺度周围的物理相关,这是模型相关的。
2017-09-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the Inflationary Perturbations of Massive Higher-Spin Fields
大质量高自旋场的宇宙学扰动是在暴胀过程中产生的,但由于Higuchi束缚,它们在大于哈勃半径的尺度上衰减。通过引入适当的耦合到暴胀子场,我们表明,可以获得大量的高自旋场,保持不变或衰减非常缓慢的哈勃半径以外的统计标量。这为暴胀带来新的观测信号提供了可能性。
2017-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
High-order corrections to inflationary perturbation spectra in quantum gravity
我们在纯虚粒子的量子引力中计算了暴胀微扰谱和次-次-领先对数级的量$r+8n_{T}$(这意味着理论$R+R^{2}+C^{2}$与$C^{2}$的假子处方/投影)。光谱是暴胀运行耦合$α(1/k)$的函数,满足宇宙重整化群流方程,它决定了倾斜和运行系数。张量涨落在$α\sim 1/115$幂的每一阶膨胀中都得到自旋为2的假子$χ_{μν}$的贡献。另一方面,标量谱对$χ_{μν}$质量$m_{χ}$的依赖性从$α^{2}$修正开始,该修正以比率$m_{ϕ}/m_{χ}$微扰处理,其中$m_{ϕ}$是暴胀子质量。预测的理论误差范围从$α^{4}\sim 10^{-8}$到$α^{3}\sim 10^{-6}$。在更高的订单有关的fakeon投影的重要问题得到解决。
2021-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary Tensor Perturbation in Eddington-inspired Born-Infeld gravity
研究了在Eddington激发的Born-Infeld引力中由质量标量场驱动的暴胀模型中的张量扰动.对于短波长模,微扰特征与通常的混沌暴胀非常相似。对于长波长模式,扰动表现出一个特殊的功率谱的上升,这可能会留下一个签名的宇宙微波背景辐射。
2014-04-24 astro-ph.CO gr-qc
Computation of inflationary cosmological perturbations in the power-law inflationary model using the phase-integral method
由Fröman和Fröman设计的相位积分近似被用来计算幂律暴胀模型中的宇宙学扰动。标量和张量功率谱的相位积分公式显式地获得了九阶的相位积分近似。我们表明,相位积分近似精确地再现了标量和张量扰动以及谱指数的功率谱的形状。我们比较的相位积分近似的准确性与慢滚和均匀近似方法获得的功率谱的结果。
2007-03-22 astro-ph gr-qc
Scalar Perturbation Produced at the Pre-inflationary Stage in Eddington-inspired Born-Infeld Gravity
本文研究了在Eddington激发的Born-Infeld引力中,由大质量标量场驱动的前暴胀阶段产生的标量扰动。标量功率谱在低$k$模时呈现出特殊的上升。与广义相对论中的标准混沌暴胀模型相比,该模型的张量标量比可以显著降低。考虑到最近普朗克和BICEP 2之间关于引力波辐射探测的争论,这一结果是非常肯定的。
2015-05-29 gr-qc hep-th
Inflationary perturbations in bimetric gravity
在本文中,我们研究了宇宙学背景下的膨胀过程中的原始微扰的产生。我们考虑了一个能再现$Λ$ CDM背景和大尺度结构的双引力模型和一个简单的具有单一标量场和二次势的暴胀模型。再加热是用一个玩具模型来实现的,在这个模型中,暴胀子的能量密度完全耗散成辐射。我们提出了在这个宇宙学背景下的原始扰动的演化的解析和数值结果。我们发现暴胀过程中产生的张量扰动的幅度被充分抑制,以避免在参考文献中发现的张量不稳定性的影响。[1,2]它是在物理领域的宇宙演化过程中发展起来的。我们认为,从一个纯粹的分析的张量扰动,这个双引力模型是与目前的观测兼容。然而,我们从矢量和标量部门得到了相当严格的通货膨胀限制。
2015-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Post-inflationary behavior of adiabatic perturbations and tensor-to-scalar ratio
我们解释了为什么它是如此困难,甚至可能是不可能的,以增加宇宙张量标量扰动比在宇宙的后暴胀演化。然而,与最近的一些主张相反,在不违反现代量子场论任何规则的最简单的暴胀模型中,张量扰动可以相对较大。
2005-09-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Are primordial black holes produced by entropy perturbations in single field inflationary models?
我们证明了在单场暴胀模型中,导致原初黑洞(PBH)产生的同动片$\mathcal{R}$上曲率微扰的超视界演化不是由于熵微扰,而是由于背景演化对熵与曲率微扰之间转换的影响.我们推导出一个一般的时间导数的共动曲率扰动和熵扰动之间的关系,在转换因子取决于背景的演变。与以前的结果相反,在均匀密度规范假设梯度项可以忽略的超地平线尺度上,关系是有效的任何尺度上的任何最小耦合单标量场模型,也在亚地平线尺度梯度项是大的。我们将其应用到准拐点暴胀的情况下,表明虽然熵扰动减少,$\mathcal{R}$可以增长超视界尺度,由于转换因子的大幅增加。这发生在状态方程$w$的足够快的下降转变成增长模式的时间间隔内,在慢滚模型中,增长模式将是衰减模式。同样的机制也解释了$\mathcal{R}$在全局绝热系统中的超视界演化,对于这种系统,熵扰动在任何尺度上都消失了,比如超慢卷暴胀及其推广。
2019-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Tensor Perturbation in Double Inflationary Scenario with a Break
本文研究了双暴胀模型中存在一个中间破缺阶段时所产生的原初张量扰动。由于跃迁的存在,功率谱偏离真空谱,出现振荡现象。在标量型曲率扰动的情况下,已知这些振荡的振幅可以被增强以导致功率谱大于真空情况下的功率谱。人们可能也期望对张量扰动有类似的增强。不幸的是,它被发现,当状态方程(EOS)参数$w=p/ρ$的中断阶段是一个常数与$w>-1/3$,振荡的幅度从来没有大到足以提高功率谱。相反,我们发现,即使在第一暴胀阶段离开视界并在整个阶段保持超视界的尺度上,功率谱也会受到抑制。我们确定了这种抑制的原因,除了超视界尺度上的领先阶常数解的校正项。我们认为,我们的结果是一般的意义上说,任何中间中断阶段在通货膨胀不能产生增强的张量谱,只要哈勃膨胀率是非增加的时间。
2019-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Loops in inflationary correlation functions
本文综述了暴胀宇宙中关联函数的环修正的最新进展。一个天真的微扰理论预测,通货膨胀期间产生的环路修正遭受各种红外(IR)病理。手工引入IR截断不仅不能令人满意,而且不能解决长期增长的问题,如果通货膨胀持续足够长的时间,这可能会破坏通货膨胀模型的预测能力。我们讨论了红外发散的起源,并依次探讨了绝热微扰、等曲率微扰和张量扰动的环修正的正则性条件。这三种扰动有质的区别,但在讨论IR规律性时,所有情况都有一个共同的特点,那就是正确识别可观测量的重要性。从局部观测者的观点来看,可观测的物理量应该遵守规范不变性。有趣的是,我们发现红外正则性的要求限制了所允许的量子态。
2014-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary Perturbations in Anisotropic, Shear-Free Universes
本文发展了一类各向异性无切变时空中宇宙学扰动的线性规范不变理论。在构建了一套明确的完整的本征函数的扰动可以扩展,我们确定了有效的自由度在一个通用的慢卷膨胀阶段。这些对应于各向异性等效的标准Mukhanov-Sasaki变量。相关的运动方程与在具有曲率的扰动弗里德曼-罗伯逊-沃克时空中发现的运动方程有着惊人的相似之处,除了拉普拉斯算子的谱,它表现出基本几何的特征频率。特别是,它被发现的扰动不能开发任意大的超哈勃模式。
2012-03-09 astro-ph.CO gr-qc
Power spectrum for perturbations in an inflationary model for a closed universe
我们导出了曲率参数为${\mathcal K}=1$的暴胀宇宙中原初量子涨落的功率谱。这是通过使用规范不变变量的正则量子引力的惠勒-德威特方程的Born-Oppenheimer型近似方案来实现的。与平面模型相比,封闭模型在大尺度下表现出能量的不足。
2022-04-04 astro-ph.CO gr-qc
Scalar Perturbations in a String Inspired Inflationary Scenario
我们考虑一个受弦论低能极限启发的暴胀模型。在此模型中,比例因子随时间呈指数增长。通过微扰研究,我们发现在标量场的微扰中存在一个指数增长的模式。
1996-02-28 gr-qc
Scalar cosmological perturbations from inflationary black holes
研究了在暴胀前物质主导时代形成的小黑洞对de Sitter空间标量场标度不变功率谱的修正。这种黑洞的形成概率估计从原始高斯密度波动。我们首先推导了Schwarzschild-de Sitter空间中无质量标量场的Keldysh传播子,从而确定了对谱的修正。我们的研究结果表明,这种效应足够强大,可以通过观察来测试,甚至可能被排除。
2011-03-31 astro-ph.CO gr-qc
Holographic Discreteness of Inflationary Perturbations
全息熵界被用来估计暴胀微扰的量子引力离散性。在标准慢卷暴胀过程中产生的标量暴胀子扰动的背景下,但假设视界尺度扰动以一位总可观测熵分隔的离散步骤“冻结”,则表明典型视界尺度暴胀子扰动的希尔伯特空间相当于大约10^5个二元自旋的希尔伯特空间--大约是最终标量度量扰动幅度的倒数,与其他参数无关。全息照相因此表明,在一大类基本理论中,暴胀微扰携带的信息量是有限的(每个模大约10^5比特),因此应该显示出标准场论所没有预测到的离散性。这种离散性的某些表现可以在宇宙背景各向异性中观察到。
2002-05-27 astro-ph gr-qc hep-th
Inflationary perturbations with Lifshitz scaling
引力自由度在高能量下可能服从Lifshitz标度,而不是洛伦兹不变性,就像霍洛维茨娃关于量子引力的提议中所发生的那样。我们研究的后果,这一建议的原始扰动在通货膨胀产生的频谱。打破四维同胚(Diff)不变性下降到叶理保持Diff在Hoelava-Lifshitz(HL)重力导致出现的标量自由度的重力部门,khronon,它描述了动态的时间叶理。人们可以天真地认为,暴胀子和khronon之间的混合将危及超级哈勃尺度下绝热扰动的守恒。这确实发生在理论的可投射版本中。相比之下,我们发现,在HL引力的不可投射的版本,khronon获得的有效质量远大于哈勃尺度之前的哈勃穿越时间和绝热曲率扰动$ζ$来源的暴胀子波动的波动。结果表明,在超哈勃尺度下,绝热扰动$ζ$的行为与有效的单场系统相同,其谱在时间上是守恒的。通过对暴胀子色散关系的修正,将Lifshitz标度印在$ζ$的功率谱中.指出了张量标量比与原初引力波谱倾斜之间的相容关系的破坏,并认为它可以提供暴胀时代洛伦兹破坏的信号.
2018-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Perturbations in inflationary cosmologies with smooth exit
我们给出了一个全面的分析如何标量和张量扰动在宇宙学的发展与平稳过渡,从幂律类和德西特类膨胀到辐射时代。给出了暴胀和辐射占优时期超视界和亚视界扰动的解析形式。
1998-07-27 gr-qc
Feynman Rules for Stochastic Inflationary Correlators
我们详细说明的功能积分描述的观众场在通货膨胀的随机动力学,比较其图形扩展直接从相应的朗之万方程的微扰解。我们国家费曼规则计算任意时间$n$ -点函数和执行一些说明性的计算$λϕ^4$相互作用,注意功能雅可比行列式中所扮演的角色的路径积分。我们还简要地考虑的情况下,当字段有助于扩展速率,使噪声乘法,引入额外的顶点。
2020-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary perturbation spectrum in extended effective field theory of inflation
暴胀的有效场论为研究原初微扰的新物理效应提供了一个自然的框架。最近,人们提出了一种健康的扩展的EFT与高阶算子的通货膨胀,这避免了鬼,同时导致一个非线性的色散关系的标量扰动。本文利用一致渐近逼近方法研究了这些高阶算子的作用。特别地,我们首先构造标量扰动的模函数的近似解析解。由于高阶算符的存在,微扰模在穿过哈勃半径之前通常会经历一段非绝热演化,这可能导致激发态的产生和原始微扰谱的改变.然而,我们表明,修改后的功率谱仍然是近尺度不变的,高阶算子的存在下,只能影响频谱的整体幅度。特别是,明确显示后,这些新的影响粒子的产生率和扰动谱,我们详细探讨了它们的起源。
2019-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonlocal Entanglement and Directional Correlations of Primordial Perturbations on the Inflationary Horizon
模型的开发,以估计与“幽灵般的”非局部相关性的宇宙扰动的遗迹暴胀视界,类似于以前假设的黑洞事件视界的信息的属性。标量曲率扰动估计出现的无量纲功率谱密度$Δ_S^2\approx H t_P$,产品的暴胀膨胀率$H$与普朗克时间$t_P$,大于标准的暴胀子波动。目前的测量的频谱被用来推导出在慢卷背景中的有效电位的参数的约束。它表明,幽灵般的非局部性可以创建统计均匀和各向同性的原始曲率扰动,最初是定向反对称的。新的统计估计的开发,以研究独特的签名在CMB各向异性和大规模星系调查。
2019-04-30 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Inflationary universe in fluid description
我们研究暴胀宇宙学的流体描述。结果表明,暴胀宇宙的三个观测量:曲率扰动的谱指数、密度扰动的张量标量比和谱指数的运行都可以与普朗克分析相容.此外,我们重建的状态方程(EoS)的曲率扰动的光谱指数与普朗克的结果一致的流体。我们明确地表明,宇宙可以优雅地退出通货膨胀的重建流体模型。此外,我们还研究了流体模型的奇异膨胀。
2016-03-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A note on inflationary scenario with non-minimal coupling
本文考虑非最小耦合暴胀子场的一阶微扰理论,不假定绝热状态方程。一般来说,非最小耦合理论中的扰动可能是非绝热的。然而,在慢滚假设下,微扰理论可能看起来像绝热理论。在微扰理论的框架下,我们得到的谱指数和非最小耦合参数的界与前人用绝热状态方程得到的结果一致。
2013-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Superpotential method and the amplification of inflationary perturbations
本文利用超势方法重建暴胀子势能特征,以驱动暴胀并放大短波长曲率扰动,从而促进原初黑洞形成,并应用于最小耦合、非最小耦合及f(R)引力理论。
2024-11-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Pattern of perturbations from a coherent quantum inflationary horizon
本文提出,如果时空的量子态在零面上是相干的,那么暴胀视界的全息普朗克尺度涨落将主导原初标量曲率扰动的形成.结果表明,减少量子态的近球形出射视界表面周围的每个观察者创建一个独特的模式,其在角域的相关性不同于标准的量子理论的通货膨胀。在半经典模型中使用因果约束来制定候选方向对称性。这表明,这一假设可以提供一个物理解释的几个众所周知的异常测量CMB各向异性。新的精确对称性的预测,如消失的温度关联函数在90度角分离,可以用当前的数据进行测试。
2020-02-07 astro-ph.CO gr-qc
Quantum nature of Wigner function for inflationary tensor perturbations
研究实相空间中暴胀张量扰动的Wigner函数。我们显式地计算了包含三次自相互作用张量扰动哈密顿量贡献的维格纳函数。然后,我们认为,它不再是一个适当的描述的概率分布的意义上,量子性质允许负周围消失的相位变量。这来自于混合态中的非高斯波函数,这是超视界和亚视界模式之间的非线性相互作用的结果。我们还表明,这是相关的明确的红外发散的维格纳函数,相反的轨迹的密度矩阵。
2020-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Perturbations Including Second-Order Derivatives of the Inflationary Potential
针对暴胀宇宙学中暴胀势形式未知的问题,本研究计算暴胀势的二阶效应并关联原初扰动公式,发现该效应可约束暴胀势参数,且暴胀足够久时势的微小偏差会引发扰动谱的显著差异。
2024-10-30 gr-qc
Pre-inflationary scalar perturbations on closed universes in loop quantum cosmology
本文在圈量子宇宙学闭合宇宙模型中数值研究暴涨前标量扰动演化,发现即使空间曲率很小,原初功率谱相对标准幂律谱仍可能出现显著偏差。
2024-11-25 gr-qc
Reheating in tachyonic inflationary models: Effects on the large scale curvature perturbations
研究了快子暴胀模型中的微扰再热问题及其对曲率微扰演化的影响。本文导出了由快子和理想流体组成的系统的标量微扰演化方程。假设理想流体是辐射,我们数值求解了系统的耦合方程,研究了从亚哈勃尺度到超哈勃尺度的扰动演化。特别地,我们分析了从快子驱动的暴胀到辐射主导时代的转变对大尺度曲率和非绝热压力扰动演化的影响。我们考虑两种不同的快子电位和研究的两种可能类型的衰变的快子到辐射的影响。我们绘制了暴胀结束时以及辐射主导时代早期的曲率扰动谱。我们发现,再加热不影响在这些情况下的曲率扰动的幅度。这些结果证实了先前根据对超哈勃极限中扰动演化的研究得出的类似结论。我们说明,在过渡到辐射占主导地位的时代,快子和辐射之间的相对非绝热压力扰动衰减的方式非常相似的内禀熵扰动与快子。此外,我们表明,在过渡后,相对非绝热压力扰动消失非常迅速,在早期阶段的辐射占主导地位的时代。这些行为确保曲率扰动的幅度在再加热期间保持不受影响。在正则标量场的情况下,我们也讨论了流行的混沌暴胀模型的相应结果。[删节]
2011-08-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Holographic Bound on Information in Inflationary Perturbations
在暴胀过程中,真空量子涨落导致的冻结经典微扰的形成被描述为一个幺正的量子过程,具有由膨胀的时空引起的明显的“退相干”。本文认为,经典模中每共动体积的最大可观测信息量服从于这些模退相干时的协变熵界,从而得到了相空间中冻结场模所含信息的一个新的定量界。这个界限意味着可能观测到的大尺度宇宙学扰动的全息关联。
2005-04-16 astro-ph gr-qc hep-th
On the Evolution of Scalar Metric Perturbations in an Inflationary Cosmology
我们进一步阐明了在暴胀宇宙学中标量度规扰动是如何被放大的。首先,我们构建了一个简单的,分析模型的膨胀宇宙学中的膨胀尺度因子不断演变,从一个暴胀时代的辐射主导的时代。从这个模型中,可以清楚地看到标量扰动是如何被放大的。其次,我们研究最近的索赔Grishchuk,和答复的Deruelle和Mukhanov,关于标量扰动的演变,通过突然过渡的状态方程的宇宙流体。我们证明了“标准结果”关于放大标量,密度扰动膨胀是有效的。
1995-09-15 astro-ph gr-qc
An Inflationary Model with an Exact Perturbation Spectrum
我们提出了一个新的,精确的标量场宇宙学,标量(密度)扰动的频谱可以精确计算。我们用这个精确结果来探讨微扰谱近似计算的准确性。
1995-11-29 astro-ph gr-qc
Adiabatic Perturbations in GW170817-Compatible Einstein-Gauss-Bonnet Inflation
ICREA;Institute of Space Sciences (ICE-CSIC)(空间科学研究所(ICE-CSIC));Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学);Khazar University(哈扎尔大学)
本文研究与GW170817兼容的EGB暴胀理论的绝热性,推导其物理参数约束,发现仅一类该类理论无绝热性病态。
2026-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Critical constraint on inflationary magnetogenesis
近年来,有报道指出,在Blazar的观测中,空洞区Mpc尺度的宇宙磁场大于$\sim 10^{-15}$ G,其不确定度为几个数量级。另一方面,在暴胀磁成因模型中,由于产生的电磁场,等曲率扰动不可避免地产生额外的原始曲率扰动。我们用一种与模型无关的方法研究了这种诱导的曲率扰动,并从观测到的宇宙磁场和曲率扰动的振幅得到了暴胀能量标度的严格上界,即$ρ_{\rm inf}^{1/4} < 30{\rm GeV} \times (B_{\rm obs}/10^{-15}{\rm G})^{-1}$,其中$B_{\rm obs}$是当前磁场的强度.因此,如果没有专门的低能暴胀模型或暴胀后磁场的额外放大,Mpc尺度的暴胀磁生通常与CMB观测不相容。
2014-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary Perturbations in No-Scale Theories
我们研究了一般(经典)标度不变理论中的暴胀扰动。这种情况是由层次问题的动机,并提供了自然的暴胀潜力和暗物质的候选人。我们详细分析了所有部门(标量,矢量和张量扰动)给出的一般公式,潜在的可观察到的功率谱,以及曲率谱指数$n_s$和张量标量比$r$。我们表明,保守的哈密顿量的所有扰动不具有负能量,即使在存在的Weyl平方项,如果进行适当的量子化,并认为这一项不会导致现象学问题,至少在一些相关的设置。一般公式,然后应用到一个具体的无标度模型,其中包括希格斯粒子和标量,“普朗克粒子”,其真空期望值产生普朗克质量。通货膨胀可以触发的普朗克粒子和Starobinsky标量的组合,我们表明,没有张力与观察是目前即使在纯普朗克膨胀的情况下,如果系数的Weyl平方项是足够大的。一般来说,在这种情况下甚至允许二次暴胀。此外,外尔平方项导致等曲率模式,目前满足观测范围,但可能与未来的实验检测。
2017-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-gaussianities and the Stimulated creation of quanta in the inflationary universe
宇宙暴胀产生了一系列密度扰动,这些扰动可以为我们今天观察到的宇宙结构埋下种子。这些微扰通常是作为初始真空状态由重力引起的自发产生微扰的结果来计算的。在本文中,我们计算了扰动已经存在于初始状态时,引力诱导的受激产生所产生的扰动。这些初始扰动的影响不会被暴胀所稀释,并持续到其结束,甚至更久。我们考虑一个通用的统计密度算子$ρ$描述的初始混合状态,其中包括非零数量的标量扰动的概率是目前在通货膨胀的早期。我们分析了原始双谱的一般配置的三个不同的动量矢量在其论点。我们发现,量子的初始存在可以显着增强在所谓的压缩极限的非高斯性。我们的结果表明,在压缩极限的非高斯性的观察可以发生在单场膨胀时,在非常早期的暴胀宇宙中的状态不是真空,而是包含早期的微扰。关于初始状态的有价值的信息可以从这些非高斯性的观测中获得。
2010-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Density Perturbations in Multifield Inflationary Models
我们推导出一个封闭的形式,解析表达式的长波长的密度扰动的频谱在暴胀模型与两个(或更多)的暴胀子自由度,是有效的慢滚近似。我们说明了几类潜在的,这个表达式减少到一个简单的,代数表达式。
1997-10-03 astro-ph gr-qc
Vacuum Fluctuations as a Source of Adiabatic Perturbations in Power Law Inflationary Cosmology
对量子涨落退相干的分析表明,经典绝热密度微扰的产生可能不会发生在幂律暴胀模型中,幂1< p < 3。扩展的通货膨胀模型的一些后果指出。一般来说,退相干的条件对暴胀模型施加了新的约束,而暴胀模型并不依赖于通常复杂的后续演化。
1997-03-25 gr-qc
Evolution of cosmological perturbations in an RG-driven inflationary scenario
本文提出了一个几乎均匀各向同性宇宙的规范不变的线性宇宙学扰动理论,该宇宙具有动态演化的牛顿常数G和宇宙学常数$Λ$。由此得到了控制物质密度G和$Λ$的共动分数空间梯度演化的方程。在宇宙学中讨论了显式解,其特征是加速膨胀,其中G和$Λ$都根据紫外固定点附近的重整化群方程而变化。最后,在宇宙晚期区域进行了类似的分析,该区域由靠近高斯不动点的重整化群轨迹描述。
2011-04-13 gr-qc hep-th
Eliminating infrared divergences in an inflationary cosmology
研究了标准宇宙学扰动理论中引力环引起的红外发散。我们提供了一个简单的解决方案,在所有订单的宇宙学扰动理论重新定义的微扰理论的本地观察者。我们提出了在in-in形式中重新表述标准微扰的方法,得到了一个红外安全微扰理论。我们的结果不依赖于任何红外截止或类似的参数。然后,我们提出了一个明确的例子引力子单圈修正,并简要讨论了非高斯性。
2012-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bunch-Davies initial conditions and non-perturbative inflationary dynamics in Numerical Relativity
University of Cambridge(剑桥大学);Newcastle University(纽卡斯尔大学)
本文利用数值广义相对论模拟了宇宙膨胀期的高精度非均匀性,展示了Bunch-Davies真空初始条件下的非线性动力学演化,并通过三个例子验证了非微扰配置下的强非线性不均质性。
2025-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Pre-inflation and Trans-Planckian Censorship
研究了跨普朗克审查猜想(TCC)对原初微扰初态的意义。只有当暴胀前的时代是过去完全的时候,才有可能把无限过去的微扰模的状态设定为闵可夫斯基真空。我们计算的扰动模式在这样一个前通货膨胀的时代的演变,并表明,在通货膨胀的开始与波长远短于哈勃尺度(但仍大于普朗克长度尺度)的扰动模式将表现为他们在邦奇戴维斯状态。因此,一个过去完整的暴胀前演化可以自动地准备在CMB窗口处的暴胀扰动所需的初始状态,同时遵守TCC。
2020-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological perturbations in the inflationary Universe
先前定义的协变和规范不变扰动变量,表示,例如,分数空间能量密度梯度,用于简化经典标量场的线性微扰分析。借助大尺度上的守恒量,我们建立了一个精确的一阶关系,在“再入”到地平线上的同动流体能量密度扰动和相应的标量场能量密度扰动在第一个哈勃尺度交叉在早期德西特阶段的标准通货膨胀的情况。
1997-07-29 astro-ph gr-qc
Isocurvature Perturbations in Multiple Inflationary Models
本文分析计算了多分量暴胀模型中暴胀阶段长波等曲率扰动的动力学,计算的条件是产生暴胀阶段的标量场只通过引力相互作用。这使得能够确定正确的振幅的扰动所产生的真空量子涨落的标量场在多次暴胀阶段。精确匹配的后暴胀的演变,使振幅的等曲率扰动的冷暗物质模型与辐射的情况下,大规模的暴胀子场仍然不耦合从通常的物质到目前为止。对于这个模型,等曲率扰动是小于绝热的扰动谱,这是由于暴胀的两个阶段之间的过渡出现的中断的区域,但它们可能会大得多,并在更短的尺度上有一个最大值。的情况下,一个膨胀与四次耦合,保持不耦合后,膨胀被认为是太。
1994-04-24 astro-ph gr-qc
More on the Non-Gaussianity of Perturbations in a Non-Minimal Inflationary Model
研究了引力与标量场及其导数非极小耦合的扩展非极小暴胀中的非线性宇宙学扰动及其可能的非高斯性质.通过扩展到三阶的行动,我们专注于与最近的观测数据相比,扰动的非线性和非高斯性。通过采用形式为V(phi)=(1/n)(lambda)(phi)^n的暴胀势,我们证明了,例如,对于n = 4,如果0.013 <lambda< 0.095,在适当的单位下,这个扩展的模型与观测是一致的。通过将非高斯性的等边振幅限制为观测上可行的值,耦合参数λ被约束为λ < 0.1的值。
2018-08-13 astro-ph.CO gr-qc
Emergence of inflationary perturbations in the CSL model
暴胀范式是解释观测到的原始扰动谱的最成功的模型。然而,这种不均匀性的确切出现和微扰的量子到经典跃迁尚未在社区中达成共识。在宇宙学的背景下,连续自发局域化模型(CSL),可以用来提供一个解决方案,通过考虑动态减少的波函数提到的问题。CSL模型曾被应用于暴胀宇宙,得到了不同的结论。在这封信中,我们使用不同的方法来实现CSL模型在通货膨胀。特别是,除了考虑量子到经典的过渡,我们使用CSL模型产生的原始扰动,也就是说,由CSL模型提供的动力学演化是负责从一个均匀的和各向同性的初始状态过渡到最终的一个缺乏这样的对称性。我们的方法导致的结果,可以清楚地区分从以前的作品。具体而言,标量和张量功率谱不依赖于时间,并保留CSL模型的放大机制。此外,我们的框架只依赖于一个参数(CSL参数),它的值是一致的宇宙学和实验室观测。
2016-01-25 astro-ph.CO gr-qc
Covariant cosmological perturbation dynamics in the inflationary universe
对几乎均匀各向同性理想流体和标量场宇宙的线性宇宙学扰动理论进行了重新考虑和形式简化。利用大微扰尺度上协变守恒量的存在性,得到了任意状态方程的共动能量密度微扰的封闭积分表达式。在此基础上,我们建立了一个简单的关系流体能量密度扰动在“再入”到地平线和相应的标量场量在第一哈勃尺度交叉在早期德西特阶段的标准暴胀的情况。
1998-06-09 gr-qc