Stochastic Gravitational-Wave Background from Axion-Monodromy Oscillons in String Theory During Preheating
轴子单值性是弦紧化中的一种普遍现象。研究了轴子单值暴胀在预热过程中引力波背景的产生。通过使用伪谱方法进行晶格模拟，我们发现在轴子单值暴胀和尖点势中，渐近线性$|ϕ|$和$ϕ^{2/3}$势在预热过程中产生了显著的单峰随机引力波背景.这可能使我们能够通过引力波探索弦的紧化。
2019-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Waves from Kinetic Preheating
本文通过高分辨率格点模拟研究α-attractor模型中暴胀后动力学预热产生的引力波，发现预热过程可极为剧烈，其引力波能量密度能够被CMB对$N_{\ m eff}$的观测所约束。
2024-02-25 astro-ph.CO
Gravitational Waves from Oscillon Preheating
振荡子是非线性标量场的长寿命局域激发，在暴胀后的预热过程中可能会大量产生，导致早期宇宙中可能存在一个以振荡子为主的阶段。例如，这可能发生在轴子单值暴胀之后，我们在此基础上运行模拟。我们研究了随机引力波背景与一个介子占主导地位的阶段。一个孤立的引力子是球对称的，不辐射引力波，我们表明，引力子之间产生的引力辐射通量也很小。然而，一个显著的随机引力波背景可能会在预热过程中产生（即，当引力子形成时），在这种情况下，引力子的特征尺寸会印在引力波功率谱上，功率谱有多个不同的峰。
2013-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational dark matter production in Palatini preheating
我们研究预热平台膨胀的广义相对论的Palatini制定，在一个特殊的情况下，类似于希格斯膨胀。先前的研究表明，在这个模型中，振荡的暴胀子场反复返回到平台，这导致了暴胀子粒子的快子产生。我们表明，一个最小的耦合观众标量场可以产生更有效地通过类似的机制。这种机制是纯粹的引力，标量场的质量可以达到$10^{13}$ GeV的量级，比哈勃尺度大许多个数量级，使其成为超重暗物质的候选者。
2021-09-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Wave Probe of Gravitational Dark Matter from Preheating
本文提出通过预热过程产生的高频引力波间接探测引力暗物质，利用格点模拟处理共振并求解引力波运动方程，发现Higgs和暴胀子自共振预热模型产生的引力波能量密度谱在不同频率和质量参数下具有可观测的量级。
2024-10-20 astro-ph.CO hep-ph
Dependence of the amplitude of gravitational waves from preheating on the inflationary energy scale
随机引力波背景（SGWBs）越来越受到人们的关注，并为直接探测早期宇宙提供了新的可能性。在暴胀末期的预热过程中，参量共振可以产生大的能量密度扰动，有效地产生携带暴胀独特信息的引力波。由于这样的GW的峰值频率近似正比于暴胀的能量标度，$Λ_{\mathrm{inf}}$，从预热的GW预计将被观察到的干涉仪GW探测器在低尺度暴胀模型。我们调查的振幅的依赖性，这些GWs的$Λ_{\mathrm{inf}}$，并发现，目前的能量谱不依赖于$Λ_{\mathrm{inf}}$只有在$Λ_{\mathrm{inf}}$的情况下是高于一个临界值$Λ_{c}$，一个参数取决于共振强度。我们在线性近似下用数值方法得到了模型参数的$Λ_{c}$，并进行了晶格模拟来验证这一结果。对于$Λ_{\mathrm{inf}}\lesssimΛ_{c}$，GW的幅度随着$Λ_{\mathrm{inf}}$而迅速减小，并且变得难以观察。进而，在干涉仪检测器中观察这样的GW也有助于确定预热期间的$Λ_{\mathrm{inf}}$和谐振强度。
2022-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Gravitational Waves from Preheating in Inflation with Weyl Symmetry
该研究针对具有Weyl对称性的暴胀模型，通过线性解析与非线性格点模拟发现预热阶段会产生频段约$10^8$~$10^9$Hz的显著随机引力波，为暴胀动力学提供了新的高频探测途径。
2023-11-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Expected Backreaction During Preheating
在以前的工作中，我们认为，正确的程序来预测引力波信号的预热后，膨胀依赖于内-内形式主义。我们在这里扩展我们以前的分析，包括反作用的产生的物质上的暴胀子的运动和宇宙的膨胀，并研究后者如何影响所产生的引力波的频谱。反作用的增加需要适当的重正化发散的期望值，我们正则化的方式，是服从数值积分通过保持同态不变性。同样的计算也使我们能够确定，对于哪种暴胀子强度，物质耦合再加热是成功的。我们用标量版本的Starobinsky暴胀模型来说明我们的结果，并观察到很难在控制辐射修正的同时再加热宇宙。
2020-11-25 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational waves from gauge preheating
本文研究暴胀后阿贝尔规范场预热产生的引力波，发现其信号强且轴矢耦合下呈螺旋极化，并证明该机制可能通过引力轻子生成解释宇宙物质-反物质不对称性。
2018-08-27 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational wave signatures of preheating in Higgs--$R^2$ inflation
本文通过格点模拟研究Higgs–$R^2$暴胀的预热动力学，发现非最小耦合$\xi$增大使预热更高效并增强引力波，谱振幅相差数个数量级，可用于区分模型参数区域。
2025-08-31 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Waves from Abelian Gauge Fields and Cosmic Strings at Preheating
原初引力波提供了一个非常重要的随机背景，可以很快用干涉引力波天线或间接地通过宇宙微波背景的偏振各向异性中的诱导图案来检测。对这些波的探测将为我们打开一扇了解早期宇宙的新窗口，因此详细描述原始引力波的所有可能来源是很重要的。在本文中，我们发展了理论和数值方法来研究引力波的产生从非平衡规范场在预热。然后，我们考虑混合膨胀后的预热模型，其中对称性破缺场在局部U（1）对称性下带电。我们详细分析了系统在动量和位形空间中的动力学，并表明规范场在所产生的引力波谱中留下特定的印记，主要是通过在与问题中的质量尺度相关的特征频率处出现新的峰。我们还展示了这些新的功能，在光谱中与弦样的空间配置在希格斯和规范场，由于出现的拓扑缠绕数的希格斯周围尼尔森-奥尔森弦。我们详细研究了规范场和引力波的频谱的时间演化，因为这些字符串的演变和衰减之前进入一个动荡的制度，引力波能量密度饱和。
2010-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anisotropies in the Gravitational Wave Background from Preheating
研究了暴胀后预热时产生的引力波（GW）背景的各向异性。利用格点场论模拟的无质量预热模型，我们表明，GW的振幅敏感地依赖于衰变产物场chi耦合到暴胀phi的值，唯一的必要条件是chi是轻的膨胀。我们发现一个强大的各向异性在大角度尺度上的GW背景的振幅，其中的细节强烈依赖于再加热动力学。我们期望对一大类具有轻标量场的暴胀模型也有类似的结论。如果未来的直接检测GW实验能够检测预热产生的GW，他们也应该能够检测到这种效果。这可能最终提供一种强有力的方法来区分不同的通货膨胀和预热情景。
2013-04-09 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
Nonlinear preheating with nonminimally coupled scalar fields in the Starobinsky model
研究了具有非极小耦合标量场$χ$的Starobinsky模型中暴胀后的预热现象。利用格点模拟，我们分析了$χ$粒子与暴胀子凝聚之间的再散射，以及标量度规扰动的反反应效应。我们发现，再散射是一个有效的机制，促进增长的$χ$场方差。同时，大量的暴胀子粒子可以通过再散射从暴胀子凝聚体中被撞出。结果，暴胀子场可以成为不可忽略的引力波，在某些参数区域甚至可以与$χ$场相媲美。对于亚Hubble尺度的标量度规扰动，我们的结果表明，它们对本文模型中标量场的演化和引力波的产生几乎没有影响.
2019-10-10 astro-ph.CO gr-qc
Non-linear metric perturbation enhancement of primordial gravitational waves
我们提出了一套完整的爱因斯坦方程的演变过程中预热后的通货膨胀。我们研究了三维格点中混合暴胀、积分场和度规涨落的一般超对称模型。我们采取与Eintein的约束方程一致的初始条件。度规涨落的感应预热不足以对场产生反作用，但标量模的预热确实影响矢量模和张量模的演化。特别是，它们确实增强了预热过程中引力波的诱导随机背景，一般给出的能量密度比通过在均匀背景度量中演化张量波动获得的能量密度大一个数量级。这种增强可以提高计划中的引力波观测站探测的期望。
2010-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational freeze-in dark matter from Higgs Preheating
本文研究了Higgs preheating期间基于非微扰共振的引力freeze-in暗物质产生机制，发现通过格点方法可证明快子共振被强反作用禁止，而参数共振在紫外尺度下调整Higgs自相互作用耦合后可行，并推导出暗物质遗迹密度，揭示了暗物质质量大于暴胀子质量的新参数空间。
2023-11-30 astro-ph.CO hep-ph
On the Anisotropy of the Gravitational Wave Background from Massless Preheating
当暴胀期间存在光标量场时，它的值将在超视界尺度上变化，调制暴胀结束时的预热过程。因此，预热期间产生的引力波（GW）背景的振幅也将被调制。因此，观测到的该背景的能量密度在天空中的不同角度处将呈现各向异性。我们提供了一个主公式的角功率谱C_1的各向异性在GW背景预热，有效的任何情况下，各向异性是由于超地平线调制的光自由度。利用格点场理论对g^2/λ= 2的无质量预热过程进行模拟，发现了一个平坦的角谱l（l+1）C_l \approx 3 × 10 ^{-4}，它代表了在大角尺度上1%量级变化的强各向异性。对于我们选择的耦合，长波长放大最强烈的参数共振，这是至关重要的各向异性的发展。如果未来的直接探测GW天文台能够探测宇宙起源的背景，它们应该能够探测到这种效应。这可能最终成为区分通胀和预热情景的有力工具。
2013-09-04 astro-ph.CO hep-ph
On the Expected Production of Gravitational Waves During Preheating
现有的对预热过程中产生的引力波能量密度的预测主要依赖于计算机模拟，其中物质场的不均匀性基本上表现为经典。在这篇文章中，我们遵循的是$in$-$in$形式体系中的完整量子处理过程。我们使用这种方法来确定所产生的引力波的预期密度，并在一个简单的标量场模型中数值估计其值，忽略反作用。特别注意的是专门的正规化和重整化的分歧，出现在形式主义。我们还讨论了我们的方法与文献中使用的传统计算的比较情况，以及在依赖于数值模拟的引力波产生的传统分析中可能会遗漏哪些元素。在参数共振是有效的情况下，我们的结果同意从数值模拟，预期的预测。然而，在足够低的值的共振参数，数值模拟失败，而我们的方法仍然适用。
2020-02-24 astro-ph.CO
Production of Gravitational Waves from Preheating and Tachyonic Instabilities
本文研究 $α$-attractor 势预热阶段通过 $ϕχ^{2}$ 三线性耦合产生的引力波，发现参数共振和快子不稳定性分别导致低频主导峰和高频次主导峰，形成多峰特征谱。
2025-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Sensitivity of gravitational waves from preheating to a scalar field's interactions
暴胀之后，一段时间的预热可能会产生一个随机的高频引力波（GW）背景，并持续到今天。暴胀子与标准模型或其他场耦合的性质是未知的，因此询问这些场通常具有什么特征以及这些特征如何影响对GW产生的预测是有用的。在这里，我们认为暴胀子耦合到一个轻的标量场，并表明，即使是一个非常小的四次自相互作用项将减少GW频谱的振幅。对于自耦合$λ_χ \gtrsim g^2$，其中$g^2$是暴胀子-标量耦合，峰值能量密度为$Ω_{\rm gw}^{(λ_χ)} / Ω_{\rm gw}^{(λ_χ=0)} \sim (g^2/λ_χ)^{2}$。一个结果是，如果宇宙通过暴胀子-希格斯耦合再加热，那么光谱将被抑制，但动力学将对暴胀能量标度附近的希格斯势敏感。
2015-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining axion inflation with gravitational waves from preheating
本文研究暴胀后规范场预热产生的引力波，揭示其与张标比 r 的关联，并证明对 Neff 的限制是探测暴胀子轴子耦合的最灵敏方法。
2020-08-04 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Dark Matter from Minimal Preheating
本文研究最小预加热中引力暗物质的产生，通过格点方法计算遗迹丰度，发现对于n=4和6，凝聚体湮灭占主导，并给出相应的暗物质质量预测。
2023-11-24 astro-ph.CO hep-ph
On gravitational preheating
我们认为暗物质生产过程中的暴胀子振荡时期。可以想象，暗物质和暴胀子之间的可重整化相互作用可以忽略不计。在这种情况下，主导作用是由引力产生的高维算子，因此被普朗克尺度所抑制。我们专注于dim-6运营商和研究相应的粒子生产微扰和非微扰制度。我们发现，暗物质的生产率是占主导地位的非导数运营商涉及更高的权力的暴胀场。即使它们的威尔逊系数很小，这样的算符也可以很容易地解释正确的暗物质丰度。
2022-05-05 astro-ph.CO hep-ph
The Linear Regime of Tachyonic Preheating
当暴胀子在后暴胀振荡阶段反复返回到电势的凸区域时，实现了速子预热。这将引起强烈的快子不稳定性，并导致相干场的快速碎裂，其可以在$e$折叠的一小部分内完成。在本文中，我们研究了这个过程的线性政权在一个模型无关的方式。为了这个目的，我们构建简化的模型，提供一个分析Floquet理论描述的模式增长。这种方法捕捉动机良好的快子预热的情况下，包括其中的暴胀子是一个更大的标量多重态的一部分的情况下的基本特征。我们表明，快子预热是有效的，如果场偏移是次普朗克，可以产生引力波的频率范围内的当前和未来的引力波干涉仪，并可以与任何实验允许的张量标量比。
2022-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational dynamics in Higgs inflation: Preinflation and preheating with an auxiliary field
在完全广义相对论中研究了由一个希格斯暴胀子和一个附加辅助场组成的模型的预暴胀和预热阶段的动力学。最小耦合辅助场允许参数型共振，成功地将能量从暴胀子凝聚体转移到两个场中的粒子激发。取决于场的相互作用强度，宽的共振周期导致由大的下/过密度组成的结构形成，并且可能形成紧凑的物体。此外，当面对相同的模型，多场非均匀预膨胀，通货膨胀的发病被证明是一个强大的结果。在相对较大的希格斯值下，非最小耦合充当稳定器，保护暴胀子的动力学，并显着减少其他领域和物质部门的扰动的影响。这些研究进一步证实了希格斯膨胀对多场非均匀初始条件的鲁棒性，同时证明了在再加热过程中形成的复杂结构。
2022-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preheating and gravitational waves in large-field hilltop inflation
本文研究了在大场正则化山峰势中膨胀结束后预热和引力波的产生，通过线性扰动理论和晶格模拟分析了波动模式的共振行为，发现波动未呈指数增长。
2025-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Waves from Preheating in M-flation
矩阵暴胀（Matrix inflation），或称M-暴胀，是一个由弦论激发的暴胀模型，它有三个标量场矩阵和规范场，在$\mathbf{U}(N)$规范群的伴随表示中。其中一个$3N^2$标量场作为有效膨胀子出现，而其余的场（标量场和规范场）在膨胀期间和之后的预热场中可以起到等曲率场的作用。在参数空间和初始场值中有一个区域，即“山顶区域”，在那里模型的预测与最近的普朗克数据非常兼容。我们表明，在这个山顶区域，如果暴胀结束在超对称真空，该模型可以有一个嵌入的预热机制。预热模式的耦合与充气自耦合有关，因此可以从CMB数据中得知。通过晶格模拟进行辛积分，我们数值计算的引力波的功率谱的预热阶段后M-膨胀。初步数值模拟的频谱从多预热场峰值在GHz频段的振幅$Ω_{\mathrm{gw}}h^{2} \propto 10^{-16}$，表明该模型具有具体的预测超高频重力波探头。这个特征可以用来区分这个模型和其他的暴胀模型
2014-02-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Collapse of Small-Scale Density Perturbations during Preheating in Single Field Inflation
在宇宙暴胀之后和过渡到辐射支配之前，宇宙的能量密度可能在一个长时期内被振荡的大质量标量凝聚体所支配。我们表明，在此期间，子哈勃尺度扰动受到度量预热不稳定性的窄共振制度。我们详细分析，二次和四次潜力。这种不稳定性导致密度扰动的增长，在许多情况下，在辐射主导的宇宙开始之前，密度扰动已经变得非线性。当需要现象学上优选的低再热温度时，情况尤其如此。这些早期结构可能导致引力波的发射和原始黑洞的产生。此外，尚不清楚它们是否可以在非常大的尺度上修改线性曲率扰动的预测。
2010-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preheating of the early Universe by radiation from high-mass X-ray binaries
使用一个可靠的测量固有的（即吸收效应校正）的高质量X射线双星（HMXB）在0.25-2千电子伏的能量带每单位恒星形成率的现今光度函数，我们估计从这样的系统的软X射线的早期宇宙的预热。我们发现，X射线照射，主要是由亮度L> 10^39 erg/s的超铝和超软超铝X射线源执行，（T>T_cmb，其中T_cmb是星系际介质的宇宙微波背景的温度，如果特定的X-早期宇宙中年轻恒星星族的射线发射率比现在高一个数量级（这是可能的，由于第一个星系的金属丰度低）和软X射线发射的HMXB没有遭受强烈的吸收在他们的星系。这使得在红移z<10的发射中观察到中性氢的21 cm线成为可能。
2016-12-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Phenomenology of Spillway Preheating: Equation of State and Gravitational Waves
本文研究“溢洪道”通过子粒子微扰衰变提升预热效率的情景，系统扫描参数空间以确定其状态方程，并分析其对 $n_s$、$r$ 及高频引力波谱的影响。
2023-12-05 astro-ph.CO hep-ph
Reheating and preheating in the simplest extension of Starobinsky inflation
在Starobinsky暴胀模型的一个简单的扩展中研究了再加热和预热的时期，该模型由一个$R^2$ --对Einstein-Hilbert作用量的修正和一个附加的标量场组成。我们发现，如果$R^2$ -校正结束时的通货膨胀是动态重要的，它会影响膨胀率，并因此的再加热和预热过程。虽然我们发现再加热温度和再加热持续时间仅受到轻微影响，但在将理论与数据进行比较时必须考虑到这种影响。在预热的情况下，重力修正可以显著影响第二场的衰减。粒子产生强烈影响的某些值的参数在理论上。
2016-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Preheating in Einstein-Cartan Higgs Inflation: Oscillon formation
本研究通过3+1维经典格点模拟，探究爱因斯坦-嘉当引力下希格斯暴胀的预热过程，发现含Nieh-Yan项的场景中会形成占总能量密度70%的局域振荡子，可能延长物质主导期并产生超出现有探测范围的引力波信号。
2024-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauge Field Preheating at the End of Inflation
这里我们考虑通过无质量U（1）阿贝尔规范场的参量放大来预热宇宙的可能性。我们假设规范场通过一个自由参数的共形因子与暴胀子耦合。我们提出了这个模型的高分辨率三维模拟的结果，并表明这种机制有效地预热宇宙辐射主导的最终状态。
2013-05-30 astro-ph.CO hep-th
Gravitational wave production from preheating with trilinear interactions
本研究通过格点模拟，探讨了三线性耦合预热过程中引力波的产生，发现大耦合可产生振幅约5×10^-9的高频随机引力波背景，虽难以直接探测，但可通过ΔN_eff间接约束。
2022-06-29 astro-ph.CO hep-ph
Scalar-Induced Gravitational Waves from self-resonant preheating in $α$-attractor models
Universidade da Beira Interior（贝拉内陆大学）；Centro de Matemática e Aplicações da Universidade da Beira Interior（贝拉内陆大学数学与应用中心）；University of Utah（犹他大学）；Institute of Science Tokyo（东京科学研究所）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）
研究α吸引子模型中预热阶段标量诱导引力波的产生及其对张量-标量比的限制。
2025-12-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Instant preheating in a scale invariant two measures theory
在标度不变双测度理论框架下研究了瞬时预热机制。我们将这一机制引入非振荡暴胀模型中，作为该理论中宇宙再加热的另一种可能解。在这个框架中，我们认为，该模型包括两个标量物质场，第一个标量场，在尺度变换下变换，它也将被视为驱动暴胀的场，第二个，一个标量场，将通过有效势与暴胀子相互作用。通过假设这个相互作用项，我们得到了根据与暴胀子相互作用的场的有效质量的域的粒子的瞬时辐射或衰变的方案。此外，我们考虑一个尺度不变的汤川相互作用，然后执行过渡到物理爱因斯坦框架后，我们得到的衰减率从我们的标量场进入两个费米子的表达式。此外，从特定的衰减率，不同的约束和边界的耦合参数与我们的模型被发现。
2020-05-28 astro-ph.CO gr-qc
Constraining axion inflation with gravitational waves across 29 decades in frequency
本文证明轴子暴胀后规范场预热产生的引力波显著影响有效相对论自由度数目，并利用现有 Planck 限制对暴胀子轴耦合给出最强约束，同时揭示引力波产生效率与张标比的相关性。
2020-08-04 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational wave production from preheating: parameter dependence
参量共振是早期宇宙中产生引力波最有效的现象之一。参数共振的动力学，因此GW的动力学，完全取决于共振参数$q$。后者取决于每个场景的属性：振荡场的初始振幅和潜在曲率，以及它与其他物种的耦合。以前的工作只研究了固定值$q$的GW生产。我们提出了一个分析推导的GW振幅依赖于$q$，适用于任何情况下，我们面对的数值结果。通过在扩展网格中运行晶格模拟，我们研究了宽范围的$q$值，在参数共振驱动的暴胀后预热场景中产生GW。我们提出了简单的适合GW频谱中的局部最大值的最终振幅和位置。我们的参数化允许预测的位置和振幅的GW背景的今天，对于任意的$q$。GW信号可以相当大，如$h^2Ω_{\rm GW}(f_p) \lesssim 10^{-11}$，但它总是在高频$f_p \gtrsim 10^{7}$ Hz处达到峰值。我们还讨论了旁观者场的情况下，振荡场可以是例如~一个弯曲子，或者说标准模型希格斯粒子。
2017-11-16 astro-ph.CO hep-ph
What can we learn from the stochastic gravitational wave background produced by oscillons?
随机的引力波（GW）背景为研究极早期宇宙的物理学提供了一个迷人的窗口。除了在暴胀期间产生的几乎尺度不变的原始GW谱之外，通常在暴胀之后的预热阶段期间（或在较低能量的一些其他相变之后）产生具有更丰富结构的谱。这就提出了一个问题，即在预热过程中，人们可以从未来对随机引力波背景谱的观测中了解到什么。最近，它已被证明，在预热非微扰准稳定的对象，如介子可以作为GW的强源，导致的特征，如在频谱中的明显的峰值。在本文中，我们研究了GW生产的半解析技术，从超导体。特别地，我们讨论了GW谱是如何被影响的参数，给定的介子系统，例如由背景宇宙学，的不对称性的介子和数量密度的演变的介子。我们比较我们的半解析结果与数值晶格模拟的山顶通货膨胀模型和KKLT的情况下，强烈不同的一些这些特性，并找到非常好的协议。
2017-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Non-perturbative production of fermionic dark matter from fast preheating
我们研究了早期宇宙中费米子暗物质的非微扰产生。我们解析地研究了伴随费米子与背景暴胀子场耦合的引力产生机制。后者导致有效费米子质量在预热过程中的变化，并使所得的光谱和丰度对其参数敏感。假设快速预热，完成在小于膨胀哈勃时间和膨胀后的暴胀子场没有振荡，我们发现一个丰富的生产粒子的能量范围从膨胀哈勃率的逆时间的预热。所产生的费米子可以在很宽的参数范围内解释所有观测到的暗物质。作为我们分析的一个应用，我们研究了Palatini Higgs暴胀模型中重Majorana中微子的非微扰产生。
2023-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves from supermassive right-handed neutrinos produced at preheating
The University of Osaka（大阪大学）；Niigata University（新潟大学）；SR University（SR大学）
研究超大质量右手法 neutrinos 在重加热期通过 bremsstrahlung 产生引力波背景，揭示其对宇宙热历史和高能物理的观测意义。
2026-03-24 astro-ph.CO hep-ph
Gauge preheating with full general relativity
本文在全广义相对论下用 BSSN 方案研究赝标量暴胀后的规范预热，发现局域过密度可达 δ~30、致密度约 0.1，且其峰值尺度小于 Jeans 长度，表明物质压强对演化至关重要。
2024-02-29 astro-ph.CO gr-qc
Non-Gaussian Spikes from Chaotic Billiards in Inflation Preheating
一类新的非高斯曲率涨落<$pr（\bx）\equiv δN（χ i）产生于非暴胀子场χ i的后暴胀预热行为.其台球般的混沌动力学在预热e折叠的数量N（χ i）中留下规则的对数间隔窄尖峰。我们在分离宇宙近似下对超对称激发的四次暴胀子和耦合势进行了高精度的晶格模拟，计算出N（χ i）作为（近似齐次）初始条件χ i的函数。χ i（\bx）的超视界模导致了π_{pr}的正向尖峰漂移，从而在通常的与符号无关的暴胀引起的微扰上增加了负的引力势涨落，这在大的宇宙结构和（极化的）温度CMB冷点中可观察到。
2009-03-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Oscillon formation during inflationary preheating with general relativity
本研究通过广义相对论场论模拟发现，暴胀预热期引力会促进密度扰动坍缩形成致密类振荡子恒星，但若无初始涨落额外增强，这类天体难以形成原初黑洞。
2023-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spillway Preheating
在传统模型中，由于反反应效应，暴胀后立即预热时，只有一小部分能量通过非微扰共振产生从暴胀子转移到辐射。我们提出了一种粒子生产机制，可以提高高达四个数量级的暴胀能量密度的消耗。这种改进来自于共振产生的子粒子的快速微扰衰变。它们作为一个“泄洪道”来排出这些子粒子，减少它们对暴胀子的反作用，并使共振产生的有效时间更长。因此，我们称之为“溢洪道预热”的情况。我们还表明，在该场景中，暴胀子中剩余的能量密度分数具有简单的逆幂律缩放。一般来说，溢流道预热是一种更有效的能量耗散机制，这可能在粒子物理学模型构建中有其他应用。
2021-05-23 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational waves from oscillons after inflation
我们调查的引力波的生产过程中的预热膨胀后，在常见的情况下，场电位是不对称的最低。特别是，我们研究的影响，相对较长的寿命和空间局部区域的一个标量场（如暴胀子）振荡幅度大。相反，以前的研究，认为是一个对称的潜力，我们发现，在非对称的潜力与相变的引力子可以产生一个明显的峰值在引力波的频谱，大大超过了线性预热频谱。我们讨论了这种增强的引力波振幅的可能影响。例如，对于低尺度暴胀模型，来自中微子的贡献可以大大增强当前和未来引力波探测器的观测前景。
2018-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Metric preheating and radiative decay in single-field inflation
在暴胀结束时，暴胀子在其势能的底部振荡，并且这些振荡触发具有包含在不稳定带$(3H m)^{-1/2} <λ< H^{-1}$中的波长$λ$的标量波动的参数不稳定性，其中$H$是哈勃参数，而$m$是势能在其最小值处的曲率。这种“度规预热”的不稳定性，在窄共振区进行，导致各种有趣的现象，如早期结构的形成，引力波的生产和形成的原始黑洞。在这项工作中，我们研究它的命运中存在的相互作用与额外的自由度，在微扰衰变的形式的暴胀成一个完美的流体。事实上，为了确保从暴胀到辐射主导时代的完全过渡，必须将度规预热与微扰再加热一起考虑。我们发现，暴胀子的衰变不会改变不稳定性的结构，直到流体占主导地位的宇宙内容。作为应用，我们讨论了暴胀子衰变对不稳定性产生原初黑洞的影响。我们强调标量场和完美流体波动之间的区别，并解释为什么通常的结果有关形成的原始黑洞从完美流体的不均匀性不能使用，澄清最近的一些声明中的文献。
2020-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On preheating in alpha-attractor models of inflation
我们研究了α-吸引子T-暴胀模型中的（p）再加热，同时考虑了这些模型中存在的两个标量场：暴胀子和旁观者。双场模型有一个负的场空间曲率，在暴胀结束时，当α <~10^（-3）时，可能导致旁观者的几何不稳定。我们进行不稳定性（Floquet）分析的线性动力学和完全非线性晶格计算与我们的数值代码，我们专门设计了一类两个领域的模型与非正则动力学条款。我们发现观众场的扰动比暴胀子场的扰动更不稳定，所以预热的早期阶段的动力学是由观众扰动的演变所主导的。因此，从暴胀时代到辐射支配时代的转变几乎是瞬间的，而且比以前在只包括暴胀子场的有效理论中发现的要快得多。
2019-08-01 astro-ph.CO
Detectable Gravitational Waves from preheating probes non-thermal Dark Matter
本文通过全非线性伪谱格点模拟研究预加热期随机引力波，提出用其探测构成非热暗物质的振荡暴胀子，并分析模型构建与未来探测器可观测性。
2024-01-23 astro-ph.CO hep-ph
The scalar bi-spectrum during preheating in single field inflationary models
在单场暴胀模型中，预热是指紧接着暴胀之后，但在再加热时期之前的阶段。在这个阶段，暴胀子通常在其势能的底部振荡，并逐渐将其能量转化为辐射。与此同时，耦合到暴胀子的场的振幅可能经历参数共振，因此，可以发生爆炸性粒子的产生。先验地说，这些现象可能导致超级哈勃尺度曲率扰动的放大，这反过来又会修改标准的暴胀预测。然而，值得注意的是，已经表明，虽然Mukhanov-Sasaki变量在预热过程中确实经历了窄参数不稳定性，但相应的超哈勃曲率扰动的幅度保持不变。因此，在单场模型中，度规预热不影响大尺度扰动的功率谱。在这篇文章中，我们研究了相应的标量双谱的影响。使用Maldacena的形式主义，我们分析表明，宇宙学的兴趣模式，在预热过程中的曲率扰动演变的超哈勃尺度上的标量双谱的贡献是完全可以忽略不计的。具体来说，我们说明，某些条款在三阶行动管理的曲率扰动，可能天真地预计将作出重大贡献，完全取消了其他贡献的双谱。我们证实选定的分析结果的数值研究。最后，我们简要讨论了我们所获得的结果。
2012-07-18 astro-ph.CO hep-th
Scalar Dark Matter Production from Preheating and Structure Formation Constraints
本研究分析了暴胀与再加热期间标量暗物质的三种非平衡产生机制，计算其相空间分布与遗迹丰度，并结合Lyman-α观测给出不同机制下的暗物质质量下限约束。
2023-06-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stochastic Background of Gravitational Waves from Fermions -- Theory and Applications
在早期宇宙中，非微扰参数效应可以在预热或热时期产生非平衡费米子。费米子分布中产生了各向异性应力，成为引力波（GW）随机背景的来源。我们推导出一个一般的形式主义来计算由费米子的合奏，我们适用于各种情况下，通货膨胀后产生的GW的频谱。我们详细讨论了费米子无痕横观各向异性应力的源，即不等时相关器的正则化。我们讨论了如何建立GW频谱的时间，并提出了一个简单的参数化其最终的振幅和峰值频率。我们发现，费米子可能会产生一个GW背景在很高的频率，一个显着的振幅，类似于预热的情况下与标量场。对这种GW背景的探测将揭示非常早期宇宙的物理学，但需要在高频率上的新技术，超出目前计划的探测器可以达到的范围。
2013-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Preheating after Small-Field Inflation
虽然在文献中已经大量研究了混沌和混合暴胀模型后的预热，但在小场暴胀模型中的预热，其中暴胀子势的曲率在暴胀期间为负，仍然较少探索。在这些模型中，在暴胀结束时的快子不稳定性导致了一系列的指数大的增加和\emph{decreases}的暴胀子波动的暴胀子凝聚振荡周围的最小值的潜力。净效应是低动量模式之间的竞争，增长和减少显着，与较高的动量增长少，但也减少less.We模式开发了一个分析描述这个过程，这是类似于隧道通过火山形的潜力量子力学问题。取决于参数，预热可能是如此有效，以至于它在小于一个暴胀子冷凝物的振荡中完成。小场暴胀后的预热也可能在宇宙热化之前伴随着一个长时间的物质主导阶段，这取决于暴胀的能量尺度和暴胀子相互作用的细节。最后，这些模型的另一个特点是，在预热结束时的暴胀子波动的频谱可能会在哈勃尺度附近达到峰值。事实上，因为预热开始时，第二个慢滚参数$|η|$变成了一阶，而第一个慢滚参数$ε$仍然比一小得多，宇宙仍然在预热期间膨胀，初始的快子不稳定性放大的模式离开了哈勃半径。这可能导致大量产生原始黑洞和引力波，其频率在今天自然小到足以落入高灵敏度干涉测量实验所能达到的范围。
2011-04-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
