Stochastic dynamics of multi-waterfall hybrid inflation and formation of primordial black holes
本研究针对单瀑布场混合暴胀难以自然形成天体物理尺度原初黑洞的问题，通过追踪多瀑布场随机动力学，提出约5个瀑布场的混合暴胀模型可形成符合观测的原初黑洞，且伴随可观测引力波信号。
2023-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-thermal Gravitino Production in Tribrid Inflation
我们研究了超引力中三重暴胀后的非热引力子产生，三重暴胀是超对称混合暴胀的一种变体，其中三个场参与了暴胀模型，暴胀子场位于理论的物质部分。与传统的超对称混合暴胀相比，非热引力子的产生对暴胀模型施加了严格的限制，我们发现“非热引力子问题”在三重暴胀模型中一般不存在，主要是由于两个影响：（一）三重暴胀中的暴胀子（在膨胀之后）比瀑布场轻，后者具有第二个衰变通道，其速率比衰变成引力子的速率大得多。这降低了瀑布场衰变为引力子的分支比。(ii)暴胀子的衰变一般比瀑布场晚，并且在衰变时不会产生引力子。这导致瀑布场的衰变对引力子数量的稀释。这两种效应的结合通常会导致三重暴胀中引力子的产生大大减少。
2015-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Waterfall stiff period can generate observable primordial gravitational waves
一个玩具模型进行了研究，它认为两个平面方向满足增强的对称点，使他们实现通常的混合通货膨胀机制。瀑布场的动力学项在普朗克真空期望值（VEV）处有一个极点，与$α$吸引子一样。因此，在终止混合暴胀的相变之后，瀑布场永远不会滚到其VEV。相反，它驱动了一个僵硬的时期，在那里，宇宙$w\approx 1/2$的正压参数导致原始引力波频谱的峰值，这将是由即将到来的LISA任务以及先进的LIGO观测。
2022-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermal Inflation with a Thermal Waterfall Scalar Field Coupled to a Light Spectator Scalar Field
本文首先介绍了现代宇宙学的发展状况。粒子宇宙学领域，然后介绍和探讨，特别是关于宇宙膨胀的研究。然后，我们介绍了一个新的模型的热膨胀，其中负责膨胀的热瀑布场的质量是依赖于轻观众标量场。该模型包含多种自由参数，其中两个控制的功率的耦合项和不可重正化项。我们使用的$δN$形式主义调查的“通货膨胀结束”和调制衰变的情况下，反过来，看看他们是否能够产生的主要贡献的原始曲率扰动$ζ$。我们约束模型，然后探索参数空间。我们探讨关键的观测签名，如非高斯性，标量谱指数和运行的标量谱指数。我们发现，对于某些区域的参数空间，该模型的能力，以产生占主导地位的贡献$ζ$被排除在外。然而，对于参数空间的其他区域，我们发现该模型对模型内的各种参数产生了尖锐的预测。
2016-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Can massive primordial black holes be produced in mild waterfall hybrid inflation?
本文结合随机与$δN$形式，以非微扰数值方法研究混合暴胀产生大质量原初黑洞的可能性，发现瀑布阶段足够长时原初黑洞会被过度产生。
2016-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multifield Stochastic Dynamics in GUT Hybrid Inflation and Gravitational Wave Signatures of GUT Higgs Representation
本研究在GUT框架下研究混合暴胀的多场随机动力学，发现水瀑场相变附近的量子涨落可产生可观测引力波且不造成原初黑洞过产，其振幅与水瀑场自由度成反比，为探测GUT希格斯表示提供新途径。
2024-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Waterfall-modulated $α$-attractors
Leinweber Institute for Theoretical Physics at Stanford（斯坦福大学莱因韦伯理论物理研究所）；Institute for Basic Science (IBS)（韩国基础科学研究院）
本文研究瀑布调制的α吸引子，引入瀑布机制增大有效e折叠数，可沿r≅3α(1−n_s)²曲线调整预测，还探究其对精髓α吸引子n_s的影响。
2026-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Warped Hybrid Inflation
我们在一个受控的五维有效场论框架内构造了一个混合暴胀模型。暴胀子和瀑布场被实现为5D紧化的自然光模。在量子层面上，瀑布环必须在远低于暴胀子场过境的尺度上被切断，以便在没有微调的情况下保持慢滚动力学。我们通过暴胀子和瀑布场所在的额外维度区域之间的显著翘曲或红移来实现这一点。我们采用的机制已在弦论中单独实现，这表明我们的模型的弦紫外完整性是可能的。我们研究了宇宙学采用标准形式的参数空间的一部分，但我们指出，某些空间区域也有可能通过量子隧穿来结束暴胀。这些区域可能提供新的宇宙学信号，我们将在未来的工作中进行研究。
2010-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussianities and Curvature Perturbations from Hybrid Inflation
对于原始的混合暴胀以及超对称的F项和D项混合模型，我们计算了瀑布过程中产生的非高斯性水平和曲率扰动的功率谱，并考虑了熵模的贡献。我们专注于温和的瀑布，其中通货膨胀持续超过约60 e倍N在瀑布的政权。我们发现，在N >> 60的情况下，f_nl参数通常从f_nl \simeq-1/ N_exit（N_exit是从哈勃退出主尺度到暴胀结束之间的e折叠数）下降到N \gtrsim 60时的f_nl ~-0. 3，即在幅度上远小于普朗克的当前界限。仅考虑绝热扰动，功率谱是红色的，在N >> 60的情况下，谱指数n_s = 1 - 4 / N_exit，而在N \gtrsim 60的情况下，它增加到1。在第一种情况下，包括熵模式的贡献并不改变可观察到的预测。然而，在第二种情况下，它们是曲率扰动的功率谱的相关源，其振幅增加了几个数量级，并可能导致黑洞的形成。我们的结论是，由于熵模式的重要贡献，导致一个温和的瀑布相的参数空间被排除的CMB观测所有考虑的模型。
2013-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Large non-Gaussianity from two-component hybrid inflation
本文研究了具有两个暴胀子场的混合暴胀模型（2-brid暴胀）中非高斯性的产生。我们分析了参数和初始条件空间中的区域，其中在慢卷膨胀期间可能产生大的非高斯性，其通常特征在于大的f_NL，tau_NL和小的g_NL。对于某些参数值，我们可以满足tau_NL>> f_NL ^2。双谱是局部类型的，但可能具有显著的尺度依赖性。我们表明，循环校正的功率谱和双谱抑制通货膨胀期间，如果一个假设的字段遵循经典的背景轨迹。我们还包括瀑布场的影响，这可能导致瀑布场不稳定后的可观测量的显着变化，这取决于瀑布场和暴胀子场之间的耦合。
2009-02-12 astro-ph gr-qc hep-th
A Unified Fermionic Origin for Density-Driven Waterfall Inflation and its Multi-Messenger Signatures
Leung Center for Cosmology and Particle Astrophysics, National Taiwan University（台湾大学梁氏宇宙学与粒子天体物理中心）；Department of Physics and Graduate Institute of Astrophysics, National Taiwan University（台湾大学物理系及天体物理研究所）；Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, SLAC National Accelerator Laboratory, Stanford University（斯坦福大学SLAC国家加速器实验室卡弗里粒子天体物理与宇宙学研究所）；School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院）；Center for Field Theory and Particle Physics & Department of Physics, Fudan University（复旦大学场论与粒子物理中心及物理系）；Center for Astronomy and Astrophysics, Fudan University（复旦大学天体物理中心）；Laboratori Nazionali di Frascati INFN（INFN弗拉斯卡蒂国家实验室）；INFN sezione Roma Tor Vergata（INFN罗马托维加塔分部）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study, The University of Tokyo（东京大学前沿研究院宇宙物理数学卡弗里研究所（WPI））；Center for Gravitational Physics, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University（京都大学汤川理论物理中心引力物理中心）
该研究提出基于费米凝聚的通胀模型，通过四费米相互作用结束通胀并触发预加热，生成原始黑洞种子。
2026-09-15 gr-qc hep-th
STOchastic LAttice Simulation of hybrid inflation
Tokyo Metropolitan College of Industrial Technology（东京都立产业技术短期大学）；Rikkyo University（立教大学）
该研究通过随机晶格模拟混合膨胀模型，分析了曲率扰动的拓扑结构及其对早期宇宙物理的探测意义。
2026-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Density Spike on Astrophysical Scales from an N-Field Waterfall Transition
混合暴胀模型是特别有趣的，因为它们导致在小尺度上的密度功率谱的尖峰，与CMB相比，同时也满足当前张量模式的界限。在这里，我们研究混合通货膨胀与$N$瀑布场共享一个全球$SO(N)$对称性。包含许多瀑布场具有避免$N>3$拓扑稳定缺陷的明显优点。我们发现，它还有另一个优点：它更容易设计模型，可以同时（i）与原始谱指数的约束兼容，这往往不利于混合模型，（ii）在天体物理学大尺度上产生尖峰。后者可能会产生重大的后果，可能会导致天体物理学上的大黑洞的形成。我们计算关联函数的时间延迟，密度扰动的措施，瀑布场产生的，作为一个收敛的幂级数在$1/N$和字段的关联函数$Δ(x)$。我们表明，对于大的$N$，两点函数是$<δt({\bf x})\,δt({\bf 0})>\,\proptoΔ^2(|{\bf x}|)/N$和三点函数是$<δt({\bf x})\,δt({\bf y})\,δt({\bf 0})>\,\proptoΔ(|{\bf x}-{\bf y}|)Δ(|{\bf x}|)Δ(|{\bf y}|)/N^2$。根据中心极限定理，尖峰尺度上的密度扰动对于大$N$是高斯的，而对于小$N$是非高斯的。
2015-07-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hybrid Inflation from Fermion Condensate
提出由时空挠率诱导的四费米子相互作用及两个束缚场实现混合暴胀，无需额外标量场，并说明瀑布阶段可形成 Q 球并作为原初黑洞种子。
2025-09-29 gr-qc hep-th
On the primordial black hole formation in hybrid inflation
本文重新研究混合暴胀瀑布相变中PBH的形成，提出暴胀子势高维项可避免PBH过度产生，使质量在$10^{17\ ext{--}23}$克的天体物理尺度PBH能解释全部暗物质，并可由LISA等引力波实验检验。
2023-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Superhorizon curvature perturbations in hybrid inflation revisited
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo（东京大学宇宙物质前沿科学中心（WPI））；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）
利用δN形式主义研究多场暴胀中的宇宙学扰动，发现混合暴胀中瀑布场的快子不稳定性导致等曲率扰动增长，从而增强曲率扰动，产生具有k^3红外增长和对数非高斯性的功率谱，并导致原初黑洞形成。
2026-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stochastic-tail of the curvature perturbation in hybrid inflation
Tokyo Metropolitan College of Industrial Technology（东京都立产业技术短期大学）；Rikkyo University（立教大学）
研究混合通胀中曲率扰动的随机尾部行为，发现通过微调势能项可显著降低扰动上限，从而抑制原始黑洞形成，并引入S_U分布用于PDF拟合。
2026-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The anisotropic power spectrum and bispectrum in the f(phi) F^2 mechanism
暴胀子φ与矢量动力学项F^2的适当耦合给出了冻结的和标度不变的矢量扰动。我们计算的宇宙学扰动zeta，考虑到经典的向量场，必然会产生在大尺度暴胀过程中，这种耦合的结果。这通常导致zeta的各向异性太强的功率谱。具体而言，如果膨胀持续的时间比产生CMB模式所需的最小量多约5 e倍（约50 e倍），则各向异性超过1%水平（10%水平）。这个结论适用于，除其他外，应用这种机制的磁，各向异性膨胀，并在膨胀结束时通过瀑布场耦合到矢量（在这种情况下，不可避免的贡献，我们得到的是有效的整个膨胀，它是独立的瀑布场）的各向异性扰动的产生。对于一个调谐的暴胀持续时间，在功率谱中的1%（10%）的各向异性对应于各向异性双谱，它像在压缩极限中的局部双谱一样被增强，并且具有有效的局部f_{NL} ~3（~30）。更一般地说，扰动的显著各向异性可能是在暴胀期间维持高于0的自旋场的所有模型的自然结果。
2012-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hybrid Inflation: Multi-field Dynamics and Cosmological Constraints
混合模型的动力学通常近似为沿近似平坦谷缓慢滚动的标量场的演化。暴胀以瀑布阶段结束，这是由于快子不稳定性。这个最后阶段通常被认为是几乎瞬时的。在这篇论文中，我们超越了这些近似，并分析了混合模型的精确2场动力学。结果表明：（1）沿谷区可能的慢滚破坏导致在小场值下不存在暴胀。在超普朗克场作用下，原模型的标量谱是红色的，与观测结果一致。2)场的初始值不仅沿谷线微调，而且还占据了谷线外相当大的场空间，形成了具有分形边界的结构。利用贝叶斯方法研究了它们在整个参数空间中的分布。自然界的潜在的参数。3)对于原始模型，通货膨胀被发现在参数空间的某些部分沿着瀑布轨迹持续超过60个e-折叠。绝热扰动的标量功率谱被修改，一般是红色的，可能与CMB的意见。拓扑缺陷很方便地延伸到可观测宇宙之外。4)初始条件的分析被扩展到封闭宇宙的情况，其中初始奇点被经典反弹所取代。在论文的第三部分中，我们研究了未来巨型射电望远镜对21厘米宇宙背景的观测如何改善目前CMB对宇宙学参数的约束。预测确定的特征快速傅里叶变换望远镜，通过使用Fisher矩阵和MCMC方法。
2011-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic Effects in Hybrid Inflation
混合暴胀是一种两场模型，其中暴胀由于不稳定性而结束。在不稳定点附近，势是非常平坦的，量子涨落支配着暴胀子和瀑布场的经典运动。在这篇文章中，我们研究这个政权的框架下随机通货膨胀。我们数值求解两个耦合的朗之万方程控制的领域的演变和计算的概率分布的e-折叠的总数和通货膨胀的出口点。然后，我们讨论了我们的结果的物理后果，特别是量子扩散如何影响可观察的混合通货膨胀的预测的问题。
2012-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Towards hybrid inflation with $n_s=1$ in light of Hubble tension and primordial gravitational waves
最近，人们发现哈勃张力的完全解析可能指向一个标度不变的原初标量扰动的Harrison-Zeldovich谱，即$n_s=1$（对于$H_0\sim 73$ km/s/Mpc）。我们发现，对于著名的慢滚模型，如果暴胀结束瀑布不稳定性相对于另一个领域的领域空间，而暴胀子仍然在一个深慢滚区域，$n_s$可以提升到$n_s= 1$。令人惊讶的是，我们的结果是，与预复合早期暗能量，混沌$ϕ^2$膨胀，排除了普朗克+BICEP/凯克在标准的$Λ$ CDM，可以复活，这是现在在即将到来的宇宙微波背景B模式实验的可测试区域内。
2022-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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
Moduli Backreaction on Inflationary Attractors
我们调查模量动力学和通货膨胀之间的相互作用，专注于KKLT方案和宇宙学$α$吸引子。这些部门之间的一般耦合可以引起显着的反作用，并有可能破坏通货膨胀制度，但是，我们证明，这一般不会发生$α$吸引。根据超势的细节，体积模量可以在整个暴胀过程中保持稳定，也可以在某个点变成快子场，并作为瀑布场，导致暴胀的突然结束。在后一种情况下，标量最终会有一个普适的超对称最小值，从而防止了去密集化的情况。引力子质量与暴胀尺度无关，不需要对参数进行微调。观测预测符合吸引子的普适值，与普朗克数据完全兼容，由于与模量的相互作用，可能会有一个e-折叠的上限。
2016-12-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussian signatures of general inflationary trajectories
我们进行了一个数值计算的双谱在广义轨道的规范，单场通货膨胀。轨道产生的哈密尔顿-雅可比（HJ）形式主义的基础上哈勃慢滚（HSR）参数。该计算通常允许在非慢滚状态下的形状和尺度相关的双谱或无量纲$f_{NL}$。分布的$f_{NL}$为各种形状和HSR的建议，作为一个例子，这个过程中如何可以使用的背景下的Monte Carlo探索的通货膨胀轨迹。我们还展示了如何允许出慢滚行为可以导致一个双谱，是相对较大的等边形状。
2013-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Uniqueness of Classical Inflationary Trajectories on a High-Dimensional Landscape
在弦景观的激励下，暴胀可能发生在高维复杂势上。我们提出了一种新的方法来构造一些高维随机势，并在此基础上研究场空间中高达50维的暴胀。特别地，研究了经典暴胀轨线的随机分岔。结果表明，分叉概率增加的功能的维数。这些随机分叉与观测结果不一致，并且在复杂的景观上极大地限制了暴胀的参数空间。例如，在10维中，只有参数空间体积的$10^{-3} \sim 10^{-6}$导致唯一的经典轨迹。其余的被随机分叉排除。
2015-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Oscillatory power spectrum and strongly $k$-dependent $r$ in hybrid inflation
对于原始的混合暴胀模型，我们计算了瀑布过程中产生的曲率扰动的功率谱，并考虑了熵模的贡献。我们研究的制度的潜力是非常平坦的，并在其中通货膨胀持续超过约60倍。结果表明，标量功率谱的振荡，定性类似于一个单一的领域轴子monodromy潜力，但没有显示在张量功率谱的功能。还讨论了为该功率谱开发模板的方向。
2016-02-03 gr-qc
Non-minimally coupled hybrid inflation
讨论了暴胀子场与引力非极小耦合的混合暴胀模型。在Jordan框架中，势函数包含了$ϕ^4$项和原混合暴胀模型中的项。在我们的模型中，通货膨胀可以分为（I）型和（II）型。在类型（I）中，暴胀终止于瀑布场的快子不稳定性，而在类型（II）中则终止于慢滚条件的破坏。在我们的模型中，再加热只发生在真正的最小值，甚至在情况（II）最后的快子不稳定性发生后终止的通货膨胀。对于一个负的非最小耦合，暴胀发生在真空为主的区域，在大的字段区域，或附近的本地最小值/最大值。在真空主导区的暴胀变成（I）或（II）型，导致蓝色或红色光谱的曲率扰动，分别。局部极大值附近的暴胀可以是（I）型暴胀，也可以是（II）型暴胀，这导致曲率扰动的红谱，而局部极小值附近的暴胀必须是（I）型暴胀，这导致曲率扰动的蓝谱。在大场区域，为了终止暴胀，爱因斯坦坐标系中的势必须是正倾斜的，总是导致红色光谱。然后，我们数值求解的运动方程，调查整个动力学的暴胀子，并确认曲率扰动的频谱从红色的变化，蓝色的尺度变得更小。
2011-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Calculating the squeezed bispectrum in stochastic inflation by Monte Carlo simulation
The University of Osaka（大阪大学）；University of Fukui（福井大学）
本文针对量子扩散主导的多场暴胀模型，提出基于蒙特卡罗的压缩极限双谱计算方法，验证了其在单、双场混沌暴胀中的适用性，并首次计算带弱瀑布的混合暴胀的双谱。
2026-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Particle creation from non-geodesic trajectories in multifield inflation
本文利用Bogoliubov变换研究多场暴胀中偏离德西特条件及非引力耦合导致的粒子产生，解析计算数密度并揭示其与谱指数及轨迹偏转的关联。
2025-03-12 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
Massive Primordial Black Holes from Hybrid Inflation as Dark Matter and the seeds of Galaxies
在本文中，我们提出了一个新的情况下，大规模的原始黑洞（PBH）产生的大曲率扰动的崩溃过程中产生的一个温和的瀑布阶段的混合通货膨胀。我们确定的暴胀子潜在参数的值导致PBH质谱峰值行星状的群众在物质辐射平等和生产的丰度可比的暗物质今天，而物质功率谱的尺度探测CMB各向异性同意普朗克数据。这些PBH今天可能已经通过合并获得了巨大的恒星质量，并且模型通过了CMB扭曲和微透镜的约束。钱德拉天文台在仙女座中央区域对大量BH候选者的观测支持了这一假设。此外，PBH质量分布的尾部可能是星系中心超大质量黑洞的种子，以及超亮X射线源的原因。我们发现，我们的有效的混合潜力可以起源于例如D-长期通货膨胀与费耶特-伊利奥普洛斯长期的普朗克尺度的顺序，但子普朗克值的暴胀场。最后，我们讨论了量子扩散的潜在的不稳定点的影响，能够产生瑞士奶酪般的宇宙结构，最终导致明显的加速宇宙膨胀。
2015-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hybrid Inflation
通常暴胀的结束要么是暴胀子场的缓慢滚动，它逐渐变得越来越快，要么是一阶相变。我们描述了一个模型，其中通货膨胀以不同的方式结束，由于一个非常快速的滚动（“瀑布”）的标量场$σ$触发的另一个标量场$ϕ$。该模型是混沌暴胀理论和通常的自发对称性破缺理论的混合体。这里要讨论的另一个混合模型使用了扩展暴胀（Brans-Dicke理论）、新暴胀（由于暴胀子场与引力的非最小耦合而引起的相变）和混沌暴胀（暴胀开始于大值和小值$σ$的可能性）中的一些构建块。在这种情况下，最简单的版本是通货膨胀以缓慢滚动结束，从而避免了长期通货膨胀的大泡沫问题。
1993-09-27 astro-ph gr-qc
Evading the BBN bound with a soft stiff period
Lancaster University（兰卡斯特大学）；University of Louvain（鲁汶大学）
本文提出一种修改后的混合膨胀模型，通过软化僵硬时期，使宇宙的barotropic参数变化，从而不违反BBN约束并产生可观测的引力波谱。
2026-02-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Planck and WMAP constraints on generalised Hubble flow inflationary trajectories
我们使用的Hamilton-Jacobi形式主义，以限制空间的可能的单场，通货膨胀哈勃流轨迹相比，WMAP和普朗克卫星宇宙微波背景（CMB）的结果。这种方法产生后验空间的哈勃慢滚（HSR）参数，唯一地确定历史的哈勃参数在膨胀时期。的轨迹被用来数值确定可观察到的原始功率谱和双谱，然后可以比较观察。我们的分析是用来推断最有可能的形状的暴胀子潜在的$V(ϕ)$，也产生一个预测，$f_{\rm NL}$，无量纲的振幅的非高斯双谱。
2013-12-20 astro-ph.CO gr-qc
Trajectories with suppressed tensor-to-scalar ratio in Aligned Natural Inflation
在对齐的自然暴胀中，不同势项之间的对齐产生了比势中的轴子尺度更大的暴胀子偏移。我们表明，从一个一般的潜在的两个轴子与两个对齐的潜在的条款，有效的理论所产生的光的方向的特点是由四个参数：一个有效的潜在规模，一个有效的轴子常数，和两个额外的参数（有关比例的轴子规模和潜在的规模在$2-$场论）。对于这些额外参数的所有选择，模型可以支持沿谷（在$2-$场空间中）的暴胀，该谷以势的最小值结束。这导致类似于单场自然暴胀的现象。对于一个显着的范围内的额外的两个参数，该模型还具有更高的高度暴胀轨迹通过鞍点的$2-$场势，并断开任何最小值。当较重的方向变得不稳定时，这些平台结束，因此所有的暴胀都发生在鞍点附近，由于高度较高，在鞍点处电势较平坦（较小的$ε$参数）。因此，在最新的$1 σ$ CMB轮廓内，在允许的$n_s$区域中可以容易地实现张量标量比$r = {\rm O } \left( 10^{-4} - 10^{-2} \right)$。
2015-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial perturbations in Type III hilltop inflation models
该研究解析计算了慢滚近似下III型山顶暴胀模型的原初曲率扰动功率谱，用CMB数据约束参数发现小尺度扰动可产生PBHs，且60e折叠时量子单圈修正可忽略，树级结果可靠。
2024-11-27 gr-qc
Generalised conditions for rapid-turn inflation
本文提出双场暴胀中持续快速转弯轨迹的广义一致性条件，结合慢滚条件可在不求解运动方程的情况下识别任意转弯率的暴胀轨迹，并提供 Python 包进行数值识别。
2024-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spectators no more! How even unimportant fields can ruin your Primordial Black Hole model
本研究探讨了耦合暴胀子与旁观者场的瀑布场在常数滚动阶段终止暴胀的过程，发现旁观者场引发的暴胀随机终止会大幅提升原初黑洞丰度，指出该效应在原初黑洞形成模型中不可忽视。
2023-12-19 astro-ph.CO gr-qc
TwInflation
混合暴胀的一般结构仍然是一个很好的动机机制，在面对改善张量标量比的限制，较低规模的宇宙暴胀。然而，如最初所建模的，在该机制中的“瀑布”场在要求标准有效场论（EFT）控制之后产生了用于充气子的层次问题（$η-$问题）。我们修改的混合机制，并纳入一个离散的“孪生”对称性，从而产生一个可行的，自然的和EFT控制的非超对称低尺度通货膨胀模型，“双膨胀”。类似于双希格斯模型，离散交换对称与“双”扇区降低了暴胀势对紫外物理的二次敏感性，这是层次问题的根源。观测到的暴胀阶段发生在一个类似山顶的潜力，但没有微调的初始暴胀子在场空间中的位置。我们还表明，该模型的所有参数可以采取自然值，低于任何相关的EFT截止质量尺度和字段值，从而确保直接的理论控制。我们讨论了基本的现象学考虑和限制，以及可能的未来方向。
2021-07-21 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
Rapid-turn inflation in supergravity is rare and tachyonic
多场暴胀中的强非测地线或快速转弯的轨道最近从理论和唯象的角度引起了人们的极大兴趣。在文献中，大多数具有大转向率的模型都是用有效场论来表示的。在本文中，我们研究了超引力中的快速暴胀，作为理解弦论中暴胀的第一步。我们发现，大转弯率可以产生在广泛的一类模型，在高场空间曲率的成本。在这些模型中，虽然暴胀轨迹是稳定的，但一个海森本征值总是快子的，并且在哈勃单位中很大。因此，这些模型满足沿着暴胀轨迹的德西特沼泽地猜想。然而，高曲率强调了在现实弦理论模型中获得快速暴胀的困难。顺便说一下，我们重新审视了多场慢卷暴胀中的$η$问题，并表明它不会出现，因为暴胀子$ϕ^i$都可以比哈勃尺度$|m_i|/H>1$，$\forall\, i$更重（绝对值）。
2021-11-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Continuum of Discrete Trajectories in Eternal Inflation
我们在由三元组定义的经典概率空间（样本空间、$σ$ -代数和概率测度）的背景下讨论永恒暴胀。我们证明了测度问题是由可数可加性公理应用于可数无限样本空间的极大$σ$ -代数引起的。这是一个严重的问题，如果大块时空被视为一个样本空间，被认为是有效的可数无限，由于当地的量子不确定性。然而，在永恒暴胀的半经典描述中，物理空间呈指数膨胀，这使得无限轨道的样本空间不可数，（未来）边界空间有效连续。然后，可以通过在轨迹的连续体上或全息地在未来边界上定义概率测度来解决测度问题。证明了在永恒暴涨树结构对称下不变的概率测度可以由单位区间上的勒贝格测度生成。根据维塔利定理，勒贝格测度使一些集合没有测度，这意味着在永恒暴涨中存在某些无法回答的概率问题。
2014-12-29 gr-qc hep-ph hep-th
Primordial Black Holes and Second-order Gravitational Waves in Axion-like Hybrid Inflation
Hubei Polytechnic University（湖北理工学院）；University of Warsaw（华沙大学）；University of Delaware（特拉华大学）
该研究探讨了轴子类混合膨胀模型中原初黑洞的形成及二阶引力波的产生，预测了标量指数和张量-标量比，并指出其与再加热温度和暗物质构成的关系。
2025-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Entropy Fluctuations in Brane Inflation Models
我们研究了弯曲喉道中膜暴胀的熵涨落的发展，包括作为瀑布场的膜-反膜快子。我们发现，有一个时期，在暴胀结束时，与快子场的熵模式呈指数增长。反过来，诱导熵种子的贡献曲率波动的宇宙学尺度迅速增长，并可能超过原始曲率扰动。我们确定的参数值，在没有反反应的诱导曲率波动大于原始绝热的。然而，在我们研究的特定模型中，逆反应限制了熵涨落的增长。我们讨论的情况下，反向反应的影响是较少的约束。我们的研究的教训是，在膨胀期结束时熵涨落的发展的研究可以导致膜膨胀模型的约束，并建议曲率机制可能会显着贡献的宇宙学扰动的频谱。
2011-06-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Intermediate inflation into generalized induced-gravity scenario
分析了一个与标量曲率非极小耦合的中间暴胀宇宙模型。我们将在暴胀动力学的慢滚近似和考虑$F(φ)=κ+ξ_nφ^n$形式耦合的宇宙学扰动下进行分析。考虑到从普朗克数据得到的$r-n_s$平面上的轨道，我们发现了我们模型中参数空间的约束。
2017-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Multi-brid inflation and non-Gaussianity
考虑一类多分量混合暴胀模型，其演化在慢滚近似下可解析求解。我们称之为多桥暴胀（或$n$ -brid暴胀，其中$n$代表暴胀子场的数量）。作为一个明确的例子，我们考虑了一个双桥暴胀模型，其中暴胀子势是指数型的，终止暴胀的瀑布场具有标准的四次势和两个最小值。使用$δN$形式主义，我们推导出一个表达式的曲率扰动有效的完整的非线性阶。然后给出了暴胀子微扰中二阶曲率微扰的显式表达式。我们发现曲率扰动的最终形式取决于暴胀如何结束。使用这个表达式，我们提出了封闭的解析表达式的曲率扰动${\cal P}_{S}(k)$，光谱指数$n_S$，张量标量比$r$，和非高斯参数$f_{NL}^{\rm local}$，在模型参数的频谱。我们发现，一个广泛的参数空间$(n_S, r, f_{NL}^{\rm local})$，可以通过改变模型参数在物理上合理的范围内覆盖。特别地，对于模型参数的合理值，我们可能具有大的非高斯性$f_{NL}^{\rm local}\sim 10$ -100。这与单场混合暴胀的情况形成鲜明对比，其中这些参数受到严格约束。
2008-06-16 astro-ph gr-qc hep-th
How Many $e$-Folds Should We Expect from High-Scale Inflation?
我们解决的问题，有多少$e$倍，我们自然会期望，如果通货膨胀发生在一个能量尺度为$10^{16}$ GeV。我们在经典相空间的轨迹上使用正则测度，专门用于具有单个标量场的平坦宇宙的情况。虽然没有精确的解析表达式的措施，我们能够推导出的条件，确定其行为。对于二次势$V(ϕ)=m^{2}ϕ^{2}/2$，其$m=2\times10^{13}$为GeV，截止为$M_{\rm Pl}=2.4\times10^{18}$ GeV，我们在Friedmann-Robertson-Walker轨线集上找到了$2\times10^{10}$ $e$ -折叠的期望值.对于具有$f=1.5\times10^{19}$ GeV的余弦暴胀$V(ϕ)=Λ^{4}[1-\cos(ϕ/f)]$，我们发现预期的$e$ -折叠的总数是50，这正好满足我们自己宇宙的观测要求;如果$f$更大，一般会达到50个以上的$e$ -折叠。我们的结论是，人们应该期待大量的通货膨胀在大领域的模型和更有限的通货膨胀在小领域（山顶）的情况下。
2014-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
N=2 Supersymmetry and de Sitter space
我们提出一个（独特的？）在N=2的超对称（hypersymmetry）的框架下，de Sitter解的可能性。我们证明了一个具有一个向量和一个带电超多重态的模型具有一个混合暴胀型势。它导致了在de Sitter型背景下所有超对称自发破缺的慢滚机制。超过分叉点的瀑布阶段突然使系统进入一个基态与2个不间断的超对称性。在超共形SU（2，2）|2）该模型的对称性被Killing预势三重态P^r的vev柔和地分解为N=2超对称性。这个混合超对称模型可以描述P项暴胀和/或宇宙在当前时期的加速。
2001-10-31 astro-ph gr-qc hep-ph
Optimized numerical evolution of perturbations across sharp background trajectory turns in multifield inflation
Simon Fraser University（西蒙菲莎大学）；Universidad Nacional de Ingeniería（秘鲁国立工学院）；Universidad de Ingeniería y Tecnología（秘鲁理工科技大学）
本文提出一种高效方法，用于在多场膨胀模型中准确追踪扰动，即使在背景轨迹快速转折时也能保持计算稳定性，适用于广泛的研究场景。
2026-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Warm Hybrid Axion Inflation in $α$-Attractor Models Constrained by ACT and Future Plan experiments
Hubei Polytechnic University（湖北理工学院）；National University of Sciences and Technology（国立科技大学）；COMSATS University Islamabad（科曼扎特斯伊斯兰堡大学）；National Centre for Physics（国家物理中心）
在ACT和未来计划实验约束下，研究了α-吸引子模型中warm hybrid inflation的热耗散机制，发现其标量谱指数和张量比在不同耗散条件下均符合观测约束。
2026-01-15 gr-qc hep-ph hep-th
Geometrical Destabilization of Inflation
我们表明存在一个一般的机制，重标量场可以在通货膨胀期间不稳定，依赖于这样一个事实，即场空间流形的曲率可以支配稳定力的潜力和不稳定的通货膨胀轨迹。我们描述了一个简单的和相当普遍的设置，其中高阶运营商抑制了一个大的能量尺度触发这种不稳定性。这种现象可能会过早地结束通货膨胀，从而导致重要的观测结果，有时甚至排除了原本可以完美拟合数据的模型。更一般地说，它从基础物理学的角度修改了对宇宙学约束的解释。我们还解释了几何不稳定性如何导致暴胀模型场空间曲率的强有力的选择准则。
2016-09-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Multifield DBI Inflation and Non-Gaussianities
我们分析了多场DBI膨胀，这可能会出现在膜膨胀模型的轨迹，并表明，在典型的慢卷膨胀的轨迹是相同的。我们计算的功率谱，发现更高的衍生条款的DBI行动导致抑制的贡献，从等曲率扰动。我们还计算了由等曲率扰动产生的双谱，并发现它导致了独特的功能。
2008-01-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Anamorphosis in hybrid inflation: How to avoid fine-tuning of initial conditions?
为了在初始混合暴胀中产生超过60个e-折叠的加速膨胀，通常需要在暴胀谷的一个非常窄的带内或在暴胀谷外的一些孤立点上对2-场轨迹进行初始微调。从更精确的动力学研究来看，这些点可以覆盖亚普朗克初始场值空间的不可忽略的比例，取决于潜在的参数，被证明是组织在连接域与分形边界。它们对应的轨迹首先落向势能的底部，然后沿着暴胀谷爬升并缓慢回滚。完整的参数空间，包括初始速度和所有潜在的参数，然后探索使用蒙特卡罗马尔可夫链（MCMC）方法。结果表明，成功的初始条件（IC）以外的山谷是不本地化的参数空间，是占主导地位的方式来实现通货膨胀，独立的初始场速度。推导了参数的自然界。我们的结果的通用性在其他5个不同框架的混合模型中得到了证实。
2009-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
