Dark matters are Inert, or FIMPy, or WIMPy or UFOy: An inflationary gravitational particle production
Indian Institute of Technology, Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；Indian Institute of Science Education and Research Berhampur（印度科学教育研究所贝尔哈姆普尔分校）
本文研究了暴胀引力粒子产生对暗物质物理的影响，分析了四种不同类型的暗物质行为，扩展了可行参数空间并保持与现有约束一致。
2026-03-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Post-Inflationary Gravitino Production Revisited
我们在暴胀之后重新审视引力子的产生。作为第一步，我们审查的标准计算的引力子生产的热等离子体形成后暴胀再加热时，暴胀已经完全衰变结束。接下来，我们考虑在再加热完成之前的引力子产生，假设暴胀子衰变产物在仍然稀释时瞬间热化。然后，我们认为，瞬时热化一般是一个很好的近似，也表明，通过碰撞的膨胀衰变产物热化前的非热引力子生产的贡献是相对较小的。我们的最终估计的引力子熵比近似的标准计算引力子生产的后暴胀热等离子体假设总的瞬时衰变和热化在一个时间$t \simeq 1.2/Γ_ϕ$。最后，根据我们的计算，我们认为潜在的影响的引力子丰度的上限模型的通货膨胀，特别注意的情况下，在超对称Starobinsky模型的暴胀衰变。
2015-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Production of gravitational waves by inflationary transitions in aligned natural inflation
本文证明对齐轴子暴胀普遍存在由快速振荡相变分隔的两个暴胀阶段，并提出U(1)规范场耦合可在相变中产生具有强尺度依赖功率谱、频率峰值可被未来实验探测的引力波。
2025-10-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Full-Spectrum Analysis of Gravitational Wave Production from Inflation to Reheating
本文系统研究了从暴胀到再加热阶段的引力波产生，考虑四种产生通道并求解玻尔兹曼方程，首次给出完整引力波谱，发现暴胀后高频引力波能量密度可能显著超过暴胀期引力波。
2025-09-22 astro-ph.CO 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
Reheating and Post-inflationary Production of Dark Matter
我们进行了系统的分析暗物质生产过程中的后暴胀再加热。在指数膨胀期之后，暴胀子开始衰减时的阻尼振荡期。这些振荡和热化衰变产物的温度演化依赖于暴胀子势$V(Φ)$的形状。我们考虑$Φ^k$形式的势。$k=2$发生标准物质主导的振荡。一般来说，暗物质的产生可能取决于膨胀后的最高温度或再加热温度，后者是在宇宙成为辐射主导时定义的。我们发现，暗物质的生产是敏感的暴胀子潜力，并在很大程度上依赖于最高温度时，$k>2$。我们还考虑了质量大于再加热温度的暗物质的产生。
2020-06-22 astro-ph.CO hep-ph
Adiabatic regularization of functional determinants in cosmology and radiative corrections during inflation
我们表示的in-in泛函行列式给出了一个标量场在宇宙时空中传播的单圈有效势的模式函数指定的真空的理论，然后应用绝热正则化，使这个裸势有限。在这种设置中，绝热正则化提供了一个特殊的重整化处方，隔离了宇宙膨胀的影响。应用我们的研究结果确定了对标量场暴胀模型中经典暴胀子势的辐射修正，并导出了超视界曲率微扰的有效势，它编码了超视界下模的散射.虽然由此产生的对宇宙学观测值（如非高斯性）的修改结果很小，但它们在穿越视界后明显出现。
2015-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Particle Production During Inflation: Observational Constraints and Signatures
在各种暴胀模型中，暴胀子的运动可以在暴胀期间触发一些非暴胀子粒子的产生，例如经由参数共振或相变。暴胀过程中的粒子产生导致了宇宙学涨落中的可观测量，例如原始功率谱和非高斯性。在这里，我们关注的是暴胀子场和等暴胀子场在暴胀过程中通过耦合g^2（x_0-x_0）^2χ^2相互作用的原型场景。由于先前的几项研究已经暗示了在观测到的原始功率谱中存在局部“毛刺”，这与最简单的幂律模型不一致，因此确定这种异常可以在多大程度上由这个简单且动机良好的模型来解释是有趣的。我们的原型方案预测的原始功率谱中的凹凸状功能，而不是振荡的“振铃”模式，如先前所假设的。我们讨论了这些功能的观测约束。我们发现，颠簸幅度高达10%的通常的标度不变的波动，从通货膨胀是允许的尺度相关的宇宙微波背景实验。我们的结果暗示了耦合g^2的上限，这对于评估暴胀粒子产生所产生的非高斯性的可探测性至关重要。我们还讨论了更复杂的功能，从叠加粒子生产的多个实例。最后，我们指出了一些微观实现的这种情况下，在弦论和超对称性和讨论的影响，我们的约束流行的膜/轴子单值暴胀模型。
2009-12-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Anatomy of single-field inflationary models for primordial black holes
我们构造了一个解析可解的简化模型，该模型捕捉了大多数单场暴胀模型中原始黑洞（PBH）产生的基本特征。该结构利用了恒定滚转（或慢速滚转）阶段和之前的超慢速滚转阶段之间的Wands对偶性，并且可以通过两个连接抛物线的简单暴胀子势来实现。在这个框架内，有可能制定明确的通货膨胀的情况下，符合CMB的意见和丰富的生产PBH的任意质量。我们量化的曲率功率谱中的峰的形状在不同的暴胀的情况下的变化，并讨论其对探测PBH标量诱导的引力波背景的影响。我们发现，COBE/Firas $μ$ -扭曲约束排除生产PBH重于$10^4 M_\odot$在单场膨胀。
2022-06-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonperturbative evaluation of quantum particle production in parametric resonance enhanced by noise
数值研究支持了基于噪声效应的参量共振解释暴胀后期粒子产生的观点。采用两种非微扰的重整化群公式对粒子数随时间的演化进行了数值计算。首先，采用动力学重整化群（DRG）方法计算了长期贡献。其次，我们推导出了粒子数的精确演化方程，由于噪声效应的存在，这是令人惊讶的。我们的数值计算结果表明，与早期的工作定性的粒子生产的急剧增加。比较了两种方法的计算结果。我们的工作为暴胀宇宙学提供了非微扰和定量的粒子产生方法。
2016-04-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Production of ultralight dark matter from inflationary spectator fields
本文研究超轻标量旁观者场在暴胀期间的粒子产生，构建一阶相互作用拉格朗日量并量化超视界产生，发现其贡献不可忽略且在超Hubble尺度显著增强。
2024-01-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Tachyonic Higgs and the Inflationary Universe
根据目前的测量，标准模型希格斯粒子在高能尺度下会变成快子粒子。希格斯势的这种不稳定状态可以在早期宇宙的高尺度暴胀中实现，可能会带来灾难性的后果。这封信强调了这种配置的一个关键的固有特征，到目前为止仍然被忽视：由快速演化的希格斯场引起的真空中希格斯粒子的产生，由于快子不稳定性而呈指数级增强。这种爆炸性粒子的产生可以迅速消耗希格斯场的能量，即使在暴胀期间也能维持相当高密度的希格斯粒子，并可能在后暴胀宇宙的某些部分引发性质不同的预热。因此，任何对希格斯场在其快子阶段的研究，无论是在暴胀期间还是之后，都必须考虑到这种大量的粒子能量密度，这可能会对这种系统的后续演化产生重大影响。这可能对高尺度暴胀、暴胀后的预热、宇宙微波背景中的可观测信号、引力波和原始黑洞，以及从永恒暴胀到电弱真空亚稳态等更深层次的概念产生重要影响。
2023-01-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Post-inflationary production of particle Dark Matter: Hilltop and Coleman-Weinberg inflation
本文研究Hilltop和Coleman-Weinberg暴胀后非热暗物质的产生，给出满足CMB约束的暗物质质量与耦合参数范围，并分析了暴胀参数对允许参数空间的影响。
2024-03-18 astro-ph.CO hep-ph
Inflationary Predictions and Moduli Masses
在超重力/弦结构中，暴胀模型的一个普遍特征是模场的真空错位。模量粒子的相关产生导致了后暴胀历史中的一个时期，其中能量密度由冷模量粒子主导。对暴胀后历史的这种修改意味着，在与CMB观测相关的模式的视界出口和暴胀结束$(N_k)$之间的e折叠数的优选范围取决于模量质量。这反过来又意味着，精密CMB观测值$n_s$和$r$对模量质量敏感。我们分析了一些代表性的通货膨胀模型的这种敏感性，并发现这种影响是高度相关的面对通货膨胀模型的观察。
2015-07-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflationary Particle Production and the Swampland
Max-Planck-Institut für Physik (Werner-Heisenberg-Institut)（马克斯·普朗克物理研究所）；Arnold-Sommerfeld-Center for Theoretical Physics, Ludwig-Maximilians-Universität（慕尼黑大学阿诺德·索末菲理论物理中心）；CERN, Theoretical Physics Department（欧洲核子研究中心理论物理部）；Instituto de Estructura de la Materia (IEM), CSIC（西班牙国家研究委员会物质结构研究所）；Department of Physics and Astronomy “Ettore Majorana”, University of Catania（卡塔尼亚大学埃托雷·马约拉纳物理与天文学系）；INFN-Sezione di Catania（意大利国家核物理研究所卡塔尼亚分部）
研究暴胀期间粒子产生的影响，在弦有效场论中，无穷态塔质量标度沿暴胀轨迹指数下降，由沼泽地距离猜想激发，给出对暴胀可观测量修正及相关结论。
2026-10-21 astro-ph.CO hep-th
Cosmological gravitational particle production: Starobinsky vs Bogolyubov, uncertainties, and issues
本文比较了 Starobinsky 随机方法与 Bogolyubov 系数方法在暴胀粒子产生中的应用，发现粒子丰度对暴胀前初始条件高度敏感但存在下界，并据此对轻稳定标量粒子和非热暗物质背景给出了重要约束。
2025-03-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reheating in Inflationary Cosmology: Theory and Applications
再加热是暴胀宇宙学的重要组成部分。它描述了标准物质粒子在加速膨胀阶段之后的产生。我们给出了一个回顾的再加热过程，重点是在预热阶段的深入讨论，其特征在于由于参数共振或快子不稳定性的指数粒子生产。我们给出了一个简短的概述预热后的热化过程，并结束了一些应用超对称理论和宇宙学中的其他问题，如重子生成，暗物质和度规预热的调查。
2010-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Post-inflationary GW production in generic higher (infinite) derivative gravity
引力可以通过在曲率项中加入二次项的方法嵌入到可重整化理论中。然而，这首先导致了Weyl幽灵的存在。如果削弱定域性假设，并且引力子的传播子由没有新的极点和零点的d'Alembertian算子的整函数表示，就有可能摆脱这个鬼。这种类型的模型承认描述$R^2$或Starobinsky暴胀的宇宙学解。我们研究了这个模型中暴胀后的引力子产生，并表明尽管存在可能导致不稳定性的高阶导数算子，它是可以忽略不计的。
2022-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black hole production during preheating in a chaotic inflationary model
本文讨论了混沌暴胀模型预热过程中原初黑洞的产生。所有相关的运动方程数值求解的修改版本的HLattice，然后我们计算的质量方差，以确定在预热过程中的结构形成。结果发现，生产的PBH可以是一个通用的结果模型，即使结果似乎是敏感的平滑尺度的值。我们认为，生产过剩的PBH，可能会发现一些压力之间的通货膨胀预热模型和观测的约束。
2013-08-06 astro-ph.CO
Too Hot to Handle: Searching for Inflationary Particle Production in Planck Data
本文提出利用匹配滤波分析在 Planck PR4 数据中搜寻暴胀期间大质量粒子非绝热产生导致的 CMB 热点或冷点，未发现新物理证据，但对暴胀子与粒子耦合设置了新界限，可探测质量达暴胀 Hubble 标度 100 倍的粒子。
2025-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Particle production and Higgs reheating
Virtual Institute of Astroparticle Physics（虚拟天体粒子物理研究所）；MG Science Institute, Gujarat University（古吉拉特大学 MG 科学研究所）；Department of Physics and Astronomy, Vanderbilt University（范德堡大学物理与天文系）；National Research Nuclear University MEPhI（俄罗斯国立核研究大学莫斯科工程物理学院）；Research Institute of Physics, Southern Federal University（南联邦大学物理研究所）
本研究通过几何再加热机制，利用曲率标量的振荡行为产生粒子，为暴胀后宇宙的再加热提供了一种引力驱动的自然途径。
2026-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Resilience of Primordial Black Hole Formation from Inflation with a Light Spectator Field
University of Manitoba（曼尼托巴大学）；University of Winnipeg（温尼伯大学）；Santa Cruz Institute for Particle Physics（圣克鲁兹粒子物理研究所）；University of California, Santa Cruz（加利福尼亚大学圣克鲁兹分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；University of Toronto（多伦多大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
针对单场暴胀原初黑洞模型的严苛微调问题，研究表明宇宙暴胀中的旁观者场可通过取代单场超慢滚演化、利用多场动力学放大原初扰动来增强原初黑洞产生，该机制通用性强且微调程度低。
2026-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Plausible constraints and inflationary production for dark photons
本文研究暗光子的约束与产生机制，证明暗Higgs质量不能任意放松对动能混合参数的约束，提出暴胀后通过暗Higgs随机错位衰变产生暗光子暗物质的机制，并给出暗光子介导轻暗物质热冻结情形下动能混合参数的新下界。
2025-08-19 astro-ph.CO hep-ph
Generalized Non-Minimal Derivative Coupling: Application to Inflation and Primordial Black Hole Production
我们引入暴胀模型，其中暴胀具有依赖于场的非最小导数耦合到爱因斯坦张量，我们命名为GNMDC。这Horndeski长期提供了新的和可区分的通货膨胀的预测框架，改善可能的问题与梯度不稳定性在再加热阶段。我们使用幂律单项式势和指数势研究暴胀现象。我们进一步阐述了暴胀子调制GNMDC的影响，并构建GNMDC项，可以放大小尺度下原始扰动的功率谱，触发PBH产生。GNMDC的一个吸引人的特点是，通货膨胀，以及PBH的生产，可以利用希格斯势实施。
2020-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Post-inflationary Leptogenesis and Dark Matter production: Metric versus Palatini formalism
本文比较度规与 Palatini 两种引力形式下暴胀后非热暗物质产生和轻子生成，给出与 CMB 数据一致的 Yukawa 耦合允许范围，并指出 Palatini 形式对轻子生成耦合约束更严格。
2024-05-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
GEFF: The Gradient Expansion Formalism Factory - A tool for inflationary gauge-field production
GEFF是一个Python包，用于研究暴胀期间规范场产生，实现梯度展开形式主义，支持轴子暴胀模型及引力波研究。
2025-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fermion production during and after axion inflation
我们研究了在轴子驱动的暴胀，特别是$m_ϕ^2ϕ^2$和monodromy通货膨胀，并计算粒子生产过程中的通货膨胀时期和后通货膨胀的轴子振荡的衍生耦合费米子。在暴胀期间，滚动的轴子充当螺旋性的有效化学势，使一个费米子螺旋性的引力产生偏向于另一个。这种机制允许有效的引力产生重费米子状态，否则将被高度抑制。在暴胀之后，由于费米子场的有效频率发生非线性变化，轴子振荡并产生具有两种螺旋度的费米子。对于费米子质量和轴子-费米子耦合强度的某些值，两个螺旋度状态是不对称产生的，导致左螺旋度费米子和右螺旋度费米子的数量密度不相等。
2016-12-23 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational wave production from the decay of the Standard Model Higgs field after inflation
在暴胀过程中或接近暴胀结束时，标准模型（SM）希格斯粒子形成了一个振幅很大的凝聚体。在膨胀之后，凝聚物振荡，非微扰地衰减成其余的SM物质。由此产生的非平衡动力学将一小部分可用能量转化为引力波（GW）。我们研究这个过程中使用的经典晶格模拟在一个膨胀的盒子，以下的能量占主导地位的电弱规范玻色子$W^\pm$和$Z$。我们将GW谱描述为运行耦合、希格斯初始振幅和后膨胀率的函数。只要SM与通货膨胀部门脱钩，这种背景的产生是普遍预期的，与通货膨胀的性质无关。我们的研究证明了通过规范场进行参数共振的GW发射的效率。然而，希格斯凝聚体的初始能量只代表了暴胀能量的一小部分。因此，所产生的背景被非常抑制，今天的振幅为$h^2 Ω_{\rm GW}^{(o)} \lesssim 10^{-29}$。如果在暴胀之后宇宙经历了一个动能支配阶段，那么振幅可以提升到$h^2 Ω_{\rm GW}^{(o)} \lesssim 10^{-16}$;然而在这种情况下，背景移动到高频$f_p \lesssim 10^{11} {\rm Hz}$。在所有情况下，信号都超出了当前或计划GW探测器的范围。因此，这种背景很可能仍然是SM的好奇心。
2016-05-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Near-inflection point inflation and production of dark matter during reheating
我们研究了慢卷单场暴胀方案和非热费米子暗物质以及标准模型Higgs粒子在再加热过程中的产生。对于暴胀情形，我们考虑了两个多项式势模型--一个关于原点对称，另一个不对称。我们从普朗克/比塞普的当前宇宙微波背景（CMB）数据中修正了势的系数。接下来，我们探讨了耦合$(y_χ)$与暴胀子和质量$(m_χ)$的暗物质（DM）粒子$(χ)$在再加热和满足CMB和其他几个宇宙学约束。
2022-11-28 astro-ph.CO hep-ph
Mechanisms for producing Primordial Black Holes from Inflationary Models Beyond Fine-Tuning
本研究分析了单场、多场及含 spectator field 的暴胀模型产生原初黑洞（PBHs）所需的微调，发现阶梯状特征和多场模型能减轻微调并符合CMB约束，为PBH形成提供了更自然的解释。
2024-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar dark matter production from the inflaton
本文在宇宙暴胀的最小设定下，研究了通过直接耦合暴胀子场或纯引力相互作用产生标量暗物质候选者的机制，探讨了结构形成与暗物质等曲率扰动带来的宇宙学约束，并给出了等曲率功率谱的新解析表达式。
2023-09-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Post-inflationary production of particle Dark Matter: non-minimal Natural and Coleman--Weinberg inflationary scenarios
本研究探讨了慢滚暴胀后非热费米子暗物质的产生机制，分析了非最小耦合的自然暴胀与Coleman-Weinberg暴胀情景，确定了满足CMB约束的基准参数，并证明暴胀子衰变产生的暗物质在特定耦合和质量范围内可完全匹配当前冷暗物质产额。
2025-04-01 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological gravitational particle production in multifield inflation
Kavli Institute for Cosmological Physics, The University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理研究所）；Enrico Fermi Institute, The University of Chicago（芝加哥大学恩里科·费米研究所）
研究双场暴胀背景下，场空间曲率对引力产生暗物质粒子数密度的增强效应，并分析遗迹丰度与模型参数的关系。
2026-06-25 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
Graviton production in non-inflationary cosmology
我们讨论宇宙中无质量粒子的产生，宇宙从辐射主导的时代过渡到任何其他膨胀定律。我们详细计算了在过渡到物质主导时代的引力子的产生。我们表明，在标准辐射/物质过渡产生的引力子是可以忽略不计的。我们使用我们的结果来约束一个或多个以前的物质主导时代，或任何其他膨胀定律，这可能发生在早期宇宙中。我们还推导了早期物质主导时代对一般初始引力子谱的修改的一般公式。
2009-02-17 astro-ph.CO gr-qc
Z' portal dark matter from post-inflationary reheating: WIMPs, FIMPs, and UFOs
本文研究了通过重$Z'$介质在后期膨胀再加热期产生暗物质的机制，发现UFO机制在特定参数范围内能有效产生冷暗物质。
2025-12-03 astro-ph.CO hep-ph
Post-Inflationary Dark Matter Bremsstrahlung
暗物质可能只在高于暴胀子质量的能量尺度上与可见部分有效地相互作用，例如普朗克尺度或大统一尺度。在这种情况下，暗物质主要是在再加热期间（通常称为紫外冻结）产生的。我们评估的丰度的暗物质产生的韧致辐射小康的暴胀子衰变产物假设没有直接的暴胀子和暗物质之间的耦合。该过程通常在低再加热温度下主导暗物质的产生，在低再加热温度下，通过热等离子体中粒子的湮灭的产生变得低效。我们发现，韧致辐射过程占主导地位的再加热温度$T_{\mathrm{RH}} \lesssim 10^{10}$ GeV，并产生所需的密度的暗物质的紫外尺度$\simeq 10^{16}$ GeV。作为例子，我们数值计算了暗物质韧致辐射在引力和六维矢量门有效相互作用下的产额。
2022-10-28 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational dark matter production from fermionic spectator fields during inflation
研究单场膨胀期中费米子旁观场产生的引力暗物质，并通过数值计算验证其与观测冷暗物质丰度的相容性。
2025-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Production of gravitational waves during preheating in the Starobinsky inflationary model
本文用格点模拟方法研究了具有非最小耦合辅助标量场的Starobinsky模型在预热过程中巨阱的产生。我们发现，随着耦合参数$ξ$的绝对值的增加，GW谱$Ω_{\rm gw}$快速增长。这是因为随着$|ξ|$的增加，共振带变宽。当$ξ<0$时，一旦膨胀结束，$Ω_{\rm gw}$就开始增长，并且比$ξ>0$的情况增长得更快。$Ω_{\rm gw}$在$ξ=-20$达到最大值（对于$ξ>0$的情况为$ξ=42$），然后以轻微的振荡下降。此外，我们发现，在预热时代产生的GW满足普朗克和下一代CMB实验的限制。
2020-07-05 astro-ph.CO 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
Non-Canonical Inflation and Primordial Black Holes Production
本文研究了当暴胀子场作用为非正则时暴胀标量微扰放大的一种机制，即暴胀子动力学项具有非标准形式。对于这种情况，在膨胀期间产生的扰动的声速小于1，并且通常随时间变化。此外，在这样的模型中，即使当标量场势可以忽略不计时，也可能存在不同的暴胀吸引子。在暴胀的某个阶段，声速接近于零的可能影响可能导致标量谱的振幅大幅放大，在辐射主导阶段的视界再入过程中，标量谱可以坍缩并形成质量为$M_{\rm BH}\sim 10^{-15}M_{\odot}$的原始黑洞（PBH），其可能构成当今总暗物质（DM）的很大一部分。
2019-02-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Explosive particle production in non-commutative inflation
我们考虑一个最近在文献中提出的暴胀模型，其中暴胀是由时空的非对易性对能量密度的修正引起的。我们表明，这种模型的典型的非常快速的通货膨胀是负责的粒子生产的爆发，结束通货膨胀，并导致辐射为主的阶段。我们分析估计这些粒子的能量密度，我们面对更精确的数值计算的结果。我们估计了在辐射能量密度的反作用克服非对易效应并自然终止暴胀之前的暴胀e折叠数。
2012-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining primordial oscillations and inflationary particle production with Planck, ACT DR6, and DESI DR2
David A. Dunlap Department of Astronomy & Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学戴维·A·邓拉普天文学与天体物理学系）；Dunlap Institute for Astronomy and Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学邓拉普天文学与天体物理学研究所）；School of Physics and Astronomy, Cardiff University（卡迪夫大学物理与天文学院）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学加拿大理论天体物理研究所）
利用CMB和LSS数据，通过pocoMC采样器约束原初功率谱振荡模板及暴胀粒子产生模型，发现振幅上限约2% A_s，贝叶斯证据仍偏好ΛCDM。
2026-06-29 astro-ph.CO
Non-thermal moduli production during preheating in $α$-attractor inflation models
本文研究α-吸引子暴胀预热阶段中模场的非热产生，发现小α可抑制参数共振产生，并结合半解析与格点模拟得出α≲10⁻⁸ m_Pl²的BBN约束，从而给出暴胀能标与再加热温度上限。
2023-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extra-natural production of superheavy Kaluza-Klein particles
该研究在五维QED框架下构建额外自然暴胀模型，证明紧致维度中的轻规范场可通过Schwinger效应产生超重KK粒子，这些粒子可能成为暗物质或主导宇宙。
2025-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Waves in Bouncing Cosmologies from Gauge Field Production
我们计算了早期宇宙中各种规范场源产生的引力波（GW）谱，从而将早期的暴胀计算推广到弹跳宇宙学。我们考虑规范场和标量场之间的一般耦合支配宇宙的能量密度。我们分析了避免会破坏背景演化的反向反应所需的要求。当标量仅与$F \tilde F$项耦合时，源GW谱呈指数增强，并且参数化地为真空涨落谱${\cal P}^s_T\sim ({\cal P}^v_T)^2$的平方，从而给出比标准真空谱更蓝的谱。当标量场也耦合到$F^2$项时，振幅仍然是指数增强的，但光谱可以任意接近标度不变量（仍然是轻微的蓝色）$n_T\gtrsim 0$，这与轻微的红色暴胀光谱是不同的。因此，我们有一个可观测的GW的概念证明在CMB尺度上的弹跳宇宙学。
2016-09-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Taming the dark photon production via a non-minimal coupling to gravity
Department of Physics and Helsinki Institute of Physics（物理系与赫尔辛基物理研究所）；Chungnam National University（忠南国立大学）
该研究通过非最小引力耦合抑制暗光子在高动量下的增长，提出紫外完整模型避免了有效模型中的不稳定性。
2026-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Numerical study of inflationary preheating with arbitrary power-law potential and a realization of curvaton mechanism
在暴胀预热期间，暴胀子场中储存的能量迅速转化为其他熵场的激发。这一阶段的特点是由于参数共振而产生指数粒子，并且众所周知难以使用解析方法进行分析。我们发展了一个详细的数值模拟来研究暴胀子的潜力是一个幂律函数与任意的幂指数时的暴胀预热。为了实现一个成功的优雅退出从一个原始的暴胀阶段到一个平滑的，振荡的阶段，在预热过程中，我们假设暴胀子潜力减少到一个二次函数的红外制度，这可能被视为在低能量尺度的质量项。通过这种简化，我们的数值方法可以应用于非常规的混沌暴胀模型。为了证明其有效性，我们数值分析了受弦论启发的轴单值暴胀的预热阶段。通过微扰分析，我们的结果表明，原初曲率微扰的功率谱可以由熵场的涨落而不是暴胀子的涨落所支配，这可以看作是曲率机制通过预热过程的一种特殊实现.
2018-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational scalar production with a generic reheating scenario
School of Theoretical Physics, Dublin Institute for Advanced Studies（都柏林高等研究院理论物理学院）；School of Physics, Faculty of Basic Sciences, University of Shanghai for Science and Technology（上海理工大学理学院物理系）
研究再加热阶段中标量的引力产生，探讨不同再加热场景对标量相互作用耦合、质量及量子引力诱导算符系数的约束，发现再加热动态对约束敏感。
2026-05-08 astro-ph.CO hep-ph
A scenario for inflationary magnetogenesis without strong coupling problem
宇宙磁场遍及整个宇宙，从小到大。由于它们显然延伸到星系际介质中，因此很难相信它们有一个原始的起源，可能是在膨胀过程中产生的。然而，找到一致的暴胀磁生的情况是一个具有挑战性的理论问题。避免电磁能量的过度产生以及避免进入以电磁耦合常数的大值为特征的强耦合状态的要求通常允许在充气期间仅产生微小幅度的磁场。我们提出了一个方案，建立规范不变的模型，可能没有这些问题的暴胀磁。这个想法是在暴胀时代，将一个动力学标量（不一定是暴胀子）与费米子场和电磁场进行衍生耦合。这样的耦合提供了额外的自由度来控制在膨胀期间电磁耦合常数的时间依赖性。这一事实使我们能够找到条件，以避免强耦合的问题，影响许多现有的模型的磁。我们不需要依赖于特定的通货膨胀设置来发展我们的情景，这可能适用于不同的通货膨胀实现。另一方面，必须对与费米子和电磁力导数耦合的标量动力学提出具体要求，我们能够在明确实现我们的提议时满足这些要求。
2015-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Superhorizon entanglement from inflationary particle production
本文在非最小耦合大场暴胀中计算粒子产生诱导的亚/超哈勃模式纠缠熵，并与混沌及小场山顶模型比较，表明慢滚期熵快速增长且大场情形通常更高。
2023-12-18 astro-ph.CO gr-qc
Probing inflationary particle production with the CMB power spectrum
Cardiff University（卡迪夫大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）
研究暴胀子耦合极端质量场（m_χ≳100 H_I）时粒子产生的CMB特征，计算完整两点函数并联合Planck与ACT数据搜索，发现η_*在3-10 Mpc尺度上有~2σ信号提示，Fisher预测Simons Observatory可达到3-5σ探测水平。
2026-06-26 astro-ph.CO
Gravitational production of massive scalars in the context of inflation
本研究建立了计算暴胀末期时空几何剧变下量子化大质量标量场引力产生能量密度的形式体系，采用绝热真空与瞬时近似得到长波模式贡献规律，指出弱相互作用的该类粒子或主导宇宙能量密度，并探讨了相关宇宙学意义。
2024-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
