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
Gauge Field Production in Axion Inflation: Consequences for Monodromy, non-Gaussianity in the CMB, and Gravitational Waves at Interferometers
基于轴子的暴胀模型，其受欢迎程度归功于对UV校正的鲁棒性，也具有非常独特的签名类别。轴子的相关相互作用是对势的非微扰振荡贡献和对规范场的移位对称耦合。我们通过基于in-in形式主义的统一研究，回顾了这些耦合如何影响宇宙学扰动。然后我们注意到，当暴胀子与规范场的耦合足够高，导致有趣的观测结果时，在暴胀的最后阶段，产生的规范量子对暴胀子动力学的反作用变得相关，并将其持续时间延长约10个e折叠。我们扩展了现有的结果重力波生产在这些模型中，占这个后期的通货膨胀阶段。强的反作用相位导致干涉仪尺度上的重力波信号的增强。因此，在这种模型中，在最自然的膨胀持续时间内，在Advanced LIGO/VIRGO上可能可以观察到信号。最后，我们明确地计算在弦论建设的轴子monodromy膨胀的规范场的轴子耦合，并确定它们可以触发有趣的现象学效应的情况下。
2011-10-14 astro-ph.CO hep-th
Oscillations in the stochastic gravitational wave background from sharp features and particle production during inflation
我们确定了一个特征模式的标量诱导的随机引力波背景粒子生产过程中的通货膨胀。如果粒子产生足够有效，则标量功率谱在$k$中呈现周期性的$\mathcal{O}(1)$振荡，这是尖锐特征的特征，具有指数增强的包络。我们系统地研究了暴胀后引力波的诱导谱的性质，发现暴胀后的引力波继承了$k$的周期结构，导致引力波能量密度谱中出现一个受$\mathcal{O}(10 \%)$调制的峰值.标量功率谱中的振荡频率由暴胀期间特征的尺度决定，并且反过来设置引力波信号中的调制频率。我们提出了一个明确的实现这一现象的框架内的多场通货膨胀，在一个强大的急剧转变的形式在通货膨胀的轨迹。由此产生的随机背景是潜在的检测在未来的引力波观测站，并考虑到反作用和微扰性可以用来约束参数空间从理论上说。我们的工作激发了更广泛的研究，将原始特征与引力波随机背景的可观测性质联系起来，并致力于数据分析的发展。
2021-09-23 astro-ph.CO hep-th
Gravitational waves from fermion production during axion inflation
我们提出的引力波功率谱的模型中的暴胀子耦合到费米子赝流诱导的解析结果。我们表明，虽然这样的耦合产生螺旋极化费米子，极化分量的所产生的引力波的参数抑制相对于非极化的。我们还表明，与此生产相关的引力波信号的振幅不能超过真空波动放大的标准机制所产生的。我们之前发现，该模型允许这样一种机制，即即使对于陡峭的暴胀子势，所产生的费米子的反反应也允许缓慢的暴胀，并且仍然导致高斯原始标量扰动。目前的分析表明，这一制度也导致引力波信号与当前的界限兼容。
2019-04-23 astro-ph.CO hep-th
Production and Backreaction of Fermions from Axion-$SU(2)$ Gauge Fields during Inflation
在暴胀过程中，$SU(2)$规范场和轴子可以具有稳定的、各向同性的和均匀的组态。然而，耦合到其他物质物种导致粒子的生产，这反过来又会引起反反应和不稳定的非阿贝尔和轴子背景。本文首先研究了$SU(2)$规范场与有质量狄拉克偶线耦合的粒子产生。为了进行这种计算，与文献中所做的相比，我们进行了两项技术改进。首先，我们应用算子的反对称化来平等地处理粒子和反粒子，其次，我们应用瞬时减法来处理UV发散。我们发现，产生的费米子的反反应的$SU(2)$背景是可以忽略的观测利益的模型参数。接下来，我们考虑由于与轴子耦合而产生的费米子。在规范场和轴子上的树级反作用都非常小。我们还提供了一个估计的环路效应。
2020-04-21 astro-ph.CO 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
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
Nonthermal Gravitino Production after Large Field Inflation
在暴胀后的（p）再加热阶段，我们重新考察了非热引力子的产生。特别注意的是大字段膨胀模型与$\mathbb{Z}_2$对称性，以前的微扰分析是不适用的;和膨胀模型与稳定剂超场，这还没有被研究非微扰。结果发现，在单超场暴胀模型（没有稳定场），非热生产的横向引力子可以是宇宙学上的问题，而丰富的纵向引力子是足够小的。在多超场暴胀模型（有稳定场）中，横向和纵向引力子的产生被显著抑制，它们在宇宙学上是无害的。我们还澄清了预热背景场方法和标准微扰衰变方法之间的关系，以估计引力子丰度。
2016-12-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Phase transition and monopole production in supergravity inflation
在F项超重力暴胀模型中，除了暴胀子之外的标量场一般会接收哈勃诱导的质量，这可能会在暴胀期间恢复规范对称性，并且随着哈勃参数的减小，在暴胀期间或之后可能会发生相变。我们研究了在超重力环境下混沌暴胀中与这种相变相关的畴壁和畴壁的产生，得到了与张量标量比有关的对称性破缺尺度的严格限制.根据模型参数，有可能单极子被充分稀释，不受电流约束，但仍可通过计划的实验观察到。
2012-02-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Higgs Inflation, Reheating and Gravitino Production in No-Scale Supersymmetric GUTs
我们扩展了我们以前在无标度超引力和大统一背景下对超对称希格斯暴胀的研究，包括基于翻转SU（5）和Pati-Salam群的模型。与之前的SU（5）大统一理论模型一样，这些模型产生了一类暴胀模型，其暴胀预测介于二次混沌暴胀和类斯塔宾斯基暴胀之间，同时避免了质子衰变极限的紧张。我们进一步分析了这些模型中的再加热过程，导出了与再加热温度无关的e折叠数。给出了宇宙微波背景扰动中标量倾斜和张量标量比的相应预言，并讨论了暴胀后引力子的产生。
2016-08-18 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
Phenomenology of the minimal inflation scenario: inflationary trajectories and particle production
我们讨论了最小通货膨胀的现象。我们集中在两个方面：暴胀轨迹和粒子生产。我们的发现可以总结为两个主要结果：首先，非常平坦并提供足够数量的电子折叠的膨胀托盘在无需微调的情况下是自然的。我们提出了一个一般的形式主义，以确定在多场通货膨胀的吸引子，无论轨迹满足慢卷条件。然后，我们探讨粒子生产的模型，并显示如何暴胀自然蜕变成一个暗物质粒子。我们的模型的一个有趣的特点是，它提供了一个新的机制来产生粒子和熵在宇宙中：费米球填充到一个给定的动量p_F由于海的goldstinos是一个重要组成部分的物质产生后，膨胀。有了这个机制，我们预测引力子的质量应该在100-1000 TeV之间。我们的模型的另一个有趣的特点是，预测的重力波的水平是r=0.1 - 0.001，这是在普朗克和即将到来的CMB偏振实验的可探测性范围内。
2012-03-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Particle Production during Inflation in Light of PLANCK
我们认为在一个更高的维度场空间中的捕获的通货膨胀：粒子生产在一个密集的分布的额外的物种点导致一个终极速度，在该速度下，通货膨胀可以驱动陡峭的潜力。我们计算一个额外的，几乎规模不变的贡献功率谱，所造成的连续产生的粒子的后向散射。由于这种贡献有一个蓝色的倾斜，它必须是次显性的，导致一个上限的耦合常数之间的暴胀子和额外的物种粒子。剩余的允许参数空间很窄。
2014-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Production of gravitational waves by inflationary transitions in aligned natural inflation
INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）
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
Reviving chaotic inflation with fermion production: a supergravity model
暴胀期间的粒子产生过程可以增加标量度规扰动的幅度。我们表明，这样的机制可以自然地出现在超引力模型中的轴子样的领域，其潜力是由monodromy，驱动大型领域的通货膨胀。在这类模型中，人们通常期望对超势的类似瞬子的修正。我们表明，通过推导超重力模型中的运动方程与稳定器，这种修正产生的暴胀子和它的超伙伴之间的相互作用。这个暴胀子-暴胀子相互作用项是快速振荡的，并且可以在暴胀期间导致大量的费米子产生，填充费米球直到比哈勃参数大得多的动量。反过来，这些费米子产生暴胀子涨落，增加它们的振幅，并有效地降低模型的张量标量比，如[1，2]所讨论的。这使得，特别是，使模型的暴胀子潜力是二次（加上可忽略不计的小瞬子修正），以符合所有现有的观察。
2021-01-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Chaotic inflation in supergravity and cosmic string production
我们描述了一个简单的超引力混沌暴胀模型，在这个模型中，不仅可以很容易地调整基本的宇宙学参数，如n_{s}，r和f_NL，而且还可以调整宇宙弦对CMB各向异性的贡献。
2013-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Production of high stellar-mass primordial black holes in trapped inflation
已经提出了陷阱通货膨胀，以提供具有陡峭潜力的成功通货膨胀。我们讨论了在陷陷胀情形下原初黑洞的形成。我们表明，原始的黑洞是自然产生的暴胀过程中，陡峭的捕获潜力。特别是，我们已经给出了一个配方的暴胀子潜在的粒子生产可以引起大的非高斯曲率扰动，导致形成高恒星质量的原始黑洞。这些原始黑洞可能是LIGO探测器通过双黑洞合并观测到的暗物质。最后，我们给出了在轴子单值暴胀中实现暴胀子势的尝试，并讨论了粒子产生所产生的引力波。
2017-01-24 astro-ph.CO
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
Entropy production in inflation from spectator loops
宇宙微波背景（CMB）光子和宇宙大尺度结构的扰动主要来源于暴胀过程中产生的曲率扰动。本文提出了一个双场暴胀模型，其中暴胀子与一个旁观者场双二次耦合。我们表明，观众诱导的曲率扰动和相关的高斯范诺依曼熵的动量在通货膨胀期间，使初始条件在通货膨胀结束时是从标准的显着不同的快速增长。因此，必须重新考虑描述光子、暗物质和重子流体在辐射和物质时代演化的动力学方程，并考虑曲率微扰及其正则动量是两个{ \it a priory}独立的随机场。我们还简要地分析了可能的印记的CMB温度波动，从更一般的暴胀的情况下，其中包含轻观众场耦合到暴胀。
2019-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gauge field production in SUGRA inflation: local non-Gaussianity and primordial black holes
当暴胀由耦合到向量为α/4 χF \tilde F的赝标量场χ驱动时，这种耦合可能导致大量规范量子的产生，这进而引起对曲率扰动的非高斯和非标度不变校正。我们指出，这一机制一般在超引力的暴胀模型中起作用，因此为它们提供了一套丰富的观测预测。当规范场无质量时，只有在α相对较大时，才会出现对CMB尺度的显著影响。我们表明，在这个制度中，在通货膨胀的最后阶段产生的曲率扰动有一个相对较大的幅度，这是由可能的生产原始黑洞的非高斯扰动的上限设置的顺序。另一方面，在本文所描述的超引力框架内，规范场通常可以通过与附加光标量场的耦合获得质量。这些场的扰动调制了暴胀的持续时间，暴胀是度量的非高斯扰动的来源。在这个区域中，原始黑洞的边界是参数满足的，并且可以在观测上感兴趣的水平f_NL =O（10）处产生局域型的非高斯性。
2013-04-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraints on Gauge Field Production during Inflation
为了获得新的见解规范场耦合在早期宇宙中，我们考虑的约束规范场生产在暴胀期间所施加的要求，他们对CMB各向异性的影响是次显性的。特别地，我们系统地计算了暴胀过程中由于矢量规范场的存在而引起的原初曲率微扰的双谱。使用一个模型无关的参数化的磁非线性参数，我们计算的第一次的双谱的贡献，从互相关的暴胀子和磁场定义的规范场。然后，我们证明了在一个非常一般的类的模型，双谱引起的互相关的暴胀子和磁场可以占主导地位相比，非高斯引起的磁场之间的互相关的磁场和暴胀子被忽略。
2014-03-19 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
Particle production during inflation: A Bayesian analysis with CMB data from Planck 2018
本文利用 Planck 2018 CMB 数据和贝叶斯证据分析暴胀期间粒子产生模型，发现多凸起模型优于 $Λ$CDM，并将耦合参数约束为 $g<0.05$。
2023-06-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Purely gravitational dark matter production in warm inflation
Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（杭州高等研究院，中国科学院大学）；Yangzhou University（扬州大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific（亚太理论物理中心）
研究在温暖膨胀背景下通过引力机制产生暗物质，发现其热力学特性与标准膨胀不同，限制了暗物质质量范围。
2026-01-08 astro-ph.CO
Schwinger effect in axion inflation on a lattice
Nordita（诺尔迪塔）；KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；The Oskar Klein Centre（奥斯卡·克莱因中心）；Texas Center for Cosmology and Astroparticle Physics（德州宇宙学与天体粒子物理中心）；Weinberg Institute for Theoretical Physics（温伯格理论物理研究所）；Department of Physics, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校物理系）；Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）；McWilliams Center for Cosmology & Department of Physics, Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学麦克威廉斯宇宙学中心及物理系）；School of Natural Sciences and Medicine, Ilia State University（伊利亚州立大学自然科学与医学院）
研究通过格点模拟探讨轴子膨胀后非线性演化，发现旋磁对偶产生导致导电性和磁场在强反作用起始时达到普适值，从而抑制高尺度轴子膨胀磁生成作为类星体观测可行解的前景。
2026-04-28 astro-ph.CO hep-ph 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
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
Blue Tensor Spectrum from Particle Production during Inflation
我们讨论了在暴胀过程中粒子产生的机制，它可以导致蓝色的引力波（GW）谱，与BICEP 2的结果和普朗克枢轴尺度下张量标量比的r < 0.11限制兼容。该机制是基于从一个滚动的伪标量场的矢量量子的生产。矢量和赝标量都只与暴胀子引力耦合，以保持暴胀子量子的产生处于不可观测的水平（非高斯标量扰动的过度产生是旨在从暴胀期间的粒子产生产生可见GW信号的机制的一般困难）。这种机制可以产生任何暴胀能量尺度的可检测量的GW。产生的GW是手性和非高斯的，这两个方面都可以用大规模的偏振数据（从普朗克开始）进行测试。我们研究了如何从GW谱重建赝标势。
2014-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Completely Dark Photons from Gravitational Particle Production During Inflation
从有质量矢量场的de Broglie-Proca Lagrangian出发，计算了暴胀过程中引力粒子产生（GPP）产生的粒子数密度，并详细考虑了再加热过程中粒子数密度的演化.我们发现，在一个很宽的范围内，低至微电子伏到$10^{14}$ GeV的暗光子暗物质的生产似是而非的方案。引力粒子的产生不依赖于暗光子与标准模型粒子的任何耦合。
2021-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hydrodynamical approach to chirality production during axion inflation
该研究用流体动力学方法分析轴子暴胀中Schwinger效应与等离子体碰撞对手征性产生的影响，发现强相互作用费米子因碰撞抑制电导率而生成更强规范场。
2023-11-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gauge Field Production and Schwinger Reheating in Runaway Axion Inflation
在一类（赝标量）暴胀中，暴胀阶段之后是一个kination阶段，宇宙由暴胀子的动能主导，它在一个消失的标量势中逃逸。在这类宇宙的后暴胀演化中，宇宙的再加热不能通过暴胀子粒子衰变来实现，这需要它在二次势中的相干振荡。在这项研究中，我们探讨了U（1）规范场的生产通过之间的赝标暴胀子和规范场在kination时代的陈-西蒙斯耦合，并检查随后的成对粒子的生产所引起的放大的规范场被称为施温格效应，这可能会导致宇宙的再加热。我们发现，通过对标准模型超U（1）规范场的Schwinger效应的粗略估计和随后对产生粒子的热化，通过它们最终对暴胀子的动能的支配，以及一些合理的参数设置，可以实现宇宙的成功再加热。这可以理解为“施温格再加热”的具体实现。从后来的时间宇宙学的约束也进行了讨论。
2021-10-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Note on Reheating in G-inflation
我们研究了在动力学驱动的G-暴胀模型中暴胀结束时的粒子产生，并表明，尽管没有暴胀子振荡，因此没有参数共振不稳定性，但由于与不断发展的暴胀子场的耦合，物质粒子的产生可能比纯引力帕克粒子的产生更有效。
2016-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Particle production during inflation and gravitational waves detectable by ground-based interferometers
暴胀理论通常预言了引力波的准标度不变谱。在慢卷膨胀的模型中，这种背景的幅度太小，如果没有专门的天基实验，如拟议的BBO或DECIGO，就无法直接检测。在本文中，我们注意到，在暴胀过程中的粒子生产可以产生一个功能的原始引力波的频谱。我们讨论的可能性，这样的功能可能会被检测到的地面激光干涉仪，如先进的LIGO和先进的处女座，这将成为在未来几年内投入使用。我们还讨论了像LISA空间干涉仪的探测前景。我们首先研究了由非微扰引起的引力波，在暴胀过程中的爆炸性粒子产生：虽然标量量子的爆炸性产生不会在原始张量谱中产生显著的凸起，但矢量的产生可以。我们还表明，手性引力波所产生的电磁场放大的轴子类暴胀可以探测到先进的LIGO。
2012-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fitting power spectrum of scalar perturbations for primordial black hole production during inflation
为了描述早期宇宙中暴胀子的缓慢滚动和原始黑洞的形成，在单场模型的框架下，我们提出了暴胀过程中标量（曲率）扰动功率谱的一个简单解析拟合.我们的拟合是由慢滚近似下的功率谱和对数正态（高斯）拟合给出的，慢滚近似下的功率谱是与普朗克/BICEP/Keck测量一致的宇宙微波背景辐射的可行描述所需的，对数正态（高斯）拟合是有效产生原始黑洞所需的功率谱增强（峰值）。我们使用T型$α$吸引子模型来描述慢卷膨胀。要求峰值的位置和高度产生的质量的原始黑洞在小行星大小的窗口允许整个（当前）的暗物质组成的原始黑洞，我们发现的限制，其余的参数，最值得注意的是，对峰的宽度。
2023-02-20 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
Multi-field formulation of gravitational particle production after inflation
我们研究多场暴胀模型，包含一个非平凡的场空间度量和一个非最小的引力和暴胀部门之间的耦合。在这样的模型中，我们知道即使没有明确的相互作用项，暴胀子扇区也可以由于与引力的非最小耦合而衰变为物质，从而在引力作用下重新加热宇宙。使用Bogoliubov方法，我们评估的引力衰变率的暴胀场标量和费米子，并分析再加热动力学。我们还讨论了如何解释的再热动力学不同，在所谓的约旦和爱因斯坦框架，强调Bogoliubov系数的计算是独立的框架中，其中一个开始。
2015-08-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Superheavy Dark Matter Production from Symmetry Restoration First-Order Phase Transition During Inflation
我们提出了一个方案，超重暗物质（DM）可以产生通过对称性恢复一级相变在暴胀引发的暴胀场的演变。相变发生在与暴胀子场耦合的旁观者扇区中。在相变过程中，观众场从一个破碎的真空隧道到一个恢复的真空。气泡碰撞后产生的大质量粒子被恢复的对称性保护而不受衰变的影响，并可能在宇宙后期的演化中作为DM候选者。我们发现，在相变过程中释放的潜热可以足以产生今天观察到的DM遗迹丰度。此外，伴随着超重DM，这种一级相变还产生了引力波，可以通过未来的引力波探测器探测到。
2022-09-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Beauty is Distractive: Particle production during multifield inflation
我们考虑一个二维模型的通货膨胀，通货膨胀的轨迹是“变形”的放牧遇到一个额外的物种/对称点（ESP）后，可观察到的宇宙尺度已经离开了哈勃半径。相遇需要突然产生粒子，其反作用导致轨道弯曲和速度暂时降低，这两者对初始条件都很敏感。这种“调制”效应导致了对曲率扰动的额外贡献，如果相遇很近，这可能是主要的。我们计算相关的非高斯性，双谱和它的尺度依赖以及三谱，这是潜在的检测在许多情况下。此外，我们考虑直接调制的耦合到光场在ESP通过调制场，一个混合的情况下，调制被确定与第二个暴胀子，和一个扩展的额外的物种轨迹（ESL）;所有这些情况下导致类似的额外贡献的观测。我们的结论是，在整个通货膨胀的暴胀子相互作用的强烈约束，如果原始的非高斯性仍然在目前的实验，如普朗克观察不到。如果它们被观察到，ESP遭遇会在较小的尺度上留下额外的特征，这些特征可用于识别模型。
2011-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Production of Heavy Particles during and after Inflation
本文用解析和数值方法研究暴胀期间及之后重标量粒子的引力产生，发现最速下降法可准确描述产额，并指出暴胀后产生取决于暴胀子质量，对暗物质丰度有重要影响。
2024-05-22 astro-ph.CO hep-ph
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
Gravitational dark matter production from fermionic spectator fields during inflation
DSFTA, University of Siena（锡耶纳大学）；School of Science and Technology, University of Camerino（卡梅里诺大学科学与技术学院）；SUNY Polytechnic Institute（纽约州立大学理工学院）；Al-Farabi Kazakh National University（阿尔法拉比哈萨克国立大学）
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
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
Vector dark matter production from inflation with symmetry breaking
我们提出了一个方案，矢量暗物质生产对称性破缺结束时的通货膨胀。在这个模型中，与暗光子的量子涨落相关的累积能量密度解释了暗物质目前的能量密度。暴胀子是一个实标量场，而重复标量场，如混合暴胀瀑布，在暗规范场下带电。在暴胀结束时，重场变成快子，迅速滚向全局最小值，暗光子通过希格斯机制获得质量。为了防止暴胀过程中矢量场能量密度的衰减，我们在暴胀子和规范场之间引入耦合，使得能量被泵送到暗区。该装置可以产生观测到的暗物质丰度的暗光子的质量范围很广，并与周围的$10^{12}$ GeV的再加热温度。该模型预测了宇宙弦在暴胀结束时的形成，其张力与CMB上界一致。
2021-04-17 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
Inflation with two-form field: the production of primordial black holes and gravitational waves
提出two-form field粒子在inflation中间阶段由inflaton背景运动触发的宇宙学情景，生成原初黑洞作为暗物质并产生可被天基激光干涉仪探测的次级引力波。
2023-10-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Large Scale Structure Forecast Constraints on Particle Production During Inflation
暴胀过程中的粒子产生的爆发提供了一个动机良好的机制，在原始功率谱中创建凹凸状的功能。目前的数据限制这些功能小于约5%的无特征的原始功率谱的大小在波数约为0.1 h Mpc^{-1}。我们预测，普朗克宇宙微波背景实验将能够加强这一约束的0.5%的水平。我们还预测，增加平方公里阵列（SKA）星系红移调查的数据将使约束提高到约0.1%的水平。对于波数较大的特征，普朗克将受到丝绸阻尼和前景的限制。然而，SKA将受到非线性效应的限制。我们预测了一个宇宙暴胀探测器（CIP）星系红移巡天，类似的约束可以达到大约1 h Mpc^{-1}的波数。
2011-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Resonant particle production during inflation: a full analytical study
我们重新研究的现象学相关的粒子生产的领域，其质量是由暴胀场控制，并在一个给定的情况下，在通货膨胀消失。这会在原始标量曲率的缩放器中生成一个凸起。我们提供了一个统一的形式主义，计算各种效果，已在文献中获得，并确认占主导地位的影响是由于产生的粒子上的暴胀凝聚的rescattering。我们改进现有的结果（基于数值拟合），提供精确的解析表达式的形状和高度的凸点，无论是在功率谱和等边双谱。然后，我们研究该签名的微扰计算的有效性制度。最后，我们扩展这些计算的情况下，在一个部门的粒子生产的爆发耦合引力只暴胀。
2017-02-24 astro-ph.CO
Quantum production of gravitational waves after inflation
Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；Leibniz University Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；INAF- Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；Università di Pisa（比萨大学）；INFN sezione di Pisa（意大利国家核物理研究所比萨分部）
本文提出暴胀后真空涨落产生引力波的新机制，通过计算不同原初标量功率谱模型的引力波谱，发现其在GHz频段峰值，凸显高灵敏度探测器的重要性。
2026-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dissipative Inflation via Scalar Production
本文提出一种通过标量场产生实现宇宙暴胀期间耗散的新机制，其粒子产生发生在亚视界尺度，可局域处理反作用，并解析计算功率谱偏离慢滚表达式，且非高斯性显著。
2023-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
