Primordial turbulence from inflation: a new inflaton-driven turbulent regime
Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(诺尔迪塔,皇家理工学院与斯德哥尔摩大学);The Oskar Klein Centre, Stockholm University(奥斯卡·克莱因中心,斯德哥尔摩大学);Instituut-Lorentz of Theoretical Physics, Universiteit Leiden(莱顿大学洛伦兹理论物理研究所);McWilliams Center for Cosmology & Department of Physics, Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学麦克威廉姆斯宇宙学中心与物理系);School of Natural Sciences and Medicine, Ilia State University(伊利亚州立大学自然科学与医学院)
本文首次将暴胀动力学与磁流体演化直接关联,发现暴胀子驱动的逆级联和湍流,其动能主导并放大磁场,导致更陡的磁能衰减,需在后续演化中考虑。
2026-09-10 astro-ph.CO hep-th
Assisted Fibre Inflation in Perturbative LVS
University of Ioannina(约阿尼纳大学);Bose Institute(博斯研究所)
本文提出一种多场纤维膨胀场景,通过多场动态抑制超普朗克尺度位移,展示多纤维模数协同产生与实验一致的宇宙观测结果。
2025-07-14 astro-ph.CO hep-th
Resonant Signatures of Heavy Scalar Fields in the Cosmic Microwave Background
研究了在暴胀过程中,质量超过哈勃尺度的重标量场通过其背景振荡与暴胀子涨落之间的参量共振,在宇宙微波背景(CMB)温度各向异性功率谱中留下不可忽略的信号的可能性.通过假设重标量场与暴胀子导数耦合,我们证明了共振可以是有效的,而不会破坏慢卷暴胀。由共振调制的原始功率谱在特定尺度上具有尖锐的峰值,并且可能是在CMB的角功率谱中观察到的异常的起源。在某些参数值下,调制谱比简单的幂律谱能更好地拟合观测数据,但拟合的改善程度不够大,因此还需要其它观测(如非高斯性)来证实CMB异常是由重标量场的共振效应引起的。共振签名可以提供一个机会来观察暴胀过程中的重自由度,并提高我们对暴胀背后的物理学的理解。
2012-06-11 astro-ph.CO hep-th
Observable non-gaussianity from gauge field production in slow roll inflation, and a challenging connection with magnetogenesis
在任何现实的暴胀粒子物理模型中,暴胀子都可以被期望与其他场耦合。本文考虑U(1)规范场与标量暴胀子之间具有类玻色子耦合的模型。我们表明,这种耦合可以导致可观察到的非高斯性,即使在传统的制度,其中膨胀是由一个单一的标量缓慢滚动的光滑的潜力:依赖于时间的暴胀凝聚导致放大的大尺度规范场波动,这可以反馈到标量/张量宇宙学扰动。在压缩极限,所得到的双谱是接近本地的,但它显示了一个相当大的和特征的四极依赖于之间的角度较短的和较大的模式的相关性。可观测的非高斯性是在微扰理论的控制下获得的。如果将规范场等同于电磁场,那么我们所研究的模型就是由Ratra最初提出并被广泛研究的磁成因思想的实现。然而,鉴于文献中已经注意到的强耦合问题,这种识别(对于非高斯性产生不是必需的)是有问题的。
2012-06-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Signatures of Supersymmetry from the Early Universe
超对称性在许多暴胀模型的辐射稳定性中起着重要作用。对称性的自发破缺不可避免地导致了在暴胀期间具有哈勃尺度量级质量的场。当这些场耦合到暴胀子时,它们在原始曲率扰动的三点函数的压缩极限中产生独特的签名。在本文中,我们使自然性,超对称性,哈勃质量自由度和压缩极限之间的这种联系精确。为了以模型不敏感的方式研究物理学,我们发展了一个超对称有效暴胀理论。我们使用有效的理论来分类暴胀子和额外的字段之间的所有可能的相互作用,并确定哪些自然允许大的非高斯性时,保护超对称性。最后,我们讨论了利用宇宙学观测作为超对称性探测器的诱人前景。
2011-10-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Phenomenology of a Pseudo-Scalar Inflaton: Naturally Large Nongaussianity
混沌暴胀的许多受控实现都使用了伪标量轴子。伪标量场通过c \tilde{F}自然地耦合到规范场。在这种耦合存在下,规范场量子大量地由滚动暴胀子产生。产生的规范量子,反过来,通过逆衰变的源暴胀子波动。这些新的宇宙学扰动与“真空”扰动不相干地叠加,并且是高度非高斯的。这提供了一个自然的机制,以产生大的非高斯性在单场或多场慢卷膨胀。由此产生的现象学签名是非常独特的:大的非高斯(近)等边形状,除了可检测到的大值的标量谱倾斜和张量标量比(都是典型的大场膨胀)。WMAP对非高斯性的约束意味着赝标暴胀子与任何规范场的耦合c必须小于10^{2} M_p^{-1}。
2011-02-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Light inflaton completing Higgs inflation
本文考虑了在标准模型中引入一个轻暴胀子的推广,其中既解决了Higgs暴胀中的么正性问题,又解决了真空不稳定性问题。暴胀子与引力的线性非最小耦合导致暴胀子与引力子之间显著的动力学混合,使得微扰么正性恢复到普朗克尺度。我们给出了该模型中幺正标度与暴胀观测量之间的关系,并讨论了有效的希格斯暴胀是如何出现的。
2018-07-03 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Radiation from Preheating with Many Fields
参数共振提供了一种机制,通过这种机制,粒子可以在暴胀后立即产生。到目前为止,人们的注意力集中在单个或多个暴胀子场耦合到单个标量场上。然而,一般来说,我们期望暴胀子与早期宇宙中存在的许多其他相对论自由度耦合。在本文中,我们使用模拟在一个不断扩大的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克时空,预热是如何影响的多场耦合到暴胀子。我们把注意力集中在引力波的产生上--这是预热阶段的一个重要的潜在观测特征。我们发现,预热和它的引力波签名是强大的暴胀子耦合到更多的物质场。
2010-06-11 astro-ph.CO gr-qc
Bremsstrahlung High-frequency Gravitational Wave Signatures of High-scale Non-thermal Leptogenesis
本研究提出暴胀子衰变产生的引力子轫致辐射可探测非热轻子生成,其形成的高频引力波背景受跷跷板模型条件约束,且贡献的暗辐射在未来实验探测范围内。
2023-08-26 astro-ph.CO hep-ph
Comprehensive analysis of the simplest curvaton model
我们进行了全面的分析,最简单的曲率模型,这是基于两个非相互作用的大质量场。我们的分析包括的情况下,暴胀和曲率都有助于可观察到的扰动,以及曲率本身驱动的第二个时期的通货膨胀。我们考虑功率谱和非高斯可观测量,并专注于提出模型参数空间中的约束。完全曲率主导的制度是在一些张力与观测数据,而混合物的暴胀产生的扰动改善了拟合。膨胀的曲率机制模仿了Nflation的预测。功率谱数据所允许的参数空间的某些部分被非高斯约束所排除。最近的BICEP 2结果[1]要求暴胀子扰动提供总扰动的显著部分,排除了通常的暴胀子扰动可以忽略不计的曲率情况,尽管不是暴胀子和曲率都对谱有贡献的混合区。
2014-08-12 astro-ph.CO
Minimal signatures of the Standard Model in non-Gaussianities
我们发现,一个移位对称暴胀子和标准模型费米子之间的主导耦合导致了一个诱导的电弱对称性破缺,由于在暴胀过程中的粒子生产,因此,一个独特的非高斯振荡功能。在这个单参数模型中,标准模型费米子的增强产生动态地产生一个新的电弱对称性破缺最小值,希格斯场经典地滚入其中。费米子的产生在希格斯期望值和费米子质量变得太大时停止,从而抑制了费米子的产生。上述效应之间的平衡给出了标准模型费米子的质量,这些质量是由它们与暴胀子的耦合唯一确定的。特别是,最重的标准模型费米子,顶夸克,可以产生一个独特的宇宙对撞机物理特征,其特征是振荡信号的振幅和频率之间的一对一关系,这是在未来的21厘米调查观察。
2019-07-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Status of light inflaton: from inflation to laboratory
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校);Indian Institute of Technology Hyderabad(印度理工学院海德拉巴分校);Indian Institute of Science Education and Research, Thiruvananthapuram(印度科学教育与研究机构(特鲁凡得琅));SRM University-AP(SRM大学安得拉邦校区)
研究基于ACT等最新暴胀限制及对撞机等实验结果,探讨轻暴胀子情景可行性,假设暴胀子四次方势确定参数空间区域,推导相关限制,还探讨再加热期间暗物质产生前景。
2026-07-28 astro-ph.CO hep-ph 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
Gravitational Waves From Dark Sectors, Oscillating Inflatons, and Mass Boosted Dark Matter
来自动态标量场组态的引力波特征为早期宇宙提供了一个引人注目的观测窗口。在这里,我们确定有趣的连接之间的暗物质和标量场发射引力波,无论是通过一阶相变或膨胀后振荡。为了研究一阶相变中的引力波,我们研究了一个由重标量场耦合到矢量场和费米子场的简化模型。然后我们计算了由暴胀子场组态在E模型和T模型暴胀后振荡产生的引力波谱。其中一些引力波特征可以被未来的大爆炸天文台发现,尽管一般来说,我们发现MHz-GHz频率的引力波灵敏度对于发现最重的暗区至关重要。有趣的是,我们发现,标量经历相变,随着E-模型和T-模型的潜力,可以推动后期的暗物质质量提升,并产生普朗克质量的暗物质。对于相变和振荡暴胀子,最大的暗物质质量增加对应于更高振幅的随机引力波背景。
2021-07-11 astro-ph.CO hep-ph
Enhanced Gravitational Waves from Inflaton Oscillons
本研究发现暴胀子碎裂形成的振荡子主导物质后快速衰变会显著增强原初引力波谱,这类低频引力波可被现有探测装置观测,为暴胀物理研究提供独立于CMB的新检验途径。
2023-05-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A Match Made in Heaven: Linking Observables in Inflationary Cosmology
University of Nottingham(诺丁汉大学);University of Cambridge(剑桥大学);Institute for Basic Science(韩国基础科学研究院)
研究早期宇宙可观测量是否独立,发现膨胀扰动理论中奇偶性奇 sector 中的可观测量并非独立,通过动态陈-西蒙斯引力理论推导出三阶关联函数的表达式,将其表示为双阶谱的二次组合。
2026-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Light inflaton after LHC8 and WMAP9 results
我们更新了四次势和光暴胀的简单混沌暴胀模型的允许参数空间[Bezrukov,Gorbunov'2009],考虑到最近的宇宙学结果(SPT,ACT和WMAP的CMB观测)和粒子物理学(SM希格斯玻色子的LHC暗示)。暴胀子与重力的非最小(但很小)耦合对于拟合观测数据至关重要。暴胀子的质量超过300 MeV,可以在B介子两体衰变到K介子和暴胀子的B工厂中找到。暴胀子的寿命取决于模型的参数,导致暴胀子的各种签名:要么是一个丢失的能量,或从B介子衰变位置位移的顶点,或在三粒子衰变的Dalitz图中的共振。我们还讨论了暴胀子模型的nuMSM的实施,其中暴胀子可以负责生产的暗物质不育中微子在早期宇宙。
2013-03-18 astro-ph.CO hep-ph
Observable Gravitational Waves From Higgs Inflation in SUGRA
我们考虑模型的混沌通货膨胀的共轭对希格斯超场参与自发破缺的大统一对称性的规模假设其超对称值的实部驱动。采用具有与c-成比例的突出移位对称部分和与c+成比例的微小违反的二次Kaehler势,包括在对数中,我们表明,暴胀观测值与最近的普朗克和Bicep 2/Keck阵列结果设置非常匹配,例如,0.012<=c+/c-<1/N其中-N<0是对数的前因子。此外,我们分析了几种可能的稳定机制的非暴胀伴随超场仅使用二次项。在所有情况下,暴胀可以达到次普朗克暴胀值与相应的有效理论保留微扰么正性普朗克尺度。
2018-01-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Where does curvaton reside? Differences between bulk and brane frames
某些类的暴胀模型自然引入了两个不同的度量/框架,它们在可观测量方面的等价性经常受到质疑。D-膜暴胀提出了嵌入弦论的暴胀子的候选者,并拥有对膜和体度量/框架的描述,它们通过依赖于暴胀子及其导数的共形/非形式变换连接。已经证明,暴胀子产生的曲率扰动在两个框架中是相同的,这意味着诸如宇宙微波背景(CMB)各向异性的光谱等可观测量与物质场(包括粒子物理学的标准模型中的物质场)是否最低限度地耦合到膜或体度规/框架无关。尽管可观测量最终是由物质场来测量的,而且包括物质场在内的总作用量在两种情况下是不同的,但这是正确的。相反,在曲率场景中,可观测量取决于曲率最小耦合的框架。在所有的通货膨胀的情况下,我们专注于两个模型的动机KKLMMT微调问题:一个缓慢滚动的通货膨胀与拐点潜力和一个模型的快速滚动的暴胀,共形耦合到重力。在第一个模型中,曲率所在的帧之间的差异被编码在曲率扰动的谱指数中,描述了帧变换的性质。在第二个模型中,膜上的曲率导致了与体相显著不同的光谱指数,甚至被观测所证伪。因此,这项工作表明,由共形/非形式变换连接的两个框架导致不同的物理观测量,如曲率模型中的CMB各向异性。
2017-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Signatures of Brane Inflation
我们研究了五维体中三膜上的慢卷暴胀,其中以自洽的方式包含了由于引力子发射而导致的膜能量损失的影响。我们明确地推导出形式的能量损失项由于暴胀到引力子散射,从而确定两个暴胀的解决方案的精确动力学。同样值得注意的是,膜上的能量不守恒导致曲率微扰在超视界尺度上不守恒,即使对于单场暴胀中产生的纯绝热微扰也是如此。因此,计算哈勃出口暴胀子涨落的功率谱并将其等同于视界再入时的功率谱的标准方法不再成立。为了计算后期功率谱,必须跟踪扰动的超视界演化,从视界出口一直到模式重新进入视界。我们在本文中也开发了这样做的方法。
2012-08-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Model-Independent Signatures of New Physics in non-Gaussianity
我们计算了由于高能物理作用对de Sitter空间中原始双谱和三谱的模型无关贡献。我们通过将轻暴胀子耦合到辅助重场,然后在Schwinger-Keldysh“in-in”形式主义中计算关联函数来实现这一点。高能物理产生由$H/M$参数化的修正,其中$H$是暴胀的尺度,$M$是重场的质量。双谱在细长形状附近达到峰值,但除此之外不包含任何特征。三光谱在$H/M$阶没有接收到校正。
2013-01-19 astro-ph.CO hep-th
Mild quasi-local non-Gaussianity as a signature of modified gravity during inflation
我们表明,在膨胀过程中爱因斯坦引力的修改可能会以非高斯扰动的形式在宇宙学可观测量上留下潜在的可测量的印记。这是因为这些修改以额外场的形式出现,可能与暴胀子有非平凡的相互作用。我们明确的情况下$R+αR^2$,在几乎尺度不变的非高斯性的水平$f_{\rm NL} \approx -(1$到$30)$可以得到,在准本地配置。
2014-07-24 astro-ph.CO hep-th
Warm Little Inflaton becomes Dark Energy
我们提出了一个模型,暴胀子场的行为就像在后期的精髓,产生目前阶段的加速膨胀。这是实现的框架内的温暖的通货膨胀,特别是温暖的小Inflaton的情况下,基本的对称性保证了一个成功的通货膨胀期间,在温暖的制度持续的耗散效应,而没有显着的反作用的标量势。这就产生了一个平滑的过渡到辐射主导的时期,在这一点上,耗散效应自然关闭,因为温度下降到直接耦合到暴胀子的费米子质量以下。暴胀后的动力学类似于一个解冻的精髓情景,在暴胀结束时没有激活阶段。这种情况下的观测签名包括修改后的张量-标量比和张量谱指数之间的一致性关系的典型的暖膨胀模型,变化的暗能量状态方程在低红移融化的精髓的情况下的特点,和相关的暗能量等曲率扰动。
2019-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Consequences of Initial State Entanglement
我们探讨的宇宙学后果的暴胀子场的波动纠缠与另一个标量,在一个玩具模型的背景下组成的非相互作用,最小耦合标量在一个固定的德西特背景。我们发现,尽管缺乏相互作用的拉格朗日,初始状态的纠缠修改的暴胀子波动的模式方程,从而可以引起宇宙学观测值的变化。这些影响进行检查的各种选择的质量,我们发现,他们可以是一致的要求,修改后的状态的反作用不影响通货膨胀阶段,同时仍然引起可观察到的影响的功率谱。我们的研究结果表明,更现实的扩展这里探讨的想法超出了简单的玩具模型可能会导致有趣的可观察到的效果。
2014-08-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Mixed inflaton and curvaton scenario with sneutrinos
本文考虑了一种基于χ ^2势的超中微子暴胀变体,其中暴胀子和后衰变场是不同世代的超中微子。较轻的晚期衰变的微中子稀释了暴胀子衰变后过量产生的引力子,并产生了物质不对称性。它也可以显着有助于曲率扰动,实现混合的暴胀-曲率的情况下。宇宙微波背景(CMB)观测值可以将这种情况与具有chi ^2势的暴胀区分开来,只要晚期衰变的中微子的初始值比约化普朗克尺度小或大一个数量级。
2012-09-17 astro-ph.CO hep-ph
What-if inflaton is a spinor condensate?
在通常的宇宙学暴胀方案中,标量场--暴胀子--通常被假定为基本场。在这篇文章中,我们问:如果标量场是一个旋量凝聚,那么观测到的信号是什么?有没有办法区分正则标量场和旋量凝聚驱动模型?在均匀各向同性的背景下,我们证明了尽管暗旋量(Elko)凝聚导致的加速方程与正则标量场驱动的暴胀的加速方程相同,但两种模型的动力学是不同的.在慢滚限制,我们表明,该模型,预测运行的标量光谱指数与WMAP数据一致。我们发现旋量凝聚和正则标量场驱动模型之间的一致性关系是不同的,这可以通过未来的CMB和引力波任务来检验。
2010-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational wave signatures of post-fragmentation reheating
本文研究暴胀子弱耦合情形下先碎裂后完成再加热的动力学,计算了刚性状态方程阶段和碎裂过程对引力波谱的贡献,发现碎裂信号在特定频段占主导,并指出该机制可产生 Hz 至 GHz 频段的特征引力波,有助于未来探测器区分暴胀后情景。
2024-09-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Induced-Gravity Inflation in no-Scale Supergravity and Beyond
超对称版本的诱导引力暴胀在超引力(SUGRA)中采用两个规范单重手征超场。利用连续的R和离散的Z_n对称性唯一地确定了所提出的超势。我们选取了两种对数Kahler势,一种对应于无标度型SU(2,1)/ SU(2)xU(1)_RxZ_nKahler流形,另一种更一般.在这两种情况下,对暴胀子和Ricci标量曲率之间的耦合参数cR施加一个下界--例如,对于n= 2,3和6,cR分别> 76,105,310--,即使暴胀子的次普朗克值也能达到暴胀,而相应的有效理论则尊重微扰么正性。在无标度的SUGRA情况下,我们表明,对于每一个n,暴胀观测量保持不变,并与当前的数据一致,而暴胀子质量被预测为3 × 10^13 GeV。在无标度的SUGRA之外,暴胀观测量温和地依赖于n,而关键地依赖于将暴胀子与伴随的非暴胀子场混合的Kahler势的四阶项中所涉及的系数。
2014-10-09 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological Signatures of Neutrino Seesaw Mechanism
本文提出通过inflaton与遵循移动对称性的右手中微子相互作用来研究中微子跷跷板机制的宇宙学特征,发现其产生的原初非高斯特征可被大尺度结构巡天探测,为检验高标度跷跷板机制开辟了新窗口。
2025-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Pseudo-Nambu-Goldstone Boson Production from Inflaton Coupling during Reheating
本文研究再加热阶段暴胀子经导数耦合产生 pNGB,计算一般衰变率并以 PQ 径向模式暴胀产生轴子为例,指出其可形成非热残余与暗辐射信号。
2024-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Starobinsky-Type Inflation With Products of Kaehler Manifolds
我们提出了一种新的实现Starobinsky型暴胀超引力使用两个手征超场。所提出的超势的灵感来自诱导引力模型。Kaehler势包含两个对数项,一个用于暴胀子T,一个用于类物质场S,参数化SU(1,1)/U(1)x SU(2)/U(1)Kaehler流形。这两个因子具有常数曲率-m/n和2/n2,其中n,m分别是超势和Kaehler势中T的指数,0<n2<=6。暴胀观测值仅取决于2n/m的比值。基本上,它们与原始Starobinsky模型的可观测值一致。此外,暴胀子的质量被预测为3 × 10^13 GeV。
2016-07-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Shift Symmetry and Higgs Inflation in Supergravity with Observable Gravitational Waves
我们演示了如何在超引力中实现一种新的混沌型暴胀场景,这种场景由希格斯超场的共轭对的径向部分驱动,导致大统一规范对称性在假设超对称大统一尺度值的尺度上自发破缺。超势在可重整化水平上由规范对称性和连续R对称性唯一确定。我们选择两种类型的Kahler潜力,尊重这些对称性以及近似的移位对称性。特别是,他们包括在对数占主导地位的移位对称项成比例的参数c-连同一个小的长期违反这种对称性,其特征在于一个参数c+。在这两种情况下,对c-施加一个下界,暴胀可以用原始暴胀子的次普朗克值来实现,而相应的有效理论则尊重r+-=c+/c-<1的微扰么正性。这些暴胀模型不会导致宇宙缺陷的过度产生,在很大程度上独立于单圈辐射修正,并且对于r+-的自然值,可以容纳与所有当前观测数据一致的可观测引力波。暴胀子的质量主要局限在(3.7-8.1)× 10^10 GeV的范围内。
2016-07-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The DBI Action, Higher-derivative Supergravity, and Flattening Inflaton Potentials
在弦论的紧化中,通常会找到一个非正则动力学项的标量场的有效拉格朗日量。研究了II型D $p$ -膜的标量位置模的有效作用量.在许多情况下,动力学项实际上被一个与标势本身成比例的项所修正。这可能与更高维的超对称算子的出现有关,这些算子修正了凯勒势。我们确定了超对称的8维运营商描述的D-膜狄拉克-玻恩-因菲尔德行动捕获的$α'$校正。我们的分析,然后允许嵌入的D-膜模有效的行动到一个$\mathcal N = 1$超重力配方。如果标量之一是暴胀子,势相关动力学项的影响可能非常重要,因为它们导致标量势的平坦化。我们详细分析了这种平坦化效应,并计算了它对单场暴胀的CMB观测量的影响。
2016-06-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Observable Gravitational Waves From Kinetically Modified Non-Minimal Inflation
我们考虑超对称(SUSY)和非SUSY模型的混沌膨胀的基础上最简单的幂律势与指数n=2和4。我们提出了一个方便的非最小引力耦合和一个非最小动力学项,主要是对于n=4,确保BICEP 2/Keck阵列和普朗克结果所青睐的暴胀观测。暴胀可以达到亚普朗克暴胀值与相应的有效理论保持微扰么正性的普朗克尺度。
2015-10-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reconciling Induced-Gravity Inflation in Supergravity With The Planck 2013 & BICEP2 Results
我们推广了arXiv:1403.5486中提出的无标度超引力之外的诱导引力暴胀的嵌入,使用两个规范单重手征超场,一个通过应用连续R和离散Zn对称唯一确定的超势,以及一个对数Kahler势,包括所有允许的项,直到各个场的四阶幂。我们发现,稍微增加前因子(-3)中遇到的采用Kahler势,有效的增强所得到的张量标量比可以实现渲染的预测模型与最近的BICEP 2的结果一致,即使与subplanckian漂移的原始暴胀子场。其余的暴胀观测值可以成为兼容的数据,通过温和地调整系数涉及的四阶项的Kahler潜在的混合与伴随的非暴胀场的暴胀子。暴胀子的质量预计接近10^14 GeV。
2014-10-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Curvaton scenarios with inflaton decays into curvatons
我们考虑了暴胀子在再加热过程中可能衰变成曲率粒子的情况,并分析了它对曲率粒子的影响。典型的衰变曲率最初是相对论性的,然后变成非相对论性的,改变了宇宙的背景历史。我们表明,这种背景的变化是唯一的方式,在该方案的观测预测进行修改。此外,一旦所需的微扰幅度被观测固定,在其他宇宙学观测量中就没有这种衰变的特征。衰变曲率可以防止宇宙被曲率凝聚体所控制,使得在参数空间的部分观测结果不可能匹配。这将暴胀子与曲率子的分支比限制为通常小于$0.1$阶。如果分支比低于约$10^{-4}$,则其对模型参数空间具有可忽略的影响并且可以被忽略。
2016-12-02 astro-ph.CO hep-ph
Large Field Excursions from Dimensional (De)construction
提出了一个基于有质量规范理论维数(去)构的暴胀模型。这个模型中的暴胀子是在(反)构额外维度中的大质量规范场分量的“零模”。暴胀子势起源于规范不变的施图克尔伯格势。在低能量下,与模型中的原始场的场范围相比,暴胀子的场范围被增强了$N^{\frac{d}{2}}$倍,其中$d$是构造(解)的额外维度的数量,$N$是每个构造(解)的维度中的晶格点的数量。场范围的这种增强用于实现trans-Planckian暴胀子场偏移。扩展的机制“通过KK模式的游览”的情况下(德)建设额外的维度也进行了研究。由这种机制产生的粒子的爆发可能在模型参数空间的区域中具有可观察到的后果。
2020-01-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Observable Signatures of No-Scale Supergravity in NANOGrav
本文首次利用NANOGrav数据提出超弦理论的观测特征,通过无标度超引力中的拐点暴胀产生原初黑洞和早期物质主导时代,进而在nHz至kHz频段产生丰富原初引力波,并与脉冲星计时阵列数据高度吻合,为量子引力提供观测证据。
2024-08-22 astro-ph.CO hep-th
Gravity Waves From Non-Minimal Quadratic Inflation
我们讨论了超对称(SUSY)和非SUSY模型中的非最小二次暴胀,它需要暴胀子与引力的线性耦合。强加一个下界的参数CR,参与之间的耦合的暴胀和里奇标量曲率,通货膨胀可以达到甚至subplanckian值的暴胀,而相应的有效理论尊重微扰么正性普朗克尺度。工作在非超对称性的背景下,我们还考虑了辐射校正的暴胀势由于可能耦合的暴胀玻色子或费米子。我们发现这些参数的范围与重整化标度有一定的关系,谱指数ns的值可以调节,张量与标量的比值r=(2-4)x10^-3,暴胀子的质量接近3 x10^13 GeV。在超对称性框架下,我们采用了两个规范单重手征超场,一个对数Kahler势包含了所有允许的四阶幂项,并通过应用连续R和整体U(1)对称性唯一地确定了超势.当Kahler流形表现出无标度型对称性时,模型预测ns=0.963和r=0.004。在无标度SUGRA之外,ns和r主要取决于四阶项中的系数,它将Kahler势中的暴胀子与伴随的非暴胀子场混合在一起,以及其中遇到的前因子。将后者稍微增加到(-3)以上,可以有效地增强所得的r,使其处于可观测范围内。最后一种情况下的暴胀子质量被限制在(5-9)× 10^13 GeV的范围内。
2015-03-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Remote Inflation: Hybrid-like inflation without hybrid-type potential
在不使用混合型势的情况下,考虑了一种新的类混合暴胀情形。暴胀子场的耗散使暴胀子辐射在远区持续上升,远区的假真空能量在暴胀过程中占主导能量密度。当温度达到临界温度时,或者当违反慢滚条件时,终止远程充气。在不引入复杂形式的耦合的情况下,暴胀子场可以在任意暴胀子势上滚入(像标准的混合暴胀)或滚出(像逆混合模型或经典暴胀)。在由(1)远程扇区中的不均匀相变或(2)远程扇区中的连续相变引起的频谱中可以观察到远程暴胀的显著特征。遥远暴胀可以预测小尺度扰动的强烈放大或抑制,而不引入多重暴胀。由于暴胀子可能有失控的潜力,它也有可能识别的暴胀子与精华,而不引入额外的机制。即使假真空能量不受远区支配,在热膨胀期间远区中的相变也是可能的,这可能导致曲率扰动的显著放大/抑制。
2009-06-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Production of PBHs from inflaton structure
在大爆炸核合成之前,如果在再加热期间由快速振荡的暴胀子场主导,宇宙可能会显示出原始结构形成时期。在此背景下,我们提出了一种新的原初黑洞形成机制[L. E.帕迪拉,J. C. Hidalgo和K. A. Malik,Phys. Rev. D,vol. 106,p. 023519,Jul 2022],它在扩展的再加热时代和标量场暗物质模型之间进行类比,规定了暴胀子晕和暴胀子星的引力坍缩。在本文中,我们看看实现这一新机制的要求。我们表明,一个通用的原始功率谱与峰值在小尺度是最适合的生产相当数量的PBH。当满足这样的要求时,并且如果再加热持续足够长的时间,则可以产生大量的具有$M_{\rm PBH}\sim 1~\mathrm{gram}$的PBH。我们发现,特别是,PBH的质量分数是数量级大于PBH的形式时,通过直接坍缩在宇宙中占主导地位的辐射或无压尘埃。在我们的研究结果可观察到的影响,我们探讨的可能性,PBHs组件可能会主导宇宙的能量密度在某个时候结束后的再加热。
2023-03-08 astro-ph.CO
A Permutation on Hybrid Natural Inflation
本文分析了一个基于最小非阿贝尔离散群S_3的混合自然暴胀模型。标量势中的主要不变项有一个偶然的全局对称性,它被自发破缺,提供了一个被确定为暴胀子的伪戈德斯通玻色子。S_3对称性既限制了暴胀子势的形式,又限制了暴胀子场与瀑布场的耦合,从而导致暴胀的结束。我们在模型参数空间中识别可行点。虽然在张量模式的功率是小的模型的参数空间的大部分,我们确定的参数选择,产生潜在的可观察值的r没有超普朗克初始值的暴胀场。
2014-09-12 astro-ph.CO hep-ph
On Features and Nongaussianity from Inflationary Particle Production
暴胀子和任何附加场之间的相互作用可以导致暴胀期间粒子产生的孤立爆发(例如,来自参数共振或相变)。暴胀粒子的产生通过红外级联机制,在可观测到的宇宙学涨落的光谱和双谱中留下局部特征。我们关注于暴胀子和等暴胀子之间的简单原型相互作用g^2(x_0-x_0)^2χ^2,从两个方向扩展了以前对这个模型的研究。首先,我们通过从格点场论模拟中提取概率分布函数的矩来量化所产生的非高斯性的大小。我们认为,对于合理的耦合值g^2,粒子产生的双谱特征是可以观察到的。其次,我们发展了一个详细的分析理论的粒子生产和IR级联在通货膨胀,这是非常符合数值模拟。我们的形式主义显着改善以往的方法,一贯将宇宙的膨胀和度量扰动。我们使用这种新的形式主义来估计粒子生产的双谱的形状,表明这是区别于其他机制,预测大nongaussianity。
2010-10-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
An Entangled Universe
提出早期宇宙暴胀期的量子特征:引力子与暴胀标量场相互作用产生偏振纠缠态,并在视界交叉处通过Bell实验形成可测量的量子印记,指出该特征可通过星系高阶相关函数的晕偏差和内禀对齐进行观测。
2024-03-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non Bunch Davies group coherent states, and their quantum signatures in CMB observables
我们接近的问题,找到广义状态的物质领域在德西特宇宙,移动从组理论的观点。这对暴胀期间的宇宙学扰动和其他CMB观测量有着深远的影响。在一个系统的推导中,我们发现所有允许的一般性,这样一个国家可能有,在相干态的要求。此外,我们还展示了它们与更熟悉的激发初态的关系,这些激发初态通常用于暴胀。
2020-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Collider Signatures from Right-Handed Neutrino Loop
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Sun Yat-Sen University(中山大学);Tsinghua University(清华大学);Peking University(北京大学);Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics(哈佛-史密森天体物理中心)
研究通过右旋中微子环在膨胀与中微子锯齿机制结合下的宇宙学碰撞特征,提出一种维度为5的算符,诱导出慢滚背景中的有效化学位移,增强碰撞特征,并展示重右旋中微子可能在原始非高斯性中留下可观测印记。
2026-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Non-Gaussianity from Neutrino Seesaw Mechanism
本文提出结合暴胀与中微子跷跷板的新框架,通过Higgs调制再加热机制产生原初曲率扰动,首次证明其引发的非高斯性特征可直接探测高能标跷跷板机制,并与低能中微子实验及对撞机Higgs测量相关联。
2025-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Les Houches lectures on inflationary observables and string theory
这些讲座涵盖了通货膨胀的一些基本机制的理论结构和现象学。由于暴胀对量子引力效应的敏感性,对这个问题的全面处理需要“紫外线完成”,同时使用低能场论对可观测量进行了优雅的参数化。弦论为暴胀提供了新的机制,其中一些受到重要的观测测试,高度紫外敏感的张量模式测量就是一个主要的例子。虽然紫外线的完成是不能直接通过实验获得的,但其中一些机制有助于激发对与数据分析相关的低能理论和特征空间进行更系统的分析,包括搜索功率谱中的非高斯性和附加结构。我们包括弦紧化的教学概述,重点是候选的膨胀子和它们的对称结构。在最后一课中,我们讨论了暴胀中的思想-实验观测量问题,发展了依赖于弦论中标量势结构的规范-引力对偶性的一般化。
2013-11-10 astro-ph.CO hep-th
The phenomenology of trapped inflation
陷获暴胀是一种机制,其中运动暴胀子产生的粒子是暴胀子运动方程中的主要摩擦源。产生的场源暴胀子扰动,占主导地位的真空。我们采用的暴胀零模和它的扰动,这是在原来的工作中被困的通货膨胀,我们扩展到二阶的扰动方程组。我们建立在这项研究的基础上,通过更新实验的约束条件,并取代现有的近似解更准确的。我们得到一个不同的数值的标量功率谱的振幅,和一个参数不同的结果的双谱。这对捕获暴胀模型中参数空间的允许区域以及在该区域中获得的一些唯象结果具有影响。在允许区域内的主要结果是:单式膨胀子势,如$V \propto φ,\, φ^2$,可以与数据相容,(在允许区域的一部分)暴胀子在暴胀的所有“可观测”阶段都可以是次普朗克的;来自这种机制的引力波太小,在可预见的未来无法观测到;对于正等边构型,在允许的区域内得到了非高斯参数$-60 < f_{\rm NL} < -20 $,它对模型参数和暴胀子势参数有轻微的依赖性。
2016-12-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generalized Pole Inflation: Hilltop, Natural, and Chaotic Inflationary Attractors
最近出现了一种新的暴胀模型分析,其中暴胀观测量是由暴胀子动力学项中的极点结构决定的,而不是暴胀子势的形状。我们全面研究这个框架与任意顺序的极点考虑到可能的额外的极点在动力学项或潜在的。根据设置,正则势成为山顶或高原模型的形式,自然膨胀,幂律膨胀或单项/多项式混沌膨胀的变体。我们证明了这些模型的吸引子行为,并计算了从额外的极点到暴胀观测量的修正。
2016-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observable Gravitational Waves from Hyperkination in Palatini Gravity and Beyond
本文研究含四次动能项的膨胀子宇宙学(源于Palatini引力),发现超动能时期截断引力波谱峰值,使动能效应可延伸至可观测频率而不破坏核合成,为未来观测提供丰富参数空间。
2023-12-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tachyonic Encore: A universal shift of inflationary observables
University of Groningen(格罗宁根大学);Instituto de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学物理科学研究所);Instituto de Física Téorica UAM-CSIC(马德里自治大学-西班牙国家研究委员会理论物理研究所)
提出一种与暴胀子势无关的机制,通过轻轴子旁观者场在暴胀后的超视界尺度上的瞬态快子相,增强曲率功率谱,压低张标比,并偏移标量谱指数,从而调和原本被排除的暴胀势与CMB观测。
2026-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The pre-inflationary and inflationary fast-roll eras and their signatures in the low CMB multipoles
在给定的初始时刻,我们研究了一般初始条件下暴胀子和标度因子的整个耦合演化。一般的早期宇宙演化有三个阶段:减速的快速滚动,然后是暴胀的快速滚动,然后是暴胀的缓慢滚动。这种演化对所有规则暴胀子势都是有效的。此外,我们发现一个特殊的(极端)慢辊解决方案开始于t = -infty,其中快速滚动阶段缺席。在t = t_* 的某个时刻,时间上向后的一般演化达到一个数学奇点,在那里a(t)消失,哈勃变得奇异。我们发现奇点附近的一般行为。经典暴胀子描述对t-t_* > 10 t_{Planck}是有效的,在暴胀开始之前,量子圈效应可以忽略不计。在经典处理的有效区域中,奇点永远不会达到,因此它在这里不是一个真正的物理现象。计算波动的整个演化。Bunch-Davies初始条件(BDic)推广到本例。通过初始条件的传递函数D(k),功率谱在有限时间内受到快速滚动时代和BDic选择的影响而动态修改。D(0)= 0。D(k)在k ~ 2/eta_0(eta_0为共形初始时刻)出现第一个峰值,然后振幅衰减振荡,当k> infty时渐近消失。传递函数D(k)影响低CMB多极子C_1:对于l=1-5的变化Δ C_1/C_1被计算为波动的开始时刻t_0的函数。CMB四极杆观测给出了大量的补充资料,在这里得到了很好的再现(节略)
2010-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Shapes of non-Gaussianity in warm inflation
最近有人提出,当暴胀子是一个与纯杨-米尔斯耦合的轴子时,闪锌矿加热是实现暖暴胀的一种机制。作为加热的结果,在暴胀子的运动方程中存在摩擦系数$γ\propto T^3$,以及对宇宙学涨落的热贡献。在不知道暴胀子势的情况下,非高斯性是搜索该模型签名的最有前途的方法。在Bastero-Gil、Berera、Moss和Ramos的早期工作的基础上,我们计算了标量三点关联函数,并指出了压缩极限和折叠极限的一些明显特征。作为一种检测策略,我们表明,等边模板和一个新的模板的组合有一个很大的重叠与非高斯形状的范围$0.01 \leqγ/H\leq 1000$,并在此范围内$0.7 <|f_{\rm NL}| < 50$。
2023-02-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th