Gravitational Fermion Production in Inflationary Cosmology
我们重新审视暴胀宇宙学中大质量狄拉克费米子的引力产生，重点是澄清大质量和小质量体系中粒子数密度的解析计算。对于引力产生的费米子的质量与膨胀结束时的哈勃膨胀率相比很小的情况，我们得到了一个几乎与膨胀模型的细节无关的数密度的普遍结果。结果是相同的情况下，共形耦合标量的整体乘法因子的顺序单位的原因，而不仅仅是计数的费米自由度。
2011-09-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation and Reheating with a Fermionic Field
暴胀长期以来一直是理解早期宇宙的公认范式。大多数暴胀模型都有一个标量场作为暴胀子粒子，在暴胀后，它在一个被称为再加热成标准模型（SM）粒子的过程中衰变。在这项工作中，我们考虑一个费米子作为暴胀子场。诺特对称性论证表明，如果费米子与引力的耦合不是最小的，那么它就可能存在一个指数膨胀的宇宙。我们在这个模型中使用这样的场景来研究通货膨胀和再加热。我们发现在这个模型中所涉及的各种参数，其中包括非最小耦合强度$ξ$，质量$m$和汤川耦合$Y$之间的关系。
2018-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Small Field Coleman-Weinberg Inflation driven by Fermion Condensate
我们重新审视小场Coleman-Weinberg（CW）暴胀，它有以下两个问题。第一，慢滚参数$ε$的小要求充气尺度非常低。第二，光谱指数$n_s \approx1+2 η$与观测值相比趋于变小。在这封信中，我们考虑两种可能的影响暴胀的动力学：辐射产生的非最小耦合到重力$ξϕ^2 {\cal R}$和凝聚的费米子耦合到暴胀$ϕ\barψψ$。我们证明了费米子凝聚可以解决上述问题。
2015-02-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Production of Massless Fermions during Inflation
我们计算一个循环的自能量，在本地de Sitter背景下，为一个无质量的费米子，这是Yukawa耦合到一个无质量的，最小耦合标量。然后，我们解决了修改后的狄拉克方程所产生的自能量。我们发现费米子波函数的增长速度快于指数，这与费米子的产生是一致的，在这个过程中，标量和费米子-反费米子对被暴胀从真空中剥离出来。
2006-02-02 astro-ph gr-qc hep-ph
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
Particle production and reheating in the inflationary universe
热场论适用于粒子生产率的暴胀模型，导致新的结果催化，或两个阶段的衰变，大规模的领域作为衰变通道的生产光场。膨胀宇宙中Bolztmann方程的数值研究表明，在小振幅暴胀子振荡或缓慢移动的暴胀子场旁边产生的粒子分布可以热化。
2008-10-15 hep-ph
Resonant Vector Dark Matter Production during Inflation
我们提出了一个新的机制，通过共振生产的矢量暗物质在暴胀过程中产生的观测到的暗物质的能量密度。矢量暗物质的共振放大是通过与暴胀子的振荡耦合引起的马蒂厄不稳定性来实现的，这种不稳定性最早可以在暴胀结束前的11.9 e倍处发生。成功的暗物质生产是可能的，为一个广泛的通货膨胀哈勃率和矢量质量尺度。这种情况下产生的矢量暗物质密度的螺旋状态与其他快子生产机制相比，同时表现出大的参数区域与可忽略不计的能量密度中产生的纵向模式。这个暗物质候选者的发现不仅可以解释暗物质的性质，还可以深入了解暴胀的潜力和暴胀的规模。本文综述了所允许的参数空间，并讨论了其独特的唯象意义，包括引力波和暗物质的能量密度谱。
2022-11-07 hep-ph
Natural Inflation From Fermion Loops
“自然”暴胀理论是一类模型，其中暴胀是由伪南布-戈德斯通玻色子驱动的。在本文中，我们考虑两个模型，一个旧的和一个新的，其中的潜在的通货膨胀所产生的回路效应从一个费米子部门明确打破了全球$U(1)$对称性。在这两个模型中，我们检索的“标准”的自然通货膨胀潜力，$V\left(θ\right) = Λ^4\left[1 + \cos\left(θ/ μ\right)\right]$，作为一个限制的情况下，确切的单回路潜力，但我们进行了一般的分析模型，包括限制的情况。COBE DMR观测和理论一致性的约束被用来限制模型的参数，成功的通货膨胀发生而没有必要微调参数。
1995-09-01 astro-ph 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
Production and backreaction of massive fermions during axion inflation with non-Abelian gauge fields
研究了在经典SU（2）规范场背景下轴子驱动暴胀过程中大质量类矢量费米子的产生和反反应。我们证明了由于与费米子的相互作用而产生的所有紫外发散都可以被轴子波函数的重整化和规范耦合所吸收。费米子-轴子相互作用的影响在对称性要求的无质量极限中消失。对于质量极大的费米子，在轴子、规范场和引力场之间会产生接触相互作用。在这个质量极限下，我们发现通常的轴子-规范场相互作用被诱导，然而，另外我们观察到轴子自相互作用的出现，以及轴子与爱因斯坦张量的动力学编织。这些新的轴子衍生物的相互作用提出了有趣的机会，模型的建立和现象学。
2022-04-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs Portal to Inflation and Fermionic Dark Matter
我们研究了一个包含规范单重标量和费米子暗物质的暴胀模型。单重标量和希格斯玻色子之间的混合提供了一个通往暗物质的入口。暴胀子可以是希格斯玻色子玻色子或单态标量，慢滚暴胀是通过它与引力的非最小耦合实现的。在这种设置中，有效标量势是通过两个标量之间的混合和与暗物质的耦合来稳定的。我们研究了对撞机搜索、遗迹密度和直接检测的限制，发现暗物质质量应该是希格斯玻色子或单重态标量质量的一半左右。利用重整化群方程改进的标量势，把所有的约束条件放在一起，我们证明了暴胀观测量$n_s-r$与当前的Planck数据是一致的。
2016-03-15 gr-qc 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
Phenomenology of fermion production during axion inflation
我们研究了费米子通过与赝标暴胀子的导数耦合产生的过程以及所产生的费米子对标量原初微扰的影响。我们提出的标量功率谱的修改，由于所产生的费米子的分析结果，我们估计的振幅的非高斯性在等边制度。值得注意的是，我们发现了一个制度，费米子的影响给标量谱的主要贡献，而双谱的振幅是小的，并与观察一致。我们还注意到存在一个制度，在该制度中的费米子的反作用的暴胀子的零模式的演变可以导致通货膨胀，即使暴胀子的潜力是陡峭的，不满足慢滚条件。
2019-11-14 astro-ph.CO hep-ph
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
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
Cosmological magnetic fields from photon coupling to fermions and bosons in inflation
我们考虑几个规范不变的高维算子，耦合重力，规范场和标量或费米子场，从而打破共形不变性。特别是，我们考虑的条款，打破共形不变性的光子耦合到重和轻费米子。虽然与重费米子的耦合通常不会引起显著的磁场，但是当存在几百个轻费米子时，与轻费米子的耦合可以产生可观察到的磁场。接下来，我们考虑动力学规范项的普朗克标度修正，形式为f（phi）F_{mu nu} F^{mu nu}和h（psi）F_{mu nu} F^{mu nu}，其中f和h分别是标量场和赝标量场phi、psi和F_{mu nu}的函数，~F^{mu nu}分别是规范场强度及其对偶。对于f的适当选择，足够强的磁场可以在暴胀中产生，以在今天潜在地可观察到。赝标量耦合可能导致膨胀中的双折射，但没有可观察到的磁场放大。最后，我们表明，光子耦合度规扰动产生的太弱的领域是宇宙学的兴趣。
2001-06-13 astro-ph gr-qc hep-ph
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
Axion Inflation from Heavy-Fermion One-Loop Effects
International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences（国际理论物理中心亚太分中心，中国科学院大学）；Taiji Laboratory for Gravitational Wave Universe, University of Chinese Academy of Sciences（太极引力波宇宙实验室，中国科学院大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)（中国科学院理论物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Department of Physics, Anhui Normal University（安徽师范大学物理系）；School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学杭州高等研究院基础物理与数学学院）
研究通过整合重狄拉克费米子的一阶修正，产生轴子膨胀中的手性随机引力波背景，符合BBO和DECIGO的灵敏度。
2026-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves from axion inflation in the gradient expansion formalism. Part II. Fermionic axion inflation
Institute for Theoretical Physics, University of Münster（明斯特大学理论物理研究所）；Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo（东京大学 Kavli 宇宙粒子与宇宙学研究所（WPI））；Physics Faculty, Taras Shevchenko National University of Kyiv（基辅塔拉斯·舍甫琴科国立大学物理系）
本文研究费米子轴子膨胀对引力波谱的影响，发现费米子对电磁场的产生产生阻尼效应，使引力波信号在LISA和ET探测范围内而不违反ΔN_eff上限。
2026-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating and gravitino production in braneworld inflation
我们考虑的约束条件，可以施加在一个广泛的类通货膨胀模型在修改后的重力的情况下，弗里德曼方程被修改的包括$ρ^2$条款，其中$ρ$是总能量密度。特别地，我们得到了与暴胀结束相关的再加热温度和引力子丰度。虽然混沌暴胀和自然暴胀模型可以很容易地避免传统的引力子生产过剩的问题，我们表明，超对称混合暴胀模型（由F和D项驱动）不工作在$ρ^2$占主导地位的时代。我们还研究了在这种修改后的背景下由指数势驱动的通货膨胀，并表明引力子的产生被抑制到足以避免出现问题，尽管其他条件严重限制了这些模型。
2005-07-19 astro-ph hep-ph 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
Probing Planckian physics: resonant production of particles during inflation and features in the primordial power spectrum
粒子{ \it after}暴胀的共振产生现象在过去几年中受到了广泛的关注。在粒子共振产生的一个新应用中，我们考虑了共振{ \em during}暴胀的影响。我们表明，如果暴胀子耦合到一个大质量的粒子，共振生产的粒子在膨胀过程中修改的暴胀子的演变，并可能会留下深刻的印象，在原始的功率谱中的尖锐特征的形式。对微波背景各向异性的精确测量和大尺度结构调查可能对这些特征敏感，并探测像普朗克尺度那样大的粒子的光谱。
1999-10-21 astro-ph 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
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
The Fermion Self-Energy during Inflation
本文计算了局部de Sitter背景下无质量Dirac + Einstein系统的单圈费米子自能。我们采用维数正则化，并通过吸收BPHZ反项的所有分歧，得到一个完全重整化的结果。这个计算的一个有趣的技术方面是需要一个非不变的反项，因为我们的规范条件打破了德西特不变性。我们的结果可用于量子校正的狄拉克方程中，寻找引力子的暴胀增强量子效应，类似于那些已经发现的无质量，最小耦合标量。
2006-02-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Vector dark matter production at the end of inflation
已经证明，大质量矢量玻色子的纵模可以由暴胀涨落产生，并解释宇宙中的暗物质含量。在这项工作中，我们研究的可能性，而不是通过耦合$ϕF \tilde F$之间的暴胀子和矢量场强度产生的横模。这样的耦合导致一个快子不稳定性和指数生产的一个横向极化的矢量场，达到最大值接近年底的膨胀。在产生时，质量可以忽略不计，矢量相干地加起来形成暗电磁场。随着宇宙的膨胀，暗电磁场的能量密度就像辐射一样发生红移，直到它的波长延伸到康普顿波长之外。在这一点之后，矢量变成非相对论性的，它们的能量密度红移就像物质一样。我们发现，这些极化的横向矢量可以解释观测到的暗物质遗迹密度在质量范围$μ$ eV到数百GeV。我们还发现，快子生产机制的横向模式可以容纳更大的矢量质量和较低的哈勃尺度的通货膨胀相比，生产机制的纵向模式，通过通货膨胀的波动。
2019-03-28 hep-ph
Graviton- and Inflaton-mediated Dark Matter Production after Large Field Polynomial Inflation
该研究在大场多项式暴胀框架下探讨狄拉克暗物质产生，发现引力子介导过程可主导产生，并揭示暗物质质量与重加热温度间的非平凡关系。
2025-01-24 astro-ph.CO hep-ph
Observational constraints on models of inflation from the density perturbation and gravitino production
目前的数据要求光谱指数$n\gsim 0.95$处于类似1- $σ$的水平。如果这一下限继续存在，它将限制“新的”和“模块化的”通货膨胀模型，而将其提高到1.00将排除所有这些模型和许多其他模型。在暴胀之后，引力子由振荡场产生，直到哈勃参数低于引力子质量的“中间”时期，或者重新加热，以较早者为准。在很宽的参数空间范围内，这些引力子比来自热碰撞的引力子更丰富，导致更强的宇宙学约束。
2000-12-06 hep-ph
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
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
Domain Wall Production During Inflationary Reheating
我们数值研究了具有m^2 φ ^2势的暴胀子通过参量共振衰变为具有对称破缺势的标量物质场。我们考虑的情况下，对称性破缺发生在通货膨胀。我们表明，当膨胀不考虑对称性恢复和非热缺陷生产过程中再加热是可能的。然而，在膨胀的宇宙中，场不会在不稳定带中花费足够的时间，因此对称性恢复和随后的畴壁产生不会发生。
1998-05-03 astro-ph 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
Steep inflation: ending braneworld inflation by gravitational particle production
我们提出了一个基于膜世界图景的暴胀场景，在这个场景中，弗里德曼方程的高能修正允许暴胀发生，而暴胀的势能通常太陡而无法维持，当膜世界修正开始失去主导地位时，暴胀结束。再加热可能是通过引力粒子的产生而自然产生的，而不是通常的暴胀子衰变机制;再加热温度可能足够低，以满足引力子束缚，宇宙在足够早的时候就成为辐射主导的核合成。我们通过考虑陡峭的指数势来说明这个想法，并表明它们可以给出令人满意的密度扰动（幅度和斜率）和成功的再加热。标量场可以在不违反观测界限的情况下存活到现在，并且可以在皮布尔斯和维伦金的经典暴胀场景中被调用。
2000-11-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Perturbative Reheating and Gravitino Production in Inflationary Models
暴胀结束时来自引力子束缚的低再热温度限制了与稀薄成因模型相关的重马约拉纳中微子的产生。然而，在暴胀结束时宇宙再加热的详细视图意味着再加热期间的最高温度$\Tmax$可以比最终再加热温度高几个数量级。这样就可以产生出轻生所需的重马约拉纳中微子。我们对再加热过程中的引力子产生及其对$\Tmax$的依赖性进行了补充计算。我们发现，重力子丰度在再加热过程中产生的四次电位是比较标准的估计再加热后产生的丰度和研究其后果leptogenesis。
2009-06-19 astro-ph hep-ph
Chern-Simons Inflation and Baryogenesis
我们提出了一个基于U（1）规范场的均匀各向同性组态与费米子电荷密度$\mathcal{J}_{0}$之间相互作用的暴胀模型。利用Koksma和Prokleman \cite{Koksma:2009tc}的方法从Bunch-Davies真空态产生了受调节的费米子电荷密度，并发现其红移为$1/a(η)$ .规范场的类时分量来源于费米子荷，导致规范场$A(η)_{0}\sim a(η)$的增长。因此，暴胀是由规范场和费米子电荷相互作用所包含的能量密度决定的，$A_{0}\, \mathcal{J}^{0}$在暴胀过程中保持不变。我们还提供了一个机制，产生净轻子不对称性。赝标量与Chern-Simons项的耦合将规范场的涨落转化为轻子数，并且在暴胀过程中满足所有三个Sahkarov条件。最后，赝标量场在其最小值附近的快速振荡使规范场热化，从而结束暴胀。我们给出了规范场和费米子荷同时产生足够的e折叠和重子非对称指数的必要初始条件。
2013-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Particle production from symmetry breaking after inflation and leptogenesis
最近的研究表明，膨胀后对称性破缺的过程通常发生得非常快，在一个单一的振荡破缺场，由于其长波模式的亚稳增长，也被称为“快子预热”。我们展示了这种从假真空到真真空的突然转变如何引起粒子、玻色子和费米子的大量产生，并与破磁场耦合。我们发现，这种新的机制，在早期宇宙中的粒子生产可能有有趣的后果超大质量暗物质的起源和观察到的重子不对称性的产生通过leptogenesis。
2002-04-22 hep-ph
Preheating of massive fermions after inflation: analytical results
在混沌暴胀之后费米子的非微扰产生是最近几个研究的对象。然而，在膨胀的宇宙中产生大质量费米子的最有趣的情况下，结果到目前为止只知道数字。我们提供了非常简单和可读的分析公式，无论是所产生的费米子的光谱和它们的总能量密度。它们的推导与玻色子的推导密切相关，并利用了这样一个事实，即产生发生在费米子频率非周期性变化的非常短的时间间隔内。我们的公式表明，如果忽略宇宙的膨胀，共振带的存在，当后者被包括在内时，它们消失了。与玻色子情形一样，这最后一种效应是由于展开赋予整个过程的随机性。在最后一部分的工作中考虑了反作用。我们所有的分析结果与以前的数值结果在后者的有效性制度非常一致。然而，一个更准确的尺度为所产生的费米子的能量密度在这里找到。
2000-06-09 astro-ph hep-ph hep-th
Gravitino Production After Inflation
我们在宇宙学背景下研究引力子的产生。由于与振荡暴胀子场的相互作用和不存在共形不变性的综合效应，在暴胀后的预热过程中可以产生引力伴子。为了更好地理解引力子的共形性质，我们在SU（2，2）中重新表述了唯象超引力|1）对称方式。普朗克质量以及F项和D项通过我们称为共形子的超场的规范固定值出现。我们发现，在一般情况下，引力子生产的概率是不抑制的小引力耦合。这可能导致暴胀后大量产生引力子。引力子产生的新的非热机制的效率对基础理论的选择非常敏感。这可能会对某些类别的暴胀模型施加强有力的限制。
2000-06-29 astro-ph gr-qc hep-ph
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
On the Production of Scalar and Tensor Perturbations in Inflationary Models
标量和张量扰动的振幅和频谱取决于暴胀势在小区间的形状，在小区间中，导致暴胀的标量场在暴胀结束前约为46至54 e-折叠。通过将暴胀势在这个区间内展开成泰勒级数，我们证明了扰动的幅度及其谱的幂律斜率可以用暴胀结束前50 e倍的势值$V_{50}$、势的陡度$x_{50} \equiv \mpl V_{50}^\prime /V_{50}$和陡度的变化率来表示，$x_{50}^\prime$（质数表示相对于标量场的导数）。
1993-02-23 astro-ph hep-ph
Quark, lepton and right-handed neutrino production via inflation
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；China Center of Advanced Science and Technology（中国高等科学技术中心）；University of Warsaw（华沙大学）
研究通过膨胀机制产生标准模型费米子和右手轻子，并发现其产生量远高于低能质量估计，同时确定费米子暗物质质量下限。
2026-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Preheating in Quintessential Inflation
我们进行了一个数值研究的预热机制的粒子生产模型的典型通货膨胀，并比较它与通常的引力生产机制。我们发现，即使暴胀子场和无质量标量场之间的耦合很小，g > 10^{-9}，预热也会超过引力粒子的产生。可以容易地获得10^{-2} GeV < T_{rh} < 10^{15} GeV范围内的再加热温度。
2002-10-09 hep-ph
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
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
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
Primordial Black Holes Formation from Particle Production during Inflation
我们研究的可能性，粒子生产过程中的通货膨胀可以源所需的功率谱的暗物质（DM）的原始黑洞（PBH）的形成。我们考虑了暴胀模型中标量和规范量子的产生，在后一种情况下，我们集中在两个部分：暴胀子i）直接耦合和ii）引力耦合到$U(1)$规范场。我们不假定暴胀子场有任何特定的势。因此，在规范生产的情况下，在一个模型独立的方式，我们表明，DM PBH的非生产提出了更强的粒子生产参数的上限。我们的分析表明，这个界限是更严格的双谱和张量标量比在这些模型中的规范生产。在暴胀子场耦合到标量场的情况下，我们提出了一个上限所产生的标量功率谱的振幅不产生PBH。作为一个副产品，我们还表明，所需的标量功率谱PBH形成时，密度扰动是非高斯的高斯密度扰动相比，是较低的。
2016-04-17 astro-ph.CO hep-ph
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
Estimation of gravitational production uncertainties
Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Instituto de Física Teórica UAM/CSIC（UAM/CSIC理论物理研究所）；University of the Basque Country UPV/EHU（巴斯克地区大学）
该研究通过分析不同暴胀模型，发现暗物质产生机制在特定条件下具有鲁棒性，其丰度主要由几何耦合决定。
2026-02-23 gr-qc hep-ph hep-th
Neutrino mixing and gravitational production via inflation
Helsinki Institute of Physics（赫尔辛基物理研究所）；Chungnam National University（忠南国立大学）
研究通过膨胀引力产生中微子，利用Bogolyubov系数方法分析中微子混合系统，发现中微子质量与混合参数受标量场影响，从而增强中微子产率。
2026-05-11 astro-ph.CO hep-ph
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
On the gravitational production of superheavy dark matter
宇宙中的暗物质可以是超重物质种类（WIMPZILLA）的形式。在暴胀时期或紧接着暴胀时期之后，已经提出了几种产生温普兹拉粒子的机制。也许最有吸引力的机制是通过引力粒子的产生，粒子的产生仅仅是宇宙膨胀的结果。本文给出了混合暴胀模型和自然暴胀模型中WIMPZILLA引力产生的详细数值计算。概括这些发现，我们还探讨了引力产生机制对各种暴胀模型的依赖性。我们证明了超重暗物质的产生似乎是稳健的，其Ω_X h ^2 ~（M_X /（10^11 GeV））^2（T_RH /（10^9 GeV）），只要M_X < H_I，其中M_X是温普齐拉质量，T_RH是再热温度，H_I是宇宙在暴胀过程中的膨胀率。
2001-04-11 hep-ph
Particle Production after Inflation with Non-minimal Derivative Coupling to Gravity
我们研究了与引力耦合的非最小导数模型中暴胀后的宇宙演化。求解了背景动力学，详细研究了与快速振荡的哈勃参数相关的粒子产生。此外，还研究了引力子通过与暴胀子的非最小导数耦合产生的问题。我们还发现，当非最小导数耦合占主导地位的最小动力学项时，标量扰动的声速平方在正值和负值之间振荡。这可能导致该模型的不稳定性。我们指出，如果我们要求声速平方是正定的，则粒子产生率与具有最小动力学项的爱因斯坦引力中的粒子产生率相同。
2015-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamical Inflation Stimulated Cogenesis
本文提出一种最小化框架，利用暗SU(2)_D规范扇中的暗标量二重态作为通胀子实现动力学拐点通胀，同时通过逆跷跷板机制产生中微子质量，通过非对称衰变实现轻子创生，并经由冻入过程产生TeV尺度的暗物质。
2024-02-14 astro-ph.CO hep-ph
