Chaotic initial conditions for nonminimally coupled inflation via a conformal factor with a zero
基于非最小耦合$ξϕ^{2} R$和$ϕ^{4}$势的非最小耦合暴胀模型与普朗克观测到的标量谱指数非常吻合。在这里,我们考虑修改这些模型的保形因子为零。这使得非最小耦合模型在暴胀子场的大值处具有普朗克尺度的势能密度,这可以解释暴胀开始所必需的平滑的、势主导的体积。我们发现,与保形因子为零的模型一般预测的光谱指数$n_{s}$和张量标量比$r$的相关增加。对于$n_{s}$的值,如果在普朗克的当前$2-σ$范围内,则可以通过$Δr$修改为0.0013,该值大到足以由下一代宇宙微波背景偏振卫星测量。
2018-03-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The dark aftermath of Higgs inflation
在这封信中,我们研究了当存在非最小耦合希格斯场时宇宙晚期的动力学。在一般情况下,非最小耦合导致的引力自由度和戈德斯通无质量玻色子之间的非平凡的混合。我们知道这在暴胀阶段是无关紧要的。相反,在宇宙晚期,非最小耦合影响经典运动方程,导致膨胀速率加速或坍缩形成Q球。
2014-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation from a nonlinear magnetic monopole field nonminimally coupled to curvature
在非极小耦合$f(R)$引力理论的背景下,我们研究了由非极小耦合曲率的非线性双磁场驱动的早期暴胀。为了隔离物质和曲率之间的非最小耦合的影响,我们假设纯引力扇区具有爱因斯坦-希尔伯特形式。因此,我们研究的最简单的模型与非最小的耦合函数是线性的Ricci标量。从一个有效的流体描述,我们显示了宇宙的早期指数膨胀制度的存在,随后过渡到辐射主导的时代。特别是,通过应用普朗克合作的最新结果,我们设置的非最小耦合的参数的限制,和商的非最小耦合和非线性磁标度。我们发现,这些参数必须采取大的值,以满足观测约束。此外,通过得到引力子质量的关系,我们证明了我们的结果与最近LIGO和Virgo的引力波数据GW $170817$的一致性。
2018-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonminimal Couplings and the Forgotten Field of Axion Inflation
研究了非最小耦合引力下轴子模型的多场动力学,发现径向场先驱动暴胀再过渡到轴子驱动的自然暴胀,该机制能抑制张标比r且不产生CMB非高斯性或可观测等曲率扰动。
2024-06-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Confronting the Potential-driven DBI-inspired nonminimal kinetic coupling (Dinkic) inflation to the observational data
在以前的工作中,提出了一种新的暴胀模型,由于动力学项的非线性,它的扰动运动方程得到了k^4的修正。尽管如此,功率谱的尺度不变性仍然有效,无论是在大k和小k限制。本文详细研究了该模式的谱指数、指数运行和张量/标量比,特别是在位势驱动的情况下,并与现有的PLANCK/BICEP观测资料进行了比较。我们还讨论了这种情况下的张量谱,这将在未来的原始引力波观测中得到检验。
2017-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
One-Loop Effective Action for Nonminimal Natural Inflation Model
最近和即将到来的实验数据,以及丰富的现象学的可能性,在低能量尺度(暴胀时代)的宇宙学中研究量子引力效应的兴趣激增。虽然普朗克尺度物理学还在发展中,但在弯曲时空中使用量子场论仍然有可能在相对低的能量下引入量子引力效应,这是普朗克尺度物理学的低能极限。我们使用Vilkovisky-DeWitt的协变有效作用量理论来研究最近提出的具有周期性非最小耦合的自然暴胀模型的量子引力修正。考虑背景标量场中高达二次阶的微扰修正,我们给出了在平势区有效的单圈有效作用量。
2019-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Preheating after Multifield Inflation with Nonminimal Couplings, I: Covariant Formalism and Attractor Behavior
这是第一个三部分的系列文件,在其中我们研究的预热阶段涉及非最小耦合的多场模型的通货膨胀。在本文中,我们研究了这些模型在暴胀过程中表现出的单场吸引子行为,并量化了其强度和参数依赖性。我们进一步证明了强单场吸引子行为在暴胀结束后仍然存在。因此,在这种模型中的预热一般避免了通常影响具有最小耦合场的多场模型的“失相”,从而允许能量从振荡的暴胀子凝聚物有效地转移到参数空间的大部分上的耦合扰动。我们开发了一个双协变的形式主义研究在这样的模型中的预热阶段,并确定了几个特定的多场模型与非最小耦合的功能,包括从非平凡的场空间流形产生的影响。在论文II和III中,我们应用这种形式主义来研究如何放大的绝热和isocurvature扰动随参数而变化,突出几个不同的制度取决于大小的非最小耦合$ξ_I$。
2018-01-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Nonlinear Dynamics of Preheating after Multifield Inflation with Nonminimal Couplings
我们研究后膨胀动力学的多场模型涉及非最小耦合使用晶格模拟捕捉显着的非线性效应,如反反应和再散射。我们测量的有效状态方程和典型的时间尺度的开始热化,这可能会影响通常的映射之间的预测原始扰动谱和测量的各向异性的宇宙微波背景辐射。对于大的值的非最小耦合常数,我们发现,有效的粒子生产,产生几乎瞬时预热。此外,强单场吸引子的行为,先前确定的持续,直到预热结束,从而抑制多场模型的典型签名。因此,我们发现,在这类模型中的原始观测值的预测保留了最新的观察密切配合。
2019-10-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Revisiting slow-roll inflation in nonminimal derivative coupling with potentials
研究了具有指数、二次和四次势的非最小导数耦合(NDC)模型中的慢卷暴胀。我们知道,即使对于陡峭的指数势,这个模型也提供了由引力增强的摩擦引起的增强的慢卷暴胀。在相图中,暴胀吸引子由慢滚方程描述。引入自治形式,暴胀被认为是从鞍点出现,它沿着慢滚方程离开这个不动点。我们明确地表明,如果一个使用的NDC的潜力,慢卷膨胀是更容易实现的比正则耦合具有相同的潜力。
2015-09-03 gr-qc hep-th
Primordial Black Holes from Multifield Inflation with Nonminimal Couplings
原始黑洞(PBH)为解释暗物质提供了一个令人兴奋的前景。在本文中,我们考虑的暴胀模型,包括多个相互作用的标量场和非最小耦合的时空里奇标量的高能物理的现实功能-可以产生PBH的质量范围内所需的解决当今的暗物质丰度。这样的模型与超对称结构是一致的,并且只在有效作用量中包含算子,这是从一般的有效场论考虑所期望的。该模型的特点潜力与平滑的大场高原连同小场功能,可以诱导一个短暂的阶段的超慢卷演变。暴胀动力学在这一系列的模型产生的预测与最近的测量,如原始曲率扰动的谱指数和张量标量扰动的功率谱比密切一致的观测。在以前的研究PBH的形成导致一段时间的超慢卷膨胀,我们发现,至少有一个无量纲参数必须高度微调,以产生PBH在相关的质量范围内的暗物质。尽管如此,我们发现,这里描述的模型使用较少的相关自由参数产生了大量的可观测量的准确预测。
2022-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing an Inflation Model with Nonminimal Derivative Coupling in the Light of PLANCK 2015 Data
研究了一个广义暴胀模型的动力学,其中标量场及其导数都与引力耦合。我们考虑一般形式的非最小导数耦合,以便有一个完整的治疗模型。通过将作用量展开到二阶微扰,我们研究了微扰的本征模谱。同时,通过将作用量推广到三阶,并考虑三点关联函数,研究了等边和正交两种构型中原初微扰的非高斯振幅。最后,通过采用某种势,我们将手头的模型与普朗克2015年发布的观测数据进行了比较,并获得了模型参数空间的一些约束。作为一个重要的结果,我们表明,非最小的耦合有助于使模型的混沌膨胀,否则将与普朗克数据,在更好的协议的数据。该模型与弱耦合极限下的观测结果一致。
2015-09-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation with an antisymmetric tensor field
本文研究了与引力有极小和非极小耦合的反对称张量场模型的暴胀可能性。虽然极小模型不支持暴胀,但非极小模型通过引入与引力的非极小耦合,可以产生稳定的de-Sitter解,并且耦合参数有界。场和耦合参数的值是次普朗克的。进行了慢滚分析,并定义了慢滚参数,这些参数可以给出足够膨胀所需的e折叠次数。在保持度规不变的情况下,对反对称场的扰动进行了稳定性分析,发现在deSitter空间中,只有亚视界模没有鬼不稳定性.
2018-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Covariant quantum corrections to a scalar field model inspired by nonminimal natural inflation
我们计算了受最近提出的非最小自然暴胀模型启发的标量场模型的协变单圈量子引力有效作用量。我们的计算是微扰的,在这个意义上,有效的行动是评估的顺序的背景场,周围的闵可夫斯基背景。考虑到有限修正的有效势已被评估。单圈修正的数量级估计表明,引力和非引力修正具有相同或相当的量值。
2020-06-01 gr-qc hep-th
Inflation and quintessence with nonminimal coupling
标量场与Ricci曲率的非最小耦合在许多宇宙学场景中是不可避免的。研究了基于非最小耦合标量场的暴胀模型和精粹模型,特别注意了标量势和作用中NMC项之间的平衡。NMC使宇宙加速对于通常的势更难实现,但它有利于获得具有不寻常势的宇宙加速。阐明了NMC的慢滚近似、保角变换技术以及NMC物理的其他方面。
2000-04-17 astro-ph gr-qc hep-th
Successful Higgs inflation from combined nonminimal and derivative couplings
我们提出了一个通货膨胀的情况下,同时存在的非最小耦合(NMC)和广义非最小导数耦合(GNMDC)的基础上,在希格斯通货膨胀的背景下。组合构造保持了各个场景的优点,而没有共享它们的缺点。特别是,由于GNMDC的引力摩擦效应,可以很容易地实现长的暴胀阶段,而不会导致trans-Planckian值和幺正性破坏。此外,由于NMC的贡献,张量标量比保持在低值。最后,与标量扰动的平方声速相关的不稳定性,困扰着简单的GNMDC场景,现在由于NMC贡献的主导地位和GNMDC效应在再加热时期的阻尼而被治愈。这些特征使得与重力的非最小和导数耦合的场景成为描述暴胀的成功候选者。
2021-08-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Preheating after multifield inflation with nonminimal couplings, III: Dynamical spacetime results
本文总结了我们对多个与引力非极小耦合的标量场组成的暴胀模型中预热的半解析研究。利用本系列论文I的协变框架,我们通过考虑宇宙在预热过程中的膨胀以及耦合度规扰动对粒子产生的影响,扩展了论文II的刚性时空结果。绝热扰动和等曲率扰动由不同的有效质量控制,这些有效质量随非最小耦合的尺度不同,并随时间演化不同。绝热模的有效质量主要由紧接着暴胀后的耦合度规扰动的贡献决定。度规扰动有助于振荡的快子项,增强了早期的绝热模式,这停止了由非最小耦合$ξ_I$的时间尺度上的显着粒子生产。另一方面,等曲率扰动的有效质量主要由场的势和场-空间流形的曲率(在爱因斯坦坐标系中)的贡献决定,它们之间的平衡在由$ξ_I$控制的时间尺度上移动。在论文I和II中,我们确定不同的行为取决于非最小耦合是否小($ξ_I \lesssim {\cal O} (1)$),中间($ξ_I \sim {\cal O} (1 - 10)$),或大($ξ_I \geq 100$)。
2018-01-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
New constraints on multi-field inflation with nonminimal coupling
本文研究了多场模型中暴胀和再加热过程中的动力学和扰动,其中第二标量场$χ$与标量曲率($(\frac12 ξRχ^2$)非极小耦合。当$ξ$为正值时,通常对大尺度各向异性的暴胀预测几乎不会改变,而在大$ξ$的预热过程中,亚哈勃模式中的$χ$波动会被放大。对于负值的$ξ$,然而,长波模式的$χ$波动表现出指数增长在通货膨胀期间,导致强烈的增强超哈勃度量扰动,即使当$|ξ|$是小于1。这是因为有效$χ$质量在充盈期间变为负值。我们通过产生的密度扰动的幅度来约束$ξ$和初始$χ$的强度。避免超哈勃曲率扰动的非绝热增长的一种方法是通过与暴胀子的耦合来稳定$χ$质量。因此,在这些模型中,预热可能是必要的,以保护暴胀阶段的稳定性。
2000-08-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial black holes formation and secondary gravitational waves in nonminimal derivative coupling inflation
我们研究了原始黑洞(PBH)形成的可能性,目的是利用引力增强的摩擦机制来寻找相当一部分暗物质(DM),该机制是由标量场和引力之间的非最小导数耦合引起的。假设非最小耦合参数是标量场的一个特殊函数,并考虑自然暴胀的可能性,我们找到了三个参数集,产生一个超慢卷暴胀的时期。这导致曲率功率谱的足够大的增强以形成PBH。结果表明,在引力增强摩擦机制下,质量约为${\cal O}\big(10^{-12}\big)M_\odot$的多环芳烃可以构成总DM的约$96\%$,因此这类多环芳烃可以作为DM的一个很好的候选者.我们进一步研究了次级引力波(GW)在我们的设置,并表明,我们的模型预测的峰值,目前的分数能量密度为$Ω_{GW0} \sim 10^{-8}$在不同的频率为所有三个参数集。该值在某些频率下位于某些GWs探测器的灵敏度区域内,因此我们的模型的观测兼容性可以通过这些探测器的数据来评估。
2021-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Open inflation from quantum cosmology with a strong nonminimal coupling
我们提出了在$Ω$的可观测值范围内开放宇宙的量子产生机制。该机制是基于无边界量子态,将Hawking-Turok瞬子应用于暴胀子场强非最小耦合的模型。我们发展了慢滚扰动展开的瞬子解决方案,并获得了一个非平凡的贡献,经典的瞬子作用。由于量子有效作用,这种经典贡献与回路效应的相互作用产生了具有暴胀阶段必要参数的概率分布峰值,而无需调用任何人择考虑。与封闭模型的类似机制(只存在于宇宙的隧穿量子态)相比,观测上合理的开放暴胀起源于无边界宇宙学波函数。
1998-12-16 gr-qc hep-th
Time-Scales for Nonlinear Processes in Preheating after Multifield Inflation with Nonminimal Couplings
我们已经进行了广泛的晶格模拟研究后膨胀动力学的多场模型涉及非最小耦合。我们探讨了这些模型中的预热参数依赖性,并描述了控制能量转移,再散射等非线性过程的各种时间尺度,以及辐射控制和热化的方法。在大的非最小耦合($ξ_I \sim 100$)的限制,我们发现,从暴胀凝聚体的辐射自由度的能量的有效转移,出现一个辐射占主导地位的状态方程,和热化的发病始终发生在$N_{\rm reh} \lesssim 3$ $e$ -折叠结束后的通货膨胀,在很大程度上独立的其他耦合模型中的值。例外的是负椭圆率的情况下,有一个不对齐的主导方向在场空间沿系统的发展和较大的非最小耦合$ξ_I$。在这些情况下,场空间驱动的参数共振被有效地关闭。更一般地说,标量场的势和场空间流形结构之间的竞争可以产生有趣的现象,例如两级共振。尽管爆炸性粒子的产生,这可能会导致背景能量密度的快速耗尽,非线性过程不会引起任何超视界相关后,在这些模型中的膨胀,这保持预测CMB观测不受后期放大的等曲率波动。因此,原始观测值和最近的观测值之间的极好的协议是保留这类模型,即使当我们考虑后膨胀动力学。
2020-08-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Density perturbations in generalized Einstein scenarios and constraints on nonminimal couplings from the Cosmic Microwave Background
我们研究了广义爱因斯坦情形下的宇宙学微扰,证明了在约当框架和爱因斯坦框架下暴胀观测量的等价性。特别是张量-标量比与张量扰动谱指数之间的一致性关系与爱因斯坦引力中的一致性关系相吻合,这导致了暴胀观测量的相同似然结果。我们应用这种形式主义的nonminimally耦合混沌暴胀的情况下,潜在的$V=cϕ^p$和地方的约束强度的nonminimally耦合使用最新的观测数据的汇编。在二次势($p=2$)的情况下,对于来自$1σ$观测轮廓边界的负$ξ$,非最小耦合被约束为$ξ>-7.0 \times 10^{-3}$。虽然四次势($p=4$)在$ξ=0$的强观测压力下,但考虑到负的非最小耦合,这一性质得到了放松。我们发现暴胀观测量只要在$ξ<-1.7 \times 10^{-3}$内就在$1σ$围道边界内。我们还表明,$p \ge 6$的情况下是不利的,即使在存在非最小耦合。
2004-02-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Inflation from N-Forms and its stability
各向异性和各向同性的慢卷膨胀支持的n-形式寻求。正则场的强度和它们的曲率被考虑在内,它们被允许有一个潜在的,也是必要时,慢滚,一个非最小曲率耦合。新的各向同性解决方案被发现的三种形式。还证明了某些n型作用量等价于f(R)引力和标量场模型,且可能存在非最小耦合.各向异性的解决方案被发现的两种形式,广义矢量通货膨胀,然而,也两种形式是不稳定的通货膨胀由于非最小耦合曲率。我们还解决了稳定性的各向同性背景解决方案支持的一个三元组的向量。
2009-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonminimal coupling inflation with constant slow roll
本文研究了在常滚暴胀下Ricci标量$R$和标量场$φ$之间的非最小耦合项修正的单场暴胀模型.一阶形式主义是用来分析恒滚膨胀,而不是在文献中使用的标准方法。原则上,形式主义考虑标量场的两个功能,$W=W(φ)$和$Z=Z(φ)$,这导致减少的运动方程的一阶微分方程。该方法可以应用于广泛的宇宙学的情况下,因为它直接与哈勃参数$H$的功能$W$。我们分别对幂律耦合和指数耦合进行暴胀分析。然后,我们研究了恒滚势作为暴胀势的特性。最后,为了实现一个物理驱动的模型,我们将模型的暴胀参数与CMB各向异性的观测值进行了比较。
2021-05-30 gr-qc hep-th
Gravitational Production of Completely Dark Photons with Nonminimal Couplings to Gravity
本研究扩展了暗光子引力产生理论,加入与引力的非最小耦合,发现可增强粒子产生并打开暗物质遗迹密度的参数空间,且与暴胀模型无关。
2024-08-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs inflation in metric and Palatini formalisms: Required suppression of higher dimensional operators
我们调查的灵敏度希格斯(类)膨胀高维运营商的非最小耦合和潜在的,无论是在度量和Palatini形式主义。我们发现,虽然暴胀的预测是相对稳定的吸引点周围的高维运营商的度量形式主义,他们是非常敏感的Palatini的:对于后者,暴胀的预测被破坏$|ξ_4| \gtrsim 10^{-6}$在非最小耦合$(ξ_2 ϕ^2 + ξ_4 ϕ^4 + \cdots)R$,或$|λ_6| \gtrsim 10^{-16}$在约旦框架潜在的$λ_4 ϕ^4 + λ_6 ϕ^6 + \cdots$(都在普朗克单位)。这种极端的敏感性是由于在Palatini形式主义中没有吸引子造成的。我们的研究强调了在Palatini形式主义中实现非最小耦合的暴胀模型的挑战。
2020-04-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Nonminimal Inflation and the Running Spectral Index
本文研究了一类暴胀子与引力最小耦合的模型,其中暴胀子与引力的耦合项为$f(R)\vp^2$。我们特别关注的情况下,当$f\sim R^2$,膨胀的标度因子是由通常的势能驱动,而滚动的暴胀子是由非小耦合。我们表明,功率谱是在一般的蓝色,并得到一个运行的光谱指数的问题得到缓解。然而,暴胀子势必须有一个大的二阶导数,以获得大的运行。
2006-07-24 astro-ph gr-qc hep-th
Frame Covariant Nonminimal Multifield Inflation
我们采用微分几何的方法,把标量场作为场空间流形上的坐标,引入了标量曲率理论暴胀的框架协变形式。这确保了我们对暴胀的描述是共形的和重参数化协变的。我们的配方引起的扩展通常的哈勃和潜在的慢滚参数广义全帧协变形式,这使我们能够提供明显的框架不变的预测宇宙学观测,如张量标量比$r$,光谱指数$n_{\cal R}$和$n_T$,其运行$α_{\cal R}$和$α_T$,非高斯参数$f_{NL}$,和等曲率分数$β_{\rm iso}$。我们研究了等曲率模式的产生和传输中场空间曲率的作用,并研究了暴胀结束时标量场的边界条件对可观测的暴胀量的影响。我们探索的稳定性的轨迹相对于边界条件,通过使用一个合适的灵敏度参数。为了说明我们的方法,我们首先分析了一个简单的最小两个领域的情况下,研究一个更现实的非最小模型的灵感来自希格斯膨胀。我们发现,isocurvature效应大大增强,在后者的情况下,必须考虑到某些值在参数空间中,使该模型被适当地归一化到所观察到的标量功率谱$P_{\cal R}$。最后,我们概述了我们的框架协变的方法可以通过Vilkovisky-De Witt形式主义,我们推广到考虑共形变换,从而导致一个完整的框架不变的有效行动,在一个循环的水平上,超越树级近似。
2018-01-08 gr-qc hep-ph hep-th
Preheating in the nonminimal derivative coupling to gravity
我们重新审视了暴胀结束后,在非最小导数耦合(NDC)与重力与二次势的再加热机制。这是因为NDC的充气应该描述慢滚充气以及充气结束后的预热阶段。我们指出,非周期暴胀子的解决方案意味着没有参数共振,相比的正则耦合(CC)重力的周期振荡暴胀子。通过数值求解量子场的微分方程,证明了NDC模型在暴胀结束后不出现窄参量共振和宽参量共振,这与求解Mathieu方程得到的CC模型的情况不同.
2016-12-20 gr-qc hep-th
Preheating after multifield inflation with nonminimal couplings, II: Resonance Structure
这是第二次在一系列的文件预热暴胀模型组成的多个标量场耦合非最小的重力。在本文中,我们工作在刚性时空近似,并考虑单场吸引子,这是这些模型的一个通用功能内的场轨迹。我们构建的Floquet图找到区域的参数空间中的粒子生产是有效的绝热和isocurvature模式,并分析共振结构,使用解析和半解析技术。粒子生产在绝热方向上的特点是存在一个渐近标度解在大的值的非最小耦合,$ξ_I \gg 1$,其中占主导地位的不稳定带出现在长波长的限制,共动波数$k \rightarrow 0$。然而,直到$ξ_I \geq {\cal O} (100)$才达到大- $ξ_I$状态。在中间状态下,使用$ξ_I \sim {\cal O}(1 - 10)$,共振结构强烈依赖于波数和耦合。等曲率扰动的共振结构是独特的,比绝热扰动更复杂。$ξ_I \sim {\cal O} (1 - 10)$的中间状态再次明显。对于大的$ξ_I$值,Floquet图由密集间隔的、几乎平行的不稳定带组成,表明非常有效的预热行为。效率的提高源于爱因斯坦框架中的非平凡场空间流形的特征,而非平凡场空间流形本身源于乔丹框架中的场的非最小耦合,并且在具有最小耦合的模型中没有类似物。定量地说,接近大$ξ_I$渐近解的等曲率模式是慢于绝热模式的情况下。
2018-01-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Generalized slow-roll inflation
对暴胀的慢滚近似最终被相空间中动力学方程的解的轨道的暴胀吸引子的存在所证明。有许多迹象表明,暴胀子场耦合非最小的时空曲率:存在的吸引子点的暴胀与非最小的耦合证明,受暴胀子势和耦合常数的值的条件。
2000-04-17 astro-ph gr-qc hep-th
Non-minimally coupled curvaton
我们研究两个领域的暴胀模型,其中标量宇宙学扰动产生通过观众场非最小耦合到重力,特别强调曲率的情况。这些模型的主要优点是通过非最小耦合来调整旁观者光谱指数的可能性。我们的模型自然产生观测所需的绝热扰动的红色光谱。我们研究了非最小耦合对曲率扰动谱的影响。特别是,我们发现,小,负的nonminimal耦合的光谱指数得到的贡献是负的和线性的nonminimal耦合。由于以这种方式,曲率谱变得更红,因此可以保存一些曲率场景,否则这些场景将被排除。在幂律膨胀中,我们发现一个大的非最小耦合被排除在外,因为它给出了主要的慢滚参数,这是统一的顺序。最后,我们指出非最小耦合会影响旁观者微扰的后暴胀增长,从而影响曲率机制的有效性。
2021-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Entropy Production in Affine Inflation
多个标量场通过纯仿射引力的非极小相互作用被认为在暴胀阶段产生原始扰动。所考虑的耦合引起两个不同的熵扰动源,可能不会被抑制在长波长的限制。第一个仅仅是由一个以上的标量的存在引起的,甚至在最小耦合极限下也会出现。然而,第二个来源仅限于非最小交互。与度量引力的情况下,由于各向异性应力的情况下,第二个源消失的单标量,显示非最小耦合成为相关的非绝热扰动时,只有考虑一个以上的标量场。因此,绝热性的概念不受过渡到最小耦合的影响,这与度规引力的情况相反,在度规引力的情况下,它被改变框架所混淆。精确的数据,可能能够整齐地跟踪不同来源的等曲率模式,如果有的话,不仅必须区分不同的暴胀模型,而且还必须确定最可行的方法来解释暴胀动力学本身。
2020-03-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Large Non-Gaussianity in Non-Minimally Coupled Derivative Inflation with Gauss-Bonnet Correction
本文研究了一类具有Gauss-Bonnet项的非极小导数暴胀模型。为了对模型进行完整的处理,我们考虑了非最小导函数的一般形式以及高斯-博内耦合项。根据ADM形式,将作用量在微扰中展开到三阶,利用关联函数,详细研究了微扰及其非高斯特性。我们还研究了一致性关系,得到修改的存在下的高斯-博内项的行动。我们将我们的考虑结果与普朗克2015年的观测数据进行了比较,并发现了模型参数的一些限制。我们的处理表明,该模型在某些参数范围内与观测数据是一致的。此外,在一定的模型参数范围内,该模型预测蓝倾斜的功率谱。最后,我们证明了非最小导数模型在存在GB项的情况下具有很大的非高斯性。
2016-05-20 astro-ph.CO gr-qc 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
Nonminimal Higgs Inflation and Initial Conditions in Cosmology
讨论了微扰量子引力在极早期量子宇宙理论和量子宇宙学中的应用。物质量子效应的理论形式的一致性和与现代精密宇宙学观测状态的对应性对高能粒子唯象学现象学施加了严格的限制,并与之建立了强有力的联系。在这一思路下,我们研究了宇宙波函数的单圈近似的各个方面,回顾了把标准模型的电弱扇区物理与可观测的宇宙微波背景的特征结合起来的希格斯暴胀模型,最后,考虑了暴胀宇宙的量子初始条件问题。我们用微正则密度矩阵的形式来表述宇宙学量子态--Wheeler-DeWitt方程本征态的普遍均分。我们证明了宇宙无边界量子态的宇宙学常数消失这一不可剥夺的红外灾难的消除,并导出了以特殊的花环型宇宙学瞬子--量子引力路径积分的鞍点形式出现的暴胀的初始条件.应用到宇宙模型的宇宙与众多的共形不变的高自旋领域的隐藏部门,这种设置提出了解决问题的普朗克和通货膨胀的能量尺度之间的层次,因此,承认微扰半经典展开方法的适用性。
2023-02-06 gr-qc hep-th
Weyl-invariant Einstein-Cartan gravity with a heavy ALP: Higgs Inflation and $α$-attractors
本文研究Weyl不变Einstein-Cartan引力与标准模型非最小耦合的暴胀动力学,在引力起源的ALP为重粒子的条件下,证明可实现由Higgs场驱动的暴胀。
2025-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes in nonminimal derivative coupling inflation with quartic potential and reheating consideration
研究了起源于引力非最小场导数耦合(NonMinimal field Derivative Coupling,NMDC)框架的引力增阻机制在四次势下的原初黑洞(Primitive Black Holes,PBH)的产生.将耦合参量作为暴胀子场的二分函数,通过对五参量近似的微调,可以获得超慢滚相位,从而使暴胀子场由于高摩擦而慢下来。这使我们能够实现足够的增强曲率扰动功率谱的振幅,以产生不同质量的PBH。再加热阶段被认为是获得在辐射主导时代的PBH生成的标准。我们证明了三种情况下的小行星质量PBH($10^{-12}M_{\odot}$,$10^{-13}M_{\odot}$,和$10^{-15}M_{\odot})$可以是非常有趣的候选人,包括$100\%$,$98.3\%$和$99.1\%$的总暗物质(DM)的宇宙内容。此外,我们还分析了感生引力波(GWs)的产生,说明了在我们模型所预言的所有参数情况下,其电流密度参数$(Ω_{\rm GW_0})$的谱都有切割GWs探测器灵敏度曲线的峰,因此我们的结果的准确性可以用这些探测器来检验。最后,我们的数值计算结果表明,$Ω_{\rm GW_0}$的频谱表现为幂律函数的频率,$Ω_{\rm GW_0} (f) \sim (f/f_c)^{n} $,在附近的高潮。此外,在红外区域$f\ll f_{c}$中,功率指数满足关系式$n=3-2/\l…
2022-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reheating mechanism of Curvaton with Nonminimal Derivative Coupling to Gravity
在本文中,我们继续研究了在我们以前的工作中提出的具有非最小导数耦合(NDC)到爱因斯坦引力的曲率模型,重点是再加热机制。我们发现,根据暴胀结束后曲率是否占主导地位,它将有两种不同的演化行为,这应该是曲率在非最小耦合下的一般性质。这将导致粒子产生的不同速率,这通过参数共振过程进行。再加热温度估计的两种情况下,在再加热完成之前和之后的曲率支配,和约束是相当宽松的引力子的生产过剩相比。最后研究了再加热过程中曲率扰动的演化。我们已经表明,无论是解析和数值的曲率扰动不会在共振过程中爆炸。
2017-10-25 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
Observational constraints on slow-roll inflation coupled to a Gauss-Bonnet term
我们研究了慢卷暴胀与高斯-邦纳项,这是耦合到一个暴胀场非最小。我们研究了一种特定类型的非最小耦合的高斯-邦纳项和暴胀子势的暴胀解的解析和数值。我们还计算了可观测的量,如标量和张量模式的功率谱,谱指数,张量标量比和运行谱指数。最后,我们用Planck和BICEP 2实验的观测数据对我们的结果进行了约束。
2014-10-02 gr-qc hep-th
Chaotic Inflation in Supergravity after Planck and BICEP2
我们讨论了超引力中混沌暴胀的一些最简单版本的一般结构和观测结果,并与普朗克2013年和BICEP 2的数据有关。我们表明,最简单的二次电位的最小修改是足够的,以提供一个可控的张量模式信号和抑制CMB功率在大的角度尺度。
2014-05-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quadratic Chaotic Inflation from Higgs Inflation
在BICEP 2最近发现的B模的刺激下,我们讨论了Higgs暴胀与具有二次势的混沌暴胀之间的关系。从广义Higgs暴胀模型出发,导出了获得二次混沌暴胀的条件。结果表明,当广义Higgs暴胀模型与小场极限下的Higgs暴胀模型重合时,Higgs自耦合常数在Jordan框架中的运行起着决定性的作用.
2014-06-02 gr-qc hep-ph hep-th
Observational Viability of an Inflation Model with E-Model non-Minimal Derivative Coupling
本文从一个两场模型出发,利用共形规范,得到一个正则规范化场的导数与引力非极小耦合的模型。通过选取适当的函数,研究了常微分耦合和E型非最小微分耦合两种情况,而这两种情况下的势均为E型势。我们表明,在相反的单场$α$ -吸引子模型,有一个吸引子\textit{point}在大$N$和小$α$限制,在我们的设置和上述两种情况下,有一个吸引子\emph{line}在这些限制中,$r-n_{s}$轨迹趋于。通过研究该装置中的线性和非线性扰动,并将数值结果与Planck 2015观测数据进行比较,我们得到了自由参数$α$的一些约束条件.通过考虑E模型势和耦合函数,我们证明了该模型对所有$M$值(模型的质量尺度)都是观测上可行的。我们利用张量标量比的观测约束和相容关系,得到了该模型中扰动声速的一些约束。其结果是,我们表明,在一个非最小的衍生$α$吸引模型,它是可能有小的声速,因此大的非高斯性。
2018-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Natural Chaotic Inflation and UV Sensitivity
如果BICEP 2最近对B模式偏振的测量是由于原始引力波引起的,那么这意味着暴胀是由大统一尺度$M_{GUT} \sim 2\times 10^{16} GeV$的能量密度驱动的。这有利于单场混沌暴胀模型。这些模型要求暴胀子的transplanckian偏移,迫使人们解决理论的紫外线完成。我们使用一个基准的四维有效场论的轴子4-形式的通货膨胀,认为通货膨胀驱动的二次潜力(小的修正)是很好的动机在高尺度的弦论模型的背景下,它提出了一个有趣的刺激弦模型的建设和动态的UV完成可以有可观察到的后果。
2014-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New models of chaotic inflation in supergravity
我们引入一类新的模型的混沌膨胀的超共形方法超引力的启发。这类模型允许选择暴胀子势V = V的函数自由度。|f(f)|^2。这类模型中最简单的模型有一个二次势m^2 <$^2/2。另一个模型描述了具有标准对称性破缺势λ^2(V^2-V^2)^2的暴胀子场。根据v的值和暴胀的初始条件,谱指数n_s可以取0.97到0.93之间的任意值,张量与标量之比r可以跨越0.3到0.01之间的区间。这个模型的一个推广版本有一个势函数λ^2(λ ^α-v^α)^2。当α> 0且α> 0时,该模型描述了幂律势为ε ^{2α}的混沌暴胀.当α< 0时,这个势描述了混沌暴胀,它在大场极限下变得平坦。通过引入暴胀子场与引力的非最小耦合,我们进一步推广了这些模型。在这些模型中使用的模量稳定的机制,允许改进和推广几个以前考虑过的超引力混沌膨胀模型。
2010-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
PPN parameters in gravitational theory with nonminimally derivative coupling
由于引力增强的摩擦,动力学项与爱因斯坦张量的非最小耦合有助于暴胀模型的实现。本文计算了具有非最小导数耦合的标量-张量引力理论的参数化后牛顿(PPN)参数。我们发现,在银河系中毫秒暗星轨道的实验约束下,该理论偏离爱因斯坦广义相对论的量级为$10^{-20}$,并且如果把标量场看作动力学暗能量,非最小耦合的影响可以忽略.假设背景标量场是空间均匀的,只在宇宙学时间尺度上演化,背景标量场对太阳系应力能量的贡献是次优势的,则要求背景标量场是无质量的。
2016-07-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation with $Ω\not = 1$
本文用$Ω\not = 1$讨论了暴胀宇宙的各种模型。一个具有$Ω> 1$的均匀宇宙可能是由于在有效势在大$ϕ$时变得非常陡峭的理论中,或者在暴胀子场$ϕ$与引力非最小耦合的理论中,宇宙“从无到有”的创造而出现的。用$Ω< 1$膨胀通常需要中间的一级相变和气泡形成,以及气泡内的第二级膨胀。在一个标量场理论的背景下实现这种情况是可能的,但通常它需要人为弯曲的有效势和/或非最小动力学项。在包含两个标量场的模型中,得到一个开放宇宙要容易得多。然而,这些模型都有自己的具体问题。我们提出了三个不同的模型,这类模型可以描述一个开放的均匀暴胀宇宙。
1995-08-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Exponential potential for an inflaton with nonminimal kinetic coupling and its supergravity embedding
根据新的观测结果,我们讨论了驱动暴胀的指数势的状态。我们从最小情形出发,研究了与爱因斯坦张量动力学耦合的暴胀子。我们发现,在这种情况下,指数势是很好的兼容与观察。他们的预测与混沌型二次势的暴胀子最小耦合到重力相吻合。我们表明,存在一个简单的映射之间的两个模型。此外,我们的模型的一个新颖的方面是,它具有自然退出通货膨胀阶段,即使在没有最低限度。我们也转向超引力和激励这些潜在的和非最小的动力学耦合作为可能的有效的量子理论。
2014-11-03 gr-qc hep-th
Primordial black holes ensued from exponential potential and coupling parameter in nonminimal derivative inflation model
在这里,原始黑洞(PBH)的创建从指数势已被调查,通过引力和场导数设置之间的非最小耦合所产生的引力摩擦。通过设置暴胀子场的二分指数函数作为耦合参数,并对模型的四参数情况进行微调,我们可以在超慢滚阶段充分减慢由于高摩擦引起的暴胀子。这使得我们能够实现足够的曲率扰动功率谱的振幅增强,通过数值求解Mukhanov-Sasaki方程。此后,我们说明了四个PBH的产生与不同的质量在RD时代,对应于我们的四个参数的情况下。这些PBH与恒星${\cal O}(10)M_{\odot}$和地球${\cal O}(10^{-6})M_{\odot}$质量的两个标本可以适当地解释LIGO-处女座事件,和超短时间尺度的微透镜事件OGLE数据,分别。另外两个PBH的情况下,小行星质量周围的${\cal O}(10^{-13})M_{\odot}$和${\cal O}(10^{-15})M_{\odot}$与丰富的$96\%$和$95\%$的暗物质(DM)的宇宙内容。此外,我们仔细研究了诱导引力波(GW)随之而来的PBH生产在我们的模型。随后,我们阐明了它们的同时代密度参数谱$(Ω_{\rm GW_0})$在所有预测情况下都具有位于GWs探测器灵敏度范围内的顶点,因此我们的结论的正确性可以从这些探测器的推导数据中得到验证。最后,我们的数值计算结果显示,$Ω_{\rm GW_0}$的频谱与频率的幂律行为为$Ω…
2022-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflaton decay and reheating in nonminimal derivative coupling
研究了具有混沌势的非最小导数耦合(NDC)模型中暴胀子的衰变和暴胀结束后的再加热期。一般来说,这个模型是已知的,以提供一个增强的慢滚膨胀所造成的重力增强摩擦。我们发现哈勃参数的剧烈振荡引起声速平方的振荡,这意味着在共动规范$φ=0$下曲率微扰$ζ$的拉格朗日不稳定性.同时,还证明了曲率扰动在$\dotϕ=0$处爆炸,导致共动规范在$\dotϕ=0$处崩溃.因此,我们使用牛顿规范进行微扰分析,其中牛顿势被用作物理变量。曲率扰动不被认为是描述再加热过程中相关扰动的物理变量。
2016-07-01 gr-qc hep-th
Polynomial Chaotic Inflation in the Planck Era
基于暴胀子的多项式相互作用,提出了一个超引力中的混沌暴胀模型。具体来说,我们研究了混沌膨胀模型的二次,三次和四次耦合的标量势,并表明预测的标量谱指数和张量标量比可以位于1西格玛区域允许的普朗克结果。
2013-05-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dynamical Fractional Chaotic Inflation -- Dynamical Generation of a Fractional Power-Law Potential for Chaotic Inflation
混沌暴胀基于一个简单的单项标量势V(phi)~ phi^p,是一个有吸引力的大场暴胀模型,能够产生相当大的张量与标量比r。因此,假设未来的CMB观测将证实BICEP 2报告的大r值,重要的是要确定什么样的动力学机制可能赋予暴胀子场这样一个简单的有效势。在本文中,我们回答了这个问题的背景下,即在动力学混沌暴胀(DCI)的框架下,其中强相互作用的超对称规范动力学的大统一的规模,通过量子效应的尺寸嬗变动态地产生一个分数幂律势。在构建明确的模型,我们显着扩展我们以前的工作,因为我们现在考虑了大量的各种可能的潜在规范动力学和放松我们的条件场内容的模型。这使我们能够实现暴胀子势中幂p的几乎任意有理数值。因此,本文件可以被视为第一步走向一个更完整的动态混沌膨胀理论。
2014-07-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Polynomial Chaotic Inflation in Supergravity Revisited
我们重新审视了一个多项式混沌暴胀模型在超引力,我们提出了不久后,普朗克的第一个数据发布。最近,一些问题在Ref中被提出。[12],关于我们的多项式混沌暴胀模型的有效性。我们详细研究了暴胀子动力学,并确认暴胀子势是非常好的近似多项式的潜力,我们感兴趣的参数在任何实际意义上,特别是,谱指数和张量标量比可以估计由单场近似。这证明了我们对超引力中多项式混沌暴胀的分析是正确的。
2014-07-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Kinetic Term Anarchy for Polynomial Chaotic Inflation
我们认为,可能会出现一个相对平坦的暴胀子势超普朗克场值与近似的移位对称性,如果动力学项的系数为许多单重标量受到一定的随机分布。暴胀子势一般包含各种移位对称性破缺项,导致谱指数和张量标量比的预测值与简单二次混沌暴胀的预测值可能存在较大偏差。我们重新审视超引力中的多项式混沌暴胀。
2014-06-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th