Relations between canonical and non-canonical inflation
我们寻找一个单一的领域$ϕ$的通货膨胀的规范和非规范模型之间的潜在的观测退化。非正则暴胀模型的特征在于有效拉格朗日量$p(X,ϕ)$中的标准动力学项$X$的线性幂,例如在弦论中的狄拉克-玻恩-因菲尔德(DBI)作用量的背景下出现。一个在壳变换的介绍,将非正则暴胀理论的理论与规范的动力学项。原非正则理论的2点函数观测量和它的正则变换被发现在DBI暴胀的情况下匹配。
2014-02-27 astro-ph.CO hep-th
Non-canonical inflation coupled to matter
我们计算修正的通货膨胀的潜力,由于共形耦合的非相对论性的问题。我们发现,在一定的物质耦合条件下,暴胀可能突然中断。我们显示这在超共形Starobinsky模型,其中物质共形耦合到爱因斯坦框架度量。只要有非相对论性物质的初始密度,这些修正就可以很容易地阻止暴胀。由于这些额外的重自由度通常出现在更高维度的理论中,例如卡鲁扎-克莱因模式,这种效应可能出现在多种情况下。
2015-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quintessential inflation: A unified scenario of inflation and dark energy
典型暴胀通过单个标量场统一了暴胀和后期加速。我们已经讨论过这样一种情形,即正则和非正则标量场。标量场在暴胀期间表现为暴胀子场,在后期表现为精粹场。此外,模型的预测已与最近的普朗克数据进行了比较。
2018-01-10 astro-ph.CO gr-qc
Quintessential inflation with canonical and noncanonical scalar fields and Planck 2015 results
我们研究两类典型的通货膨胀模型,以及非典型的标量场的基础上。特别是,通过引入比标准指数更陡的势能,我们构建了可以产生成功的暴胀阶段的模型,其特征与普朗克2015年的结果一致。此外,利用标量场与大质量中微子物质的非最小耦合,我们得到了宇宙的标准热历史,晚期宇宙加速是宇宙演化的最后阶段。在这两种情况下,通货膨胀和后期加速都通过跟踪解决方案连接起来。
2015-06-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Tensor Signatures and Gravitational Wave Constraints in Lorentz Violating Inflation with Non-Canonical Kinetics
Indian Institute of Technology (Indian School of Mines)(印度理工学院(印度矿业学院))
本文在非正则动力学洛伦兹破缺暴胀框架中推导张量谱指数与运行,提出其可作为洛伦兹破缺的互补探针,并与GW170817引力波速度约束比较。
2026-10-01 astro-ph.CO gr-qc
Inflation with non-canonical scalar fields revisited
我们重新讨论了非正则标量场的暴胀,应用变形陡度指数势。我们表明,由此产生的情况下,可以导致通货膨胀的观测,特别是标量谱指数和张量标量比,在显着的协议与观察。此外,该场景的显著优点是所需的参数值(诸如非规范性指数和尺度以及潜在指数和尺度)不需要获取非自然值,因此可以接受理论证明。因此,我们获得了显着的改善,相对于替代方案,我们提出了不同的模型参数之间的相关性,更好地拟合数据,这可以在未来的探测器进行测试。这种观测效率和理论论证的结合,使我们手头的这个场景成为描述暴胀的一个很好的候选者。
2021-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black holes and gravitational waves from non-canonical inflation
原始黑洞(PBH)通常可以通过增强的宇宙学扰动的坍缩在暴胀环境中形成,通过其相关的观测特征为我们提供了进入早期宇宙的途径。在目前的工作中,我们提出了一个新的机制PBH生产的非正则通货膨胀,使用一类陡峭变形的通货膨胀潜力与自然值的非正则指数。特别是,通过要求显着的PBH生产,我们提取的非典型指数的约束。此外,我们发现,我们的方案可以导致小行星质量的PBH的形成,这可以占全部的暗物质,以及生产太阳质量的PBH内的LIGO/VIRGO检测波段。最后,我们发现,由二阶引力相互作用引起的坍缩形成PBH的增强宇宙学扰动可以产生随机引力波背景。非常有趣的是,我们获得了未来GW实验可检测的GW信号,特别是SKA,LISA和BBO。
2023-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Non-Adiabatic Pressure Perturbation and Non-Canonical Kinetic Terms in Multifield Inflation
对三种不同类型的模型,数值研究了两个标量场驱动的暴胀过程中非绝热压强扰动的演化。在第一个模型中,场具有标准动力学项。其他两个模型考虑功能非正则动力学项;第一个包含两个字段,这是通过他们的动力学项耦合,第二个字段中的一个字段具有标准的动力学项与其他字段是一个DBI字段。我们发现,非绝热压力扰动的演化和最终振幅强烈依赖于动力学项。
2012-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Jacobian elliptic single-field inflation
在单场暴胀的情况下,这个场是用雅可比椭圆函数来完成的。这种方法提供了,当限制到特定的情况下,分析解决方案已经知道在过去,推广到一个更大的家庭的分析解决方案。使用Hamilton-Jacobi方法分析了突现宇宙学,然后将主要结果与最近从普朗克2015年数据获得的测量结果进行了对比。
2015-06-10 astro-ph.CO gr-qc
Refining inflation using non-canonical scalars
本文在具有非正则动力学项的标量场模型的框架内重新考察了暴胀情景。我们获得了封闭形式的解决方案,所有与混沌膨胀相关的基本量,包括慢滚参数,标量和张量功率谱,谱指数,张量标量比等,我们还研究了Hamilton-Jacobi方程,并证明了存在的通货膨胀吸引子。我们的研究结果强调了这样一个事实,即非正则标量可以显着提高通货膨胀模型的可行性。他们通过降低张量与标量的比值,同时增加标量谱指数的值来实现这一点,从而弥补了与规范版本中的宇宙微波背景(CMB)不相容的模型。例如,混沌暴胀势的非正则形式$V(ϕ) \sim λϕ^4$,被发现与观测值$λ$一样大的一致!指数势也可以提供一个合理的适合CMB的观察。本文的一个中心结果是,{ \em陡峭的潜力}(如$V \propto ϕ^{-n}$)通常与暗能量,可以驱动非正则设置的通货膨胀。有趣的是,非规范标量违反了一致性关系$r = -8n_T$,这是对这类模型的{ \em吸烟枪}检验。
2012-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-canonical Conformal Attractors for Single Field Inflation
本文通过超引力和超共形理论两种途径构造非正则共形不变理论,经共形破缺得到可调制 T 模型形状的新非正则暴胀模型,并结合 Planck 与 BICEP/Keck 数据约束 Kähler 势形式。
2022-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Horizon-preserving dualities and perturbations in non-canonical scalar field cosmologies
本文将交换$a \leftrightarrow H$下的宇宙学膨胀与循环收缩的对偶性推广到具有变化声速的非正则标量场理论的情形。在典型的情况下,单一的对偶性推广到一个家庭的三个对偶构造离开宇宙学的声学视界不变。我们发现三类模型:(I)DBI通货膨胀,(II)非规范的推广周期性收缩,(III)一个新的宇宙学解决方案与快速下降的声速和相对缓慢增长的比例因子,我们称之为{ \it停滞}宇宙学。我们构造的膨胀慢滚近似的对偶类似物,并解决在所有三种情况下的曲率扰动。周期性收缩和停滞宇宙学都预测了与观测不一致的曲率扰动的强烈蓝色光谱。
2011-11-08 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on non-canonical chaotic inflation from ACT DR6 and BICEP/Keck data
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics(南京航空航天大学);Key Laboratory of Aerospace Information Materials and Physics (NUAA), MIIT(工业和信息化部航空航天信息材料与物理重点实验室)
该研究通过应用慢滚近似并施加等边非高斯性参数f_NL^equil的约束,评估了非规范动力学框架下混沌膨胀模型的可行性,并确定了势函数指数n的可行范围,同时确定了非规范参数α的物理界限。
2026-05-16 astro-ph.CO gr-qc
Primordial black holes and scalar induced gravitational waves from Higgs inflation with non-canonical kinetic term
通过引入非最小耦合,解决了K/G膨胀中的势约束问题。在这种背景下,希格斯场成功地驱动了令人满意的宇宙微波背景观测的暴胀,同时增强了小尺度下的曲率扰动,这反过来又解释了原生黑洞(PBH)和标量诱导引力波(SIGW)。然后,我们揭示了非正则动力学耦合函数的影响,更详细地研究其观测约束。此外,我们还给出了与光速传播项有关的单光子波导积分核的规范不变量表达式。最后,研究了非高斯效应对PBH丰度和SIGW的影响。我们发现,非高斯性使PBH更容易形成,但它对SIGW的能量密度的影响是可以忽略的。
2023-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Power-Law $f(R)$ Gravity Corrected Canonical Scalar Field Inflation
有效暴胀拉格朗日量是理论宇宙学家的一个突出挑战,因为它可能包含量子时代的印记。鉴于有效暴胀拉格朗日量中可能存在高阶曲率项,本文引入幂律$f(R)$引力修正正则标量场暴胀的理论框架,旨在研究这一新框架下的暴胀动力学.这个新的理论框架的主要特点是占主导地位的幂律$f(R)$重力项$\sim R^n$,与$1<n<2$相比,爱因斯坦-希尔伯特项$\sim R$。实际上,场方程是由$R^n$项控制的,这与爱因斯坦-希尔伯特正则标量理论相反。我们提取的慢滚场方程,我们计算的慢滚指数的理论获得相当优雅的最终形式,当慢滚条件成立。相应地,我们通过选择简单的类杂化标量场势,定量地考察了我们引入的理论框架的暴胀现象学意义。正如我们所表明的,所得到的理论在很宽的自由参数范围内与最新的普朗克数据吻合得很好。因此,我们的理论框架使得获得可行的暴胀理论成为可能,否则这些理论将是不可行的,例如简单的幂律$f(R)$引力模型或简单的幂律标量模型。
2021-08-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Initial Conditions for Non-Canonical Inflation
我们研究了暴胀单场模型的齐次相空间动力学。暴胀轨迹在形式上是相空间中的吸引子,但实际上并非所有的初始条件都会导致暴胀,因此成功的暴胀需要一定程度的微调。我们探讨了如何动态的非正则通货膨胀,其中有额外的动力学条款的权力的动能,可以发挥作用,改善初始条件微调问题。基于标量场的动力学行为,我们对暴胀相空间进行了定性分析。这使我们能够构建轨迹流,发现对于非正则动力学项,与正则动力学项相比,轨迹一般以更陡的角度向暴胀解衰减,因此初始条件空间的更大部分导致暴胀。因此,非正则动力学项对于某些小场暴胀模型的初值微调问题是很重要的。
2010-02-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Canonical Scalar Field Inflation with a Woods-Saxon Potential
本文主要讨论在慢卷近似下,由具有Woods-Saxon势的正则标量场理论实现暴胀模型。我们的分析表明,从我们的模型理论推导出的可观测量,即原始标量曲率扰动的谱指数和张量标量比,是兼容的最新普朗克合作数据。我们还讨论了势的定性特征,并证明了出现优美出口的标量场的值与标量势的拐点一致。我们还试图研究模型的后膨胀再加热阶段,以进一步研究伍兹-撒克逊标量场模型的可行性,并且正如我们所证明的那样,结果表明该模型在这个时代也是可行的,但是瞬时再加热对于手头的模型是不允许的。
2019-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
The Degeneracy Problem in Non-Canonical Inflation
在试图将暴胀理论与观测物理学联系起来时,一个潜在的困难是简并问题:一组观测量映射到一系列不同的暴胀子势。受简并问题影响的两类重要模型是正则模型和非正则模型,后者的特点是存在一个非标准动力学项,该项在CMB尺度上产生超越标量和张量两点函数的观测量。当这些可区分的观测量未被检测到时,简并问题就很明显了。在这种情况下,我们通过研究具有Dirac Born Infeld拉格朗日量的最有动机的非正则理论来量化所产生的退化的大小。在CMB尺度上的标量和张量两点函数之外,我们考虑了普朗克精度下等边非高斯性的可能检测和来自未来天基激光干涉仪的原始引力波的测量。前一种检测打破了正则膨胀的简并性,但导致重建前景不佳,而后一种测量使得能够确定$n_T$,其在不打破简并性的同时,可以显示出极大地改善了非正则重建。
2013-03-20 astro-ph.CO
Anisotropic constant-roll inflation for the Dirac-Born-Infeld model
在本文中,我们研究了一个超引力激发模型的非正则扩展作为一个生动的反例宇宙无毛猜想,由于其不寻常的标量场和电磁场之间的耦合。特别地,正则标量场被弦激发的Dirac Born Infeld场所取代。在常横摇条件下,得到了该模型的各向异性暴胀解。此外,进行数值计算,以验证这些各向异性的恒滚解确实是有吸引力的,在其膨胀阶段。
2021-09-22 astro-ph.CO gr-qc
Canonical and Non-canonical Inflation in the light of the recent BICEP/Keck results
本文利用最新BICEP/Keck数据,表明规范框架下单项式暴胀势被排除,而台地势受青睐;非规范框架可容纳单项式及希格斯势,并允许普朗克尺度初始值,影响暴胀初始条件。
2024-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating and relic gravitational waves as remedies for degeneracies of non-canonical natural inflation
Razi University(拉齐大学);University of Kurdistan(库尔德斯坦大学)
本文通过残余引力波谱解决非标准自然膨胀模型中参数退化问题,探讨了再加热参数与膨胀参数的约束关系及观测数据的影响。
2026-02-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Model-independent constraints on inflation and reheating
再加热将暴胀宇宙与标准大爆炸宇宙学中辐射主导的演化联系起来。由于缺乏直接的观测,我们依赖于间接的界限,这个阶段的宇宙微波背景(CMB)的数据。使用再加热约束来获得暴胀模型的额外约束在文献中很普遍。在这项工作中,我们开发了一种形式主义来分析一般情况下的单场正则慢卷膨胀的再加热约束,而不处理一个特定的通货膨胀模型。我们发现,使用的再加热温度的下限和张量标量比的上限:一个可以限制的暴胀的能量规模和持续时间的再加热时期后,慢卷暴胀。按照标准做法,我们用有效状态方程参数~($w_{\rm re}$)描述了再加热阶段。然而,与目前的形式主义,我们可以有再加热阶段的定量信息,即使再加热状态方程的行为作为辐射$w_{\rm re} = 1/3$。对于$w_{\rm re}<1/3$描述的正则再加热相,我们发现暴胀折叠数必须有界,即,$N_k\leq56.09$。因此,如果通货膨胀率满足这个上限,即,$N_k=56.09$ -有限的再加热周期只可能用于$w_{\rm re}>1/3$描述的外来再加热阶段。我们还发现,当我们降低$N_k$的值时,相应的暴胀能量标度也降低。因此,利用引力波探测任务探测相应的暴胀引力波信号将越来越困难。最后,我们展示了如何延长正则再加热的时间可以改善这些情况。
2021-08-14 astro-ph.CO gr-qc
Singular deformations of nearly $R^2$ inflation potentials
我们调查在这种情况下,奇异的演化与奇异的IV型,可以始终纳入变形的$R^2$膨胀潜力。在说明了单标量场描述所面临的困难之后,我们采用了一个没有其他物质流体的一般双标量场模型来描述IV型奇异演化,其中两个标量场中有一个是正则的。通过适当地选择非正则标量场,我们证明了正则标量场对应的势接近于$R^2$暴胀势。如果IV型奇点发生在暴胀结束时,宇宙在暴胀附近的动力学演化有效地由正则标量场决定,而在后期的演化有效地由非正则标量决定。我们还讨论了宇宙的演化方面的有效状态方程,我们表明,IV型奇点,发生在年底的通货膨胀,驱动晚时间加速。然而,如果奇点发生在较晚的时间,这可能会影响暴胀时代。我们还研究了近似$R^2$暴胀标量势对应于哪一个Jordan框架的纯$F(R)$引力,研究了两个标量场情形下解的稳定性,并研究了在Einstein框架下$R+R^p$引力的某些极限情形下如何引入IV型奇点.最后,我们简要地讨论了一个物理吸引力的情况下触发的动力学系统,描述了标量场的演变的不稳定性。
2015-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A New Class of Non-canonical Conformal Attractors for Multifield Inflation
我们提出了一个新的多场非正则暴胀模型作为多场共形宇宙吸引子的推广。这也推广了最近发现的单场膨胀的非正则共形吸引子类。这类模型的动力学项唯象地来自于${\cal N}=1$超引力和${\cal N}=1$超共形理论,后者有两个共形标量补偿场。我们表明,这类模型的暴胀动力学和预测是稳定的,相对于显着修改的径向和角的一部分的潜力,但它是非常敏感的,其微小的修改的几何形状的字段空间度规。我们还表明,我们的框架可以通过普朗克2018年设定的最新观测约束。
2020-03-16 astro-ph.CO hep-th
Quantum initial conditions for inflation and canonical invariance
我们调查的原始曲率扰动的初始条件下的两种类型的相关行动的转换:同时重新定义的时间和领域的量子化,并添加表面项的转换。后者包含所有的规范转换,而时间和字段的重新定义是一个独特的,非规范的转换,因为初始和目标系统使用不同的时间。通过这种变换相互关联的作用产生相同的运动方程,并保持换位子结构。它们进一步保持了量子算符期望值的时间演化,除非真空态也在变换下发生变化。这些性质表明,它是感兴趣的调查真空处方,也保持不变的正则变换。我们发现,通过最小化的真空期望值的哈密顿量和那些使用丹尼尔森真空处方得到的初始条件是不恒定的这些变换下,而通过最小化的本地能量密度得到的。我们推导出的范围内的物理不同的初始条件可通过哈密顿对角化,并说明其对标量的原始功率谱和宇宙微波背景下的刚好足够的通货膨胀模型的影响。我们还概括了一个弯曲的,依赖于时间的时空和规范不变的曲率微扰的量子标量场的动力学之间的类比。我们认为,通过最小化的重整化应力-能量张量获得的真空处方的不变性,应该使它的首选程序设置初始条件的原始扰动。在这项工作中审查的所有其他程序产生模糊的初始条件,这是有问题的理论和实践。
2020-05-27 astro-ph.CO gr-qc
Resurrecting power law inflation in the light of Planck results
众所周知,具有指数势的正则标量场可以驱动幂律暴胀(PLI)。然而,在这样的模型中的张量标量比原来是大于严格的限制设置最近的普朗克结果。我们提出了一个新的幂律暴胀模型,其标量谱指数、张量标量比和非高斯参数$f_{_{\mathbf{NL}}}^{\mathrm{equil}}$与普朗克的结果非常一致。在这个模型中,暴胀是由具有逆幂律势的非正则标量场驱动的。我们模型的拉格朗日量在结构上类似于正则标量场的拉格朗日量,并且动力学项具有幂律形式。我们的模型的一个简单的扩展解决了优雅的退出问题,通常困扰模型的幂律通货膨胀。
2013-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black holes in non-canonical scalar field inflation driven by quartic potential in the presence of bump
本文在非正则幂律暴胀框架中引入带微小凸起的四次势,通过参数调节增强小尺度标量功率谱以产生三类PBHs,并预言可探测的次级引力波信号。
2024-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black holes and secondary gravitational waves from inflationary model with a non-canonical kinetic term
在非正则动力学项的峰值作用下,原始曲率扰动的振幅在小尺度下可以增强7个数量级,而在大尺度下与观测结果保持一致.峰值函数和暴胀势不受此机制的限制。我们以Higgs模型和T模型为例,展示了丰富的不同质量的原初黑洞暗物质和不同峰值频率的标量诱导次级引力波是如何产生的。我们还发现,原初曲率扰动和标量诱导次级引力波的能量密度的增强功率谱可以有一个尖锐的峰值,也可以有一个宽的峰值。由增强机制产生的具有$10^{-14}-10^{-12} M_{\odot}$周围质量的原初黑洞可以构成几乎所有的暗物质,伴随原初黑洞产生的标量诱导次级引力波可以通过脉冲星定时阵和天基引力波观测站进行检测。因此,该机制可以通过原始黑洞暗物质和引力波观测来检验。
2021-04-10 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Black Holes and Local Non-Gaussianity in Canonical Inflation
原始黑洞(PBH)不可能在慢滚的正则单场暴胀中产生足够多的暗物质。这一结论是鲁棒的本地非高斯之间的相关性长,短波长的曲率模式,我们表明,在缓慢滚动本地原始黑洞丰度没有影响。对于逃避这种不去的原型模型,超慢滚(USR),这些压缩的非高斯相关性最多有一个订单单位的影响,PBH产生的曲率波动的模型,否则将无法形成足够的PBH的方差。此外,USR的跃迁是一个成功的模型所必需的,它甚至抑制了这种小的增强,除非它导致暴胀子动能在e倍的一小部分中大幅增加,我们称之为大而快的跃迁。一路上,我们适用于在形式主义,三角洲N形式主义,和规范变换计算非高斯和照亮这些结果的物理起源的不同方面。在压缩极限的局部非高斯性并没有削弱高斯的结论,PBH作为暗物质在正则单场膨胀需要一个复杂的和微调的潜在的形状与一个时代的慢卷是短暂的违反。
2019-02-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational constraints on tachyon and DBI inflation
我们提出了一个系统的方法,在慢滚近似的非正则单场膨胀模型的扰动观测值的评估,这与字段重新定义结盟,使预测建立了广泛的模型。我们用它来研究各种非正则暴胀模型,包括Tachyon暴胀和DBI暴胀。Lambert $W$函数将在我们的方法中广泛用于观测值的评估。在超光速粒子的情况下,在慢滚近似下,模型可以近似为具有重新定义的势的正则场,这产生的预测比正则等价物更符合观测。对于DBI暴胀模型,我们考虑标量势和翘曲几何的贡献。在四次势的情况下,我们发现一个公式下的非相对论和相对论行为的标量DBI暴胀的观测量。对于二次势,我们发现两个分支的非相对论性的情况下,由模型参数的竞争,而相对论性的情况下,我们发现与文献中已有的结果一致。我们提出了一个比较最新的普朗克卫星观测。我们研究的大多数非正则模型,包括超光速粒子,比具有相同潜力的正则模型更好地拟合数据,但我们发现,DBI模型在慢滚制度难以匹配的数据。
2014-02-26 astro-ph.CO
Vanishing of local non-Gaussianity in canonical single field inflation
我们研究了可观测的原始局部非高斯性在两个相反的规范单场暴胀制度:吸引子(标准单场慢卷暴胀)和非吸引子(超慢卷暴胀)的生产。在吸引子区域,使用同动坐标的双谱的压缩极限的标准导数给出了著名的Maldacena的一致性关系$f_{NL} = 5(1-n_{s})/12$。另一方面,在非吸引子区域,压缩极限提供了一个实质性的违反由$f_{NL} = 5/2$给出的这个关系。在这项工作中,我们认为,无论通货膨胀是吸引子或非吸引子,可观察到的原始局部非高斯的大小被预测为$f_{NL}^{obs} = 0$(一个结果,已经被理解为在吸引子模型的情况下举行)。为了证明这一点,我们遵循使用所谓的共形费米坐标(CFC),最近在文献中介绍。这些坐标参数化了扰动FRW时空中惯性观测者的局部环境,允许人们识别和计算规范不变量,如$n$ -点关联函数。具体地说,我们发现,在暴胀期间,所有的模式已经退出视界后,压缩极限的3点关联函数的曲率扰动消失在CFC框架,无论暴胀制度。我们认为,这种取消应该持续通货膨胀结束后。
2018-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tilt and Tensor-to-Scalar Ratio in Multi-Scalar Field Inflation: Non-Sum-Separable Case
本文探讨了非和可分情形下的正则多标量场暴胀,通过引入动能与势能项间的线性耦合项,有效降低了谱指数 $n_{s}$ 和张量标量比 $r$ 的预测值,使其符合近期 Planck+BICEP/Keck 的观测约束,从而验证了混沌型势的可行性。
2025-04-09 astro-ph.CO gr-qc
Planck Limits on Non-canonical Generalizations of Large-field Inflation Models
在本文中,我们考虑两个情况下的例子Dirac-Born-Infeld(DBI)推广的正则大场暴胀模型,其特征在于降低声速,$c_{S} < 1$。声速的降低降低了张量-标量比,提高了模型与数据的拟合,但增加了等边模非高斯性,$f^\mathrm{equil.}_\mathrm{NL}$,普朗克卫星的最新结果受到新的上限的约束。我们检查这些模型的约束,根据最近的普朗克和BICEP/凯克的结果,并发现他们有一个大大减少的窗口的可行性。$f^\mathrm{equil.}_\mathrm{NL}$的上限对应于声速的下限和相应的$r \sim 0.01$张量标量比的下限,因此不久的将来宇宙微波背景观测可能能够排除整个DBI暴胀模型。然而,结果并不普遍:红外型DBI膨胀模型,其中的声速随时间增加,不受约束。
2017-03-27 astro-ph.CO
Exploring the CMB Power Suppression in Canonical Inflation Models
有一些证据表明,在$l \sim 20-30$周围的CMB多极中存在功率抑制。如果认真对待的话,这与最简单的暴胀模型是有矛盾的,暴胀模型是由一个具有标准类型的缓慢变化势函数$V(ϕ)$的单个标量场驱动的。这种势函数产生几乎尺度不变的谱,因此它们不具有必要的功率抑制。在本文中,我们探讨了规范的二阶导数通货膨胀模型,与一个阶梯状的功能,在潜在的,可以提高与数据的一致性。我们发现,当一个利用标准的慢滚近似公式的功率谱,可以作出改进。然而,我们发现,为了在功率谱中有一个足够局部化的特征,以便不显著地破坏较高的$l$或较低的$l$,势的阶梯状特征必须如此尖锐,以至于标准的慢滚近似被打破。这导致我们通过数值求解Bunch-Davies模式函数来执行功率谱的精确计算。我们发现,相应的CMB多极不提供一个很好的协议与数据。我们的结论是,除非有微调,典型的通货膨胀模型不适合这种抑制的数据。
2019-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Realization of blue spectrum in generalized Galileon super-inflation models
根据Galileon暴胀的思想,通过考虑作用量中的某些非正则动力学项,我们实现了一个导致蓝倾张量扰动的超暴胀阶段.我们还表明,除了伽利略长期的行动导致避免鬼不稳定性在这个设置。
2018-01-09 astro-ph.CO gr-qc
Canonical Scalar Field Inflation with String and $R^2$-Corrections
假设一个标量场控制着暴胀时代,我们考察了弦和$f(R)$引力修正对正则标量场暴胀动力学的综合影响,并施加了原初引力波速度与光速相等的约束。特别地,我们研究了存在$αR^2$修正的Einstein-Gauss-Bonnet引力的暴胀动力学,其中$α$是自由耦合参数。正如在纯爱因斯坦-高斯-邦纳引力中的情况一样,引力波以光速在时空中传播的认识,强加了高斯-邦纳耦合函数$ξ(ϕ)$服从微分方程$\ddotξ=H\dotξ$的约束,其中$H$是哈勃速率。随后,标量场的时间导数的关系被提取,这意味着模型的标量函数,这是高斯-邦纳耦合和标量势,是相互关联的,并且简单地指定其中之一立即指定另一个。在这个框架中,自由地指定$ξ(ϕ)$并从运动方程中提取相应的标量势是有用的,但相反的方法仍然是可行的。我们证明,该模型可以产生一个可行的暴胀现象和广泛的自由参数。此外,一个值得注意的问题是,当$R^2$修正项的耦合参数$α$是普朗克单位的$α<10^{-3}$时,$R^2$项实际上可以忽略,并且可以获得与纯爱因斯坦-高斯-邦纳理论相同的运动方程,但是动力学仍然变化,因为现在$\frac{\partial f}{\partial R}$的时间导数不为零。
2020-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large Local Non-Gaussianity from General Single-field Inflation
我们研究了超慢卷暴胀的非高斯特征。在一般的初始条件下计算了双谱和三谱。三谱是局部形状,在双谱的情况下。我们表明,预测的本地非高斯性是强大的再次推广Bunch-Davies真空。在这种情况下,Suyama-Yamaguchi关系饱和。
2013-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Canonical Inflation in Supergravity
研究了超引力中非正则动力学项对暴胀的影响。我们发现,这种高导数动力学项的最大影响是由于他们通过对辅助场的影响而引起的对势的修正,辅助场现在具有立方运动方程。这与通常的(非超对称)有效场论展开式相反,后者假设质量抑制的高阶导数项不影响已经存在的低阶导数项。我们用几个例子证明,这种变化的潜力可以显着修改的通货膨胀的动态。我们的结果有直接的影响,有效的描述来自弦论,其中较高的衍生动力学条款通常存在的通货膨胀。此外,我们阐明了结构的理论在参数范围内有三个真正的解决方案的辅助领域的运动方程,研究所产生的三个分支的理论,并发现其中之一遭受的奇异性波动的传播速度。
2014-02-20 astro-ph.CO hep-th
Canonical single field slow-roll inflation with a non-monotonic tensor-to-scalar ratio
我们采用一种实用的、模型无关的方法来研究单场慢卷正则暴胀,方法是不对势施加条件,而是对慢卷参数$ε(ϕ)$及其导数$ε^{\prime }(ϕ)$和$ε^{\prime\prime }(ϕ)$施加条件,从而提取出张量标量比$r$和在产生扰动的$ϕ_{H}$处运行的$n_{sk}$的一般条件,一些$50$ $-$ $60$ $e$ -在膨胀结束前折叠。我们发现相当普遍的模型,其中$ε(ϕ)$开发的最大值,一个相对较大的$r$是最有可能伴随着一个积极的运行,而可以忽略不计的张量标量比意味着负运行。然而,最终的答案是根据慢滚参数$ξ_2(ϕ)$给出的。为了适应一个大的张量标量比,满足普朗克数据所允许的极限值,我们研究了一个非单调的$ε(ϕ)$减少在大部分的通货膨胀。由于在$ϕ_{H}$时慢滚参数$ε(ϕ)$增加,因此我们要求$ε(ϕ)$为$ϕ> ϕ_{H}$发展一个最大值,之后$ε(ϕ)$减小到小值,在此产生大多数$e$ -折叠。膨胀的结束可能通过混合机制发生,并且小的场偏移$Δϕ_e\equiv |ϕ_H-ϕ_e |$通过$ε(ϕ)$的足够薄的轮廓获得,然而,其不应与第二慢滚参数$η(ϕ)$冲突。作为这种分析的结果,我们发现$Δϕ_e$,$r_H$和标量谱指数$n_{sH}$的界限。最后,我们提供的例子,这些考虑明确实现。
2016-04-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-canonical Higgs inflation
本研究探讨了具有DBI形式非正则动能项的Higgs暴胀,发现虽能将满足标量功率谱振幅的非最小耦合常数$ξ$降至$\mathcal{O}(10)$,但为满足谱指数与张标比联合约束仍需$ξ$达$10^4$量级,幺正性破坏问题依然存在。
2024-01-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Speed of sound and scalar spectral index: Reconstructing inflation and reheating in a non-canonical theory
本研究在含非线性动能项的非正则理论框架下,结合慢滚近似与标量谱指数、声速的参数化,重构暴胀的有效势与耦合函数,分析再加热时期特征,并利用天文观测数据约束模型参数空间。
2024-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constant-roll approach to non-canonical inflation
研究了恒滚暴胀的情形,其中暴胀子是一个带有修正动力学项的标量场,称为非正则标量场。这种修改导致慢滚参数的一些变化,并且通过将第二慢滚参数作为常数,也改变了哈勃参数的微分方程。通过对$η=β$的假设和对微扰方程的重新考虑,可以清楚地看到标量谱指数和标量微扰振幅中应该有一些修正项。在求出精确解后,得到了视界穿越时刻的主要摄动参数。然后通过绘制$r-n_s$图,表明对于某些特定的$β$值,可以找到与观测数据很好的一致性。此外,考虑到模型的吸引子行为,导致这一结果,该功能可以适当地满足。
2019-09-26 astro-ph.CO hep-ph
Revisiting the Chern-Simons interaction during inflation with a non-canonical pseudo-scalar
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);Research Center for the Early Universe (RESCEU), Graduate School of Science, The University of Tokyo(东京大学理学研究系宇宙早期宇宙研究中心);INAF, Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台)
本文研究了非规范伪标量场在暴胀期间的Chern-Simons相互作用,通过降低声速抑制标量扰动以增强张量信号,实现几乎完全极化的重力波产生。
2026-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes generated by fast-roll mechanism in non-canonical natural inflation
本研究提出广义非正则自然暴胀中的新型快滚机制,通过设置非正则质量标度参数形成类悬崖区域产生原初黑洞与引力波,可匹配多类观测结果且满足理论与观测约束。
2024-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation in the Generalized Inverse Power Law Scenario
通过推广中间模型的逆幂律势,我们提出了一个单场暴胀模型。我们研究我们的模型的宇宙微波背景辐射的原始各向异性的含义。具体来说,我们应用慢滚近似计算标量谱倾斜$n_s$和张量标量比$r$。并将计算结果与普朗克卫星的最新观测数据进行了比较。我们发现,通过选择适当的参数值,我们的模型可以很好地描述普朗克数据。
2013-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on the canonical single-field slow-roll inflation model from observations
Qingdao University of Science and Technology(青岛科技大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);Civil Aviation University of China(中国民航大学)
该研究利用两种互补方法,结合最新观测数据约束单场慢滚暴胀参数,发现单项式势模型被排除,而凹势模型如Starobinsky模型更受青睐,并给出极小的张量谱指数及其跑动上限。
2026-09-15 astro-ph.CO
One-Loop Tensor Power Spectrum from a Non-Canonical Spectator Field during Inflation
Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(杭州高等研究院,中国科学院大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所)
利用in-in形式计算了非正则旁观者场暴胀场景下张量功率谱的单圈修正,发现局域高斯耦合导致有效张标比$r_{\mathrm{eff}}$的$\mathcal{O}(1)$修正,而快速振荡耦合可将其提高数个数量级。
2026-06-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Rescaled Einstein-Hilbert Gravity: Inflation and the Swampland Criteria
在这项工作中,我们将研究一类$f(R,ϕ)$重力模型,在暴胀时代,这是大曲率制度,导致一个有效的暴胀拉格朗日,其中包含一个重新缩放的爱因斯坦-希尔伯特项$αR$的存在下,一个典型的最小耦合标量场。无量纲参数$α$被选择为在$0<α<1$范围内取值,研究这些重新标度的爱因斯坦-希尔伯特$f(R,ϕ)$引力的主要动机是,重新标度的作用可以使一个与沼泽地准则不相容的正则标量场理论与沼泽地准则相容。正如我们将展示的,通过研究2018年普朗克合作论文中出现的大量暴胀势对暴胀的约束,一些模型实现了与普朗克约束和沼泽地准则的同时兼容性,而这是可能的模型的主要特征是参数$α$必须取的小值。
2021-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ultra slow-roll G-inflation
传统的慢滚近似在所谓的“超慢滚”暴胀模型中被打破,在这种模型中暴胀子势是完全(或非常)平坦的。(正则)超慢卷暴胀的有趣性质是曲率扰动在超视界尺度上增长,但具有尺度不变的功率谱。本文研究了具有非正则标量场动力学项的超慢卷暴胀动力学,即超慢卷G-暴胀。我们计算的曲率扰动的演变,并表明,原始功率谱遵循一个破碎的功率定律与振荡功能。结果表明,这可以解释宇宙微波背景温度各向异性中缺乏大尺度功率的原因。我们还指出,在超慢滚G-暴胀中,零能量条件的违反是被禁止的,因此,只要暴胀是由势驱动的,蓝张量倾斜是不可能的。然而,如果能量密度由标量场的动能支配,这种说法就不成立。
2016-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Pole Inflation - Shift Symmetry and Universal Corrections
普朗克数据的一个有吸引力的解释是由具有奇异非正则动力学项的暴胀模型提供的:动力学函数的洛朗展开转化为正则场中具有几乎平移对称平台的势。位移对称性可以通过包含高阶极点而在大的场值处被打破,高阶极点需要被分级抑制,以免破坏暴胀平台。由此产生的通货膨胀的动力学和预测的修正被证明是普遍的,在最低阶,并可能在大的角尺度诱导功率损耗。在最低阶有没有从一个极点的更正只是一个订单,我们认为,这种现象是与众所周知的扩展无标度结构中产生的弦论的情况。最后,我们概述了弦环效应可能引起的其他校正。
2016-01-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic growth of quantum fluctuations during inflation
介绍了慢卷暴胀的标准场论方法。然后,我们表明,为了计算的正则规范不变的量子涨落的均方与一个通用的字段,对数的标度因子必须被用来作为时间变量的福克-普朗克方程中的随机方法。然后,我们计算了不同的测试场的增长与一个小的有效质量在慢卷暴胀模型,比较的结果与一个规范不变的正则起伏与暴胀,Mukhanov变量。我们发现,在大多数单场暴胀模型中,这种涨落的增长速度比任何具有非负有效质量的测试场都要快,但混合模型除外。
2011-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$α$-Attractor and Reheating in a Model with Non-Canonical Scalar Fields
本文考虑了两种具有E模型势的非正则标量场(快子场和DBI场)。我们在这些模型中研究宇宙学暴胀,以寻找可能的$α$ -吸引子。我们发现,类似于典型的标量场的情况下,在快子和DBI模型都有一个值的标量谱指数在小$α$限制,这只是一个函数的e倍数。然而,DBI模型中的$n_{s}$值与其他模型有些不同。并与Planck 2015 TT、TE、EE+lowP数据进行了比较。在这些模型中,研究了充气后的再加热阶段,这对模型的参数给出了更多的约束。
2018-02-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generating primordial features at large scales in two field models of inflation
我们研究了由两个标量场驱动暴胀时,原始功率谱(PPS)中大尺度特征的产生。在暴胀的正则单场模型中,这些特征通常是由于偏离慢滚状态而产生的。虽然从慢滚的偏差,可以自然地实现在两个领域的模型,由于在字段空间中的轨迹的急转弯,功能在最大规模的CMB温度各向异性所建议的类型是更难以实现的模型,涉及两个典型的标量场由于存在的等曲率波动。相反,我们表明,标量场的动力学项之间的耦合可以很容易地产生这样的功能。我们讨论的模型,其理论预测与目前的观察是一致的,并强调我们的结果的影响。
2020-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th