Composite Hybrid Inflation : Primordial Black Holes and Stochastic Gravitational Waves
Sorbonne Université(索邦大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Yonsei University(延世大学);Université Claude Bernard Lyon 1(里昂第一大学);IP2I(伊恩·皮埃尔·加朗物理研究所);University of Johannesburg(约翰内斯堡大学);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等研究院);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe(卡弗里宇宙物理学和数学研究所);The University of Tokyo(东京大学);Tongji University(同济大学)
研究复合混合膨胀中原始黑洞和随机引力波的产生,通过有效奇性拉格朗日量分析行走动力学,揭示原始黑洞和引力波的生成机制及限制条件。
2026-03-23 astro-ph.CO hep-ph
Void magnetic field and its primordial origin in inflation
由于星系、星系团甚至空区中的磁场都被观测到了,因此从理论上解释其起源的努力受到了强烈的推动。有趣的是,暴胀是造成磁场和密度扰动的原因。然而,众所周知,暴胀磁生有几个问题。我们探讨这些问题,通过使用一个特定的模型,即动力学耦合模型,并显示该模型是如何受到约束。模型独立的参数进行了讨论。
2014-02-05 astro-ph.CO hep-ph
Inflationary Primordial Black Holes as All Dark Matter
本文利用$\sim10^{20}$ -- $10^{28}\,\mathrm{g}$ ~[1]对原初黑洞提出了一个新的微透镜约束,重新讨论了原初黑洞是所有暗物质的观点。我们已经表明,更新的观测约束建议可行的质量函数PBH作为所有DM有一个峰值在$\simeq 10^{20}\,\mathrm{g}$与一个小宽度$σ\lesssim 0.1$,通过施加观测约束的扩展质量函数以适当的方式。我们还提供了一个通货膨胀模型,成功地产生PBH作为所有DM满足这一要求。
2017-05-18 astro-ph.CO hep-ph
The Primordial Black Hole Formation from Single-Field Inflation is Still Not Ruled Out
针对最近出现在arXiv:2303.00341中的批评,我们认为,在早期宇宙中形成原始黑洞的标准场景基于单场膨胀中的超慢滚动阶段并不排除。
2023-03-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Exploring primordial black holes and gravitational waves with R-symmetric GUT Higgs inflation
本文在类无标度超引力框架下研究R对称GUT希格斯暴胀,通过超慢滚阶段放大标量功率谱,同时解释原初黑洞暗物质和可探测的标量诱导引力波背景。
2025-01-02 astro-ph.CO hep-ph
Lattice study of primordial black hole formation in bumpy axion inflation
Kavli IPMU (WPI), UTIAS, University of Tokyo(东京大学);ICRR, University of Tokyo(东京大学);Physics Division, Faculty of Science, Kanagawa University(神奈川大学);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN(理化学研究所);Department of Physics, Tohoku University(东北大学)
利用格点模拟研究凹凸势轴子U(1)暴胀模型中曲率扰动的增强及其导致的原始黑洞形成,发现产生的黑洞丰度足以解释暗物质。
2026-07-03 astro-ph.CO hep-ph
Formation of Primordial Black Holes from Warm Inflation
原始黑洞(PBH)是对早期宇宙物理学,特别是暴胀的独特探测。有鉴于此,我们研究了PBH的形成过程中产生的暖膨胀模型的过密扰动的崩溃。对于我们的模型,我们发现原始曲率功率谱在大尺度(小$k$)下是红倾斜的(谱指数$n_s<1$),并且与CMB观测所允许的$n_s-r$值一致。除此之外,对于小PBH尺度(大$k$),它具有蓝倾斜($n_s>1$),具有形成PBH所需的足够大的原始曲率功率谱幅度。这些特征起源于暖膨胀期间暴胀子与其他场的耦合。我们讨论了暴胀子耗散对PBH尺度原初功率谱增强的作用。我们发现,在我们的暖暴胀模型的某些参数范围内,质量为$\sim 10^3$ g的PBH可以形成显着的丰度。这种微小质量的PBH具有短的寿命$\sim 10^{-19}$ s,并且在早期宇宙中会蒸发成霍金辐射。在这项研究中,我们进一步讨论了蒸发对所产生的PBH的初始质量分数的限制和普朗克质量的PBH遗迹构成的暗物质的可能性。
2019-10-11 astro-ph.CO hep-ph
Simple Cosmological Solution to the Higgs Instability Problem in the Chaotic Inflation and Formation of Primordial Black Holes
我们重新审视了混沌暴胀和亚稳电弱真空之间的相容性,混沌暴胀为初始条件问题提供了一个自然的解决方案,亚稳电弱真空是由LHC的结果和当前对顶夸克和希格斯玻色子玻色子的质量测量所提出的。众所周知,混沌暴胀对电弱真空的稳定性构成威胁,因为它在暴胀或预热过程中容易产生大的希格斯起伏,并引发灾难性的真空衰变。在本文中,我们提出了一个简单的宇宙学解决方案,其中真空是稳定的混沌膨胀,预热和之后。这个简单的解自然地预言了原始黑洞的形成。我们发现有趣的参数区域,目前的暗物质密度是由他们提供的。此外,热leptogenesis可以容纳在我们的场景。
2016-11-19 astro-ph.CO hep-ph
A double-running inflaton mass for a flat potential and an assisted hilltop inflation
我们提出了一个方案,使暴胀子的潜力从原点的小场慢卷暴胀。在这种情况下,暴胀子质量平方通过一个重整化群,它不仅依赖于暴胀子场,而且依赖于一个辅助场。由于辅助场的参与,可以自然地设置慢滚充气的初始条件,并且可以通过场的真空期望值来平坦充气势。应用这一思想,我们提出了一个方案的通货膨胀,在这里称为\textit{assisted hilltop inflation},这是免费的初始条件和平坦性问题的通货膨胀。
2018-06-12 astro-ph.CO hep-ph
Primordial black holes and associated gravitational waves in axion monodromy inflation
在轴子单值暴胀中,暴胀是由具有超普朗克场值的轴子在叠加正弦调制的单值势中驱动的。轴子与无质量规范场的耦合可以在暴胀过程中诱导大量的粒子产生,导致大的非高斯曲率扰动,导致原始黑洞的形成。在本文中,我们探讨的轴子单值暴胀模型,有利于形成原始黑洞的质量范围从$10^8$克到$20$太阳质量的参数空间。我们还研究了相关的引力波及其在脉冲星定时阵列和干涉测量实验中的探测。
2018-11-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial Features as Evidence for Inflation
在原始宇宙中,质量远大于事件视界质量尺度的场(如暴胀中的哈勃参数)无处不在,并且可以不时地被激发并围绕其最小值快速振荡。这些激发能诱导出特定的密度扰动模式,记录了原始宇宙尺度因子的时间依赖性,从而为暴胀范式或其替代范式提供了直接证据。这种效应通常在理论和数据分析中被平均,但可以用于针对具有高多极的密度扰动的实验。
2011-06-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The inflation trilogy and primordial black holes
受标准模型扩展预测的标量场启发,提出由不同标量场驱动冷、暖、热三阶段暴胀场景,其中暖暴胀阶段产生的小尺度密度涨落可形成解释全部暗物质的原初黑洞,并产生具有质量间隙的独特质量函数。
2024-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Primordial Black Hole Formation from Single-Field Inflation is Not Ruled Out
在早期宇宙中形成原始黑洞的标准方案是基于单场膨胀中的超慢滚动阶段,此时短尺度模式的振幅与CMB平台相比有所增强。基于一般的参数,我们表明,从短模式的大规模线性功率谱的环路修正是小的,并得出结论,该方案不排除。
2023-01-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial Non-Gaussianities from Inflation Models
这是对暴胀模型的原始非高斯性的教学评论。我们介绍用于计算这些数量的形式主义和技术。我们回顾了不同的机制,可以产生可观察到的大的非高斯在通货膨胀,和独特的签名,他们留下的非高斯配置文件。它们是对通货膨胀动态的潜在有力探测。我们还提供了一个非技术和定性的主要结果和基础物理总结。
2010-06-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Distinguishing between Extra Natural Inflation and Natural Inflation after BICEP2
本文详细计算了(超)自然暴胀的张量标量比、运行谱指数和运行谱的运行,并与最近的BICEP 2资料、PLANCK卫星资料和未来的21 cm资料进行了比较。我们发现,自然暴胀和超自然暴胀对运行谱指数和运行谱的预测是不同的。在不久的将来,对运行谱指数的观测可能会达到足够的精度,使我们能够区分额外的自然暴胀和自然暴胀。通过运行谱的运行来区分模型不是不可能的,但对于未来的实验来说更具挑战性。
2014-07-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial Black Hole Generation in a Two-field Inflationary Model
总结了我们在一类双场暴胀模型中关于原初黑洞产生的工作。关键因素是背景轨迹在场空间中的急转弯。我们表明,某些类的解决方案的运动方程恰恰表现出这种行为。其中,我们找到的解决方案,它描述了一个超慢卷和慢卷阶段的通货膨胀之间的过渡。
2021-12-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial Black Holes from Inflation and Quantum Diffusion
由于在小尺度上共动曲率扰动的增强,在单场暴胀模型中可以产生作为暗物质的原始黑洞。这种机制需要离开慢滚阶段进入非吸引子阶段,在此期间,暴胀子穿过平台,其速度呈指数下降。我们认为,量子扩散对原始黑洞的质量分数有显着的影响,使经典的标准预测不可信。
2018-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the robustness of the primordial power spectrum in renormalized Higgs inflation
我们研究的宇宙学后果的高维运营商尊重树级希格斯膨胀行动的渐近对称性。这些算符对重整化群增强势的主要贡献局限在一个紧场范围内,其上限接近暴胀结束。在所谓的宇宙体系中,原始涨落的光谱对辐射修正几乎不敏感,并且与目前的宇宙学数据非常一致。然而,高维算子可以发挥重要的作用,在关键的希格斯膨胀的情况下,包含一个准拐点沿膨胀轨迹。辐射修正与这个准拐点的相互作用可能会转化为对暴胀观测值的相当大的修改。
2018-02-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Observable Primordial Gravitational Waves from Cosmic Inflation
本文回顾了暴胀产生原初引力波随机背景的机制,探讨了暴胀后刚性期对引力波的增强作用使其达到可观测水平,并在混合暴胀与Palatini引力模型中展示了具体实例。
2023-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation from Charged Scalar and Primordial Magnetic Fields?
本文提出了一个暴胀模型,其中暴胀子场是一个与U(1)规范场耦合的复标量场。由于势的轴对称性,暴胀由径向驱动,而角场由U(1)衡量。由于暴胀子与规范场的耦合,规范场动态地产生了一个依赖于时间的质量项,破坏了共形不变性。我们研究了在暴胀过程中是否可以通过依赖于时间的U(1)规范动力学耦合产生大量的原始磁场。
2010-04-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial blackholes and gravitational waves for an inflection-point model of inflation
在这篇文章中,我们提供了一个新的宇宙丰度的原始引力波和原始黑洞起源于初始暴胀微扰的通货膨胀的拐点模型的通货膨胀发生在普朗克尺度以下的密切关系。当前普朗克对张量-标量比的约束,光谱倾斜的运行,以及宇宙中暗物质含量的丰度,我们可以推导出当前原始黑洞丰度的严格限制在一个范围内,$9.99712\times 10^{-3}<Ω_{PBH}h^{2}<9.99736\times 10^{-3}$。
2014-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Remark on approximation in the calculation of the primordial spectrum generated during inflation
我们重新检查近似的分析计算的原始频谱的宇宙学扰动在暴胀过程中产生的。以两个暴胀模型(混沌暴胀和自然暴胀)为例,数值验证了这些近似的准确性。
2000-07-07 astro-ph hep-ph
Scratches from the Past: Inflationary Archaeology through Features in the Power Spectrum of Primordial Fluctuations
暴胀可以提供对物理学的独特见解,在任何现实的地球实验中都无法复制的最高可用能量尺度。原始功率谱中的特征通常在广泛的暴胀模型及其替代模型中被预测,并且在观测上是寻找非最小暴胀模型证据的最被忽视的渠道之一。来自宇宙微波背景观测的约束涵盖了最广泛的特征频率范围,但最敏感的约束将来自未来的大尺度结构调查,可以测量最大数量的线性和准线性模式。
2019-03-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Full bispectra from primordial scalar and tensor perturbations in the most general single-field inflation model
在最一般的单场暴胀模型中,我们计算了原始曲率和张量扰动的全双谱,即自双谱和互双谱。给出了k-暴胀和势驱动暴胀的极限公式。这些表达式对于估计宇宙微波背景辐射的温度和偏振各向异性的全双谱是有用的。
2013-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark energy from primordial inflationary quantum fluctuations
我们表明,目前的宇宙加速可以解释为一个几乎无质量的标量场经历量子涨落在原始的通货膨胀。假设它的质量不超过今天的哈勃参数,这个场在宇宙学时代已经被冻结,直到最近才开始主宰宇宙。通过使用超新星的数据,完成从星系调查和宇宙微波背景各向异性的重子声振荡,我们推断的原始暴胀的能量尺度约为几个TeV,这意味着可以忽略不计的张量标量比的原始波动。此外,我们的模型表明,通货膨胀持续了极长的时间。因此,暗能量可能是宇宙暴胀的自然结果,接近于电弱能量标度。
2010-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Hole Production in Inflationary Models of Supergravity with a Single Chiral Superfield
本文提出了一个具有单手征超场的超引力双拐点暴胀模型。这样的模型允许在小尺度上产生原始黑洞(PBH),这可以解释暗物质的很大一部分。此外,在真空中,还可以用很小的宇宙学常数给出一个小的、可调的超对称破缺。
2018-09-22 hep-ph
Primordial Black Holes as Dark Matter and the Tachyonic Trap During Inflation
Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)(高级大学院大学);High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构);Center for Physical Sciences and Technology (FTMC)(物理科学和技术中心);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);The University of Tokyo(东京大学);CSIC-Universitat de València(西班牙国家研究委员会-瓦伦西亚大学)
多场膨胀期间的共振过程生成原初黑洞,可能构成暗物质,并产生可被未来空间干涉仪探测的随机重力波。
2025-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Chiral gravitational waves and primordial black holes in UV-protected Natural Inflation
我们考虑一个紫外保护的自然暴胀方案,涉及陈-西蒙斯的暴胀子和一些超越标准模型规范场之间的相互作用。宇宙的加速膨胀是由对暴胀尺度敏感的引力增强摩擦和与规范波动爆炸性产生相关的量子摩擦效应的组合支持的。这两种速度抑制机制的协同作用允许:$i)$自然暴胀势只涉及次普朗克耦合常数,$ii)$以原始黑洞的形式产生暗物质成分,$iii)$在小尺度下可能观察到手征引力波的背景。
2020-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial blackholes from Gauss-Bonnet-corrected single field inflation
在早期宇宙中通过过密区域的引力坍缩形成的原始黑洞可能对现在的暗物质遗迹密度有很大的贡献。暴胀为原初黑洞的产生机制提供了一个自然的框架。例如,具有微调标量势的单场暴胀模型可能会表现出一段超慢滚动的时期,在此期间,曲率扰动可能会增强,成为原始黑洞的种子,因为相应的尺度重新进入视界。在这项工作中,我们提出了一个原始黑洞形成的替代机制。我们考虑一个模型,其中一个标量场耦合到高斯-邦纳项,并表明,原始黑洞可能是种子时,标量位项和高斯-邦纳耦合项几乎平衡。在这个模型中,大曲率微扰不仅导致了原初黑洞的产生,而且还产生了二阶引力波。我们计算了当前引力波的密度参数,并通过与未来引力波实验的灵敏度界限进行比较,讨论了信号的可探测性。
2021-10-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Primordial Black Hole Formation in a Double Inflation Model in Supergravity
最近有人指出,如果在新暴胀之前存在一个预暴胀,那么新暴胀模型中的初值问题自然可以通过超引力效应得到解决。我们详细研究了这个双暴胀模型,发现由于新暴胀的特殊性质,在小宇宙尺度上的密度涨落比大尺度上的密度涨落大得多。我们表明,这将导致在生产的原始黑洞的$\sim 1 M_{\odot}$质量在一定的参数区域的双膨胀模型。我们强调,这些黑洞可能与我们星系晕中观察到的MACHO一致。
1997-10-22 hep-ph
Quantum Loop effects to Primordial perturbations at the end of Type III hilltop inflation models
本文解析计算III型山顶暴涨模型结束时的原初扰动谱,发现暴涨子自相互作用的单圈修正可忽略,而暴涨子与瀑布场相互作用的圈效应在瀑布场真空期望值较小时可能显著。
2023-12-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Double Inflation in Supergravity and Primordial Black Holes Formation
在这次演讲中,我们提出了超引力中的自然双暴胀模型。混沌暴胀首先是由于南武-戈德斯通式的移位对称性而发生的。在混沌暴胀过程中,第二次暴胀(新暴胀)的初始值被设定,由于Kähler势中的小线性项,该初始值足够远离势的局部最大值。那么,在这两次暴胀期间,都可能产生当前视界尺度内的原始波动。混沌暴胀产生了导致宇宙微波背景辐射和大尺度结构各向异性的原始涨落,而新暴胀产生了较小尺度的涨落。由于新暴胀的奇特性质,它们可以变得像$10^{-1}$ - $10^{-2}$那么大,这可能导致原生黑洞的形成。
2002-01-25 astro-ph hep-ph
Primordial Black Holes in Higgs-$R^2$ Inflation as a Whole Dark Matter
原始黑洞是在希格斯膨胀的最小UV扩展中产生的,其中包含$R^2$项。我们表明,与标准模型测量和普朗克观测结果一致的参数导致$M_{\rm PBH} \in (10^{-16}, 10^{-15}) M_\odot$原始黑洞具有显着的丰度,这可能是由大部分的暗物质。
2020-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Density Fluctuations and Primordial Black Hole Formation in Natural Double Inflation in Supergravity
我们研究了最近提出的超引力自然双暴胀模型。混沌暴胀首先是由于南武-戈德斯通式的移位对称性而发生的。在混沌暴胀过程中,第二次暴胀(新暴胀)的初始值被设定,由于Kähler势中的小线性项,该初始值足够远离势的局部最大值。那么,在这两次暴胀期间,都可能产生当前视界尺度内的原始波动。混沌暴胀产生了导致宇宙微波背景辐射和大尺度结构各向异性的原始涨落,而新暴胀产生了较小尺度的涨落。由于新暴胀的奇特性质,它们可以变得像$10^{-1}$ - $10^{-2}$那么大,这可能导致原生黑洞的形成。
2001-07-13 astro-ph hep-ph
Primordial black hole dark matter from inflation: the reverse engineering approach
限制暴胀时代是现代宇宙学的目标之一。为了充分利用当前和未来的小尺度观测,有必要设计工具将它们与早期宇宙动力学直接联系起来。我们在这里提出了一种新的逆向工程方法,能够连接基本的后期观测一致的通货膨胀动力学,并最终,暴胀子潜力。采用这种方法,我们能够描述哪些条件可以引起一个凸起的高原在小尺度的曲率扰动的功率谱,这是不受CMB观测。在这种新的唯象驱动的方法,我们发现,通货膨胀可以产生一个凸起的高原的曲率扰动的频谱,可能连接三个基本的观测:一个占主导地位的组成部分的暗物质的形式小行星质量/原子大小的原始黑洞;可检测的信号在随机引力波和次主导部分的恒星质量的原始黑洞合并。
2023-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes from Inflation and non-Gaussianity
原始黑洞的起源可能是由于在暴胀过程中产生的同动曲率扰动的小尺度增强。它们在形成时的质量分数对如此大但罕见的波动中可能的非高斯性非常敏感。我们讨论了一个路径积分公式,它提供了确切的质量分数的原始黑洞在形成中存在的非高斯性。通过几类模型,一个基于单场膨胀和其他观众领域,我们表明,限制到高斯统计可能会导致严重的不准确估计的质量分数,以及原始黑洞的聚类特性。
2018-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quasicrystalline Inflation: From the Cosmological Dipole to Primordial Diffraction
Kobe University(神户大学)
该研究提出准晶暴胀理论,推导其非对角关联的动量转移限制,发现纯相子位移可产生局域功率偶极矩,为原初准周期序提供特征观测信号。
2026-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black-Hole Dark Matter via Warm Natural Inflation
我们报告的自然暖膨胀范式(WNI)的研究。我们发现两个重要的新结果出现在这个模型。一是在不超过有效场论的普朗克尺度的情况下,满足观测对宇宙微波背景(CMB)的原始功率谱的约束。第二,WNI能在黑洞质量范围的黄金窗口($10^{-16} -10^{-11}M_{\odot}$)内为原初黑洞(PBH)的产生提供完美的条件,在这个窗口内,WNI能在满足观测约束的前提下解释宇宙中所有的暗物质含量。
2022-10-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Can massive primordial black holes be produced in mild waterfall hybrid inflation?
本文结合随机与$δN$形式,以非微扰数值方法研究混合暴胀产生大质量原初黑洞的可能性,发现瀑布阶段足够长时原初黑洞会被过度产生。
2016-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes from an inflationary potential valley
本研究提出一个具有局部极小值的玩具暴胀模型,通过增强曲率扰动高效产生原初黑洞,其质量窗口$10^{16}$--$10^{20}$克可构成全部暗物质。
2023-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Folded Inflation, Primordial Tensors, and the Running of the Scalar Spectral Index
我讨论折叠暴胀,暴胀模型嵌入在一个多维标量势,如弦景观。在折叠暴胀期间,场点沿着在势中转过几个角的路径演化。折叠暴胀可以导致相对较大的张量对宇宙微波背景的贡献,同时保持所有场小于普朗克尺度。我猜想,如果折叠膨胀产生一个显着的原始张量振幅,这将一般与非平凡的尺度依赖的原始标量扰动谱。
2005-01-06 astro-ph hep-ph hep-th
Unique Fingerprints of Alternatives to Inflation in the Primordial Power Spectrum
原始宇宙中的大质量场起到标准时钟的作用,并在密度扰动中留下时钟信号,直接记录原始宇宙作为时间函数的比例因子a(t)。对这些信号的测量将以一种独立于模型的方式确定原始宇宙的具体情况。在这封信中,我们介绍了一种新的机制,通过这种机制,大质量场的量子涨落起到了标准钟的作用。时钟信号在暴胀的替代方案的功率谱中表现为尺度依赖的振荡信号。
2019-02-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A new mechanism to enhance primordial tensor fluctuations in single field inflation
我们讨论了一种新的机制,以增强频谱的原始张量涨落在单场暴胀的情况。这种增强依赖于一个短暂的非吸引子暴胀阶段,它放大了将要衰减的张量模式,并引起超视界尺度上张量波动的增长。我们表明,在此阶段产生的增强可以通过一个吸引子和非吸引子阶段,我们引入张量对偶整齐地处理。我们说明的机制和对偶性在一个动力学驱动的情况下的通货膨胀,与非最小的耦合之间的标量和度量。
2019-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Contribution of the hybrid inflation waterfall to the primordial curvature perturbation
在结束混合暴胀的瀑布期间,将产生对曲率扰动的贡献$ζ_χ$,这在小尺度上可能是显著的。特别是,它可能导致过多的黑洞形成。我们在这里考虑标准的混合暴胀,瀑布场的快子质量比哈勃参数大得多。我们在最简单的情况下计算$ζ_χ$,看看为什么以前的$ζ_χ$计算是不正确的。
2011-05-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Correlated primordial spectra in effective theory of inflation
基于有效场论暴胀理论,我们导出了Goldstone模下原初曲率微扰的功率谱和双谱之间的直接相关关系.我们展示了普朗克合作提出的参数化特征模型的相关双谱的例子。我们还讨论了功率谱和双谱之间的一致性关系和我们的显式相关性的有效性。
2017-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Black hole formation from a general quadratic action for inflationary primordial fluctuations
最新的毫微微和微透镜约束表明,原始黑洞的$\sim 10^{-16} M_\odot$和$\sim 10^{-12} M_\odot$,分别可能构成了大部分的暗物质。我们描述了解析和数值的动态暴胀波动具有随时间变化的传播速度或有效的普朗克质量可以导致丰富的原始黑洞生产。作为一个例子,我们提供了一个特设的DBI类模型。一个非常大的原始频谱起源于一个小的声速通常导致强耦合内的香草有效理论的暴胀微扰。然而,我们指出,幽灵通货膨胀可能能够绕过这个问题。我们还考虑了固体暴胀中黑洞的形成,为此,除了类似的困难之外,我们还强调了再加热过程的重要性。此外,我们审查的基本形式主义的大辐射密度起伏的崩溃,强调适当的选择规范不变变量的相关性。
2019-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On Primordial Black Holes and secondary gravitational waves generated from inflation with solo/multi-bumpy potential
众所周知,在早期宇宙的暴胀过程中,特别是当暴胀场具有一些非平凡的特征,可以打破慢卷条件时,会产生原始黑洞(PBH)。在这项研究中,我们研究了一个玩具模型的通货膨胀与颠簸的潜力,其中有一个或多个颠簸。我们确定了多凸点势在小尺度范围内可以产生多峰功率谱,从而可以预测不同质量范围内原初黑洞的产生。我们还考虑了球形和椭圆形坍缩形成PBH的两种可能性。最后,我们讨论了由二阶线性标量微扰产生的标量诱导引力波。
2022-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes from String Inflation
我们提出了一个单场弦暴胀模型,该模型允许在低质量区域产生原始黑洞,在那里它们可以占暗物质丰度的很大一部分。潜在的是典型的IIB型纤维通货膨胀模型,并具有在CMB尺度的平台和近拐点在大距离尺度的功率谱增强,由于一段时间的超慢滚动。基本参数的可调谐性是通过扫描弦景观来保证的,它们对量子校正的稳定性是通过有效的移位对称性来保证的。
2018-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generating the primordial curvature perturbation from inflation
原初曲率微扰的标度无关性表明它来自于光标量场暴胀过程中的真空涨落。这个场可以是暴胀子,也可以是另一个“曲率”场。对原始非高斯性的观测将是曲率子模型的确凿证据,而对起源于慢卷膨胀过程中的引力波的观测将排除该模型。
2002-06-01 astro-ph hep-ph hep-th
Primordial magnetic fields from inflation???
在本文中,我们认为,共形不变性的破坏,因为耦合的带电标量场的重力是不够的种子星系磁场在暴胀过程中的生产。
2000-11-08 astro-ph hep-ph
Chiral Primordial Gravitational Waves from Dilaton Induced Delayed Chromo-natural Inflation
我们研究了耦合到SU(2)规范场的介子和轴子驱动的暴胀。我们发现,由介子驱动的暴胀发生在暴胀的早期,在此期间,由于规范动力学函数的作用,规范场增长。当磁场的能量密度赶上电场的能量密度时,色自然暴胀在暴胀的后期占据主导地位,我们称之为延迟色自然暴胀。因此,由轴子和规范场驱动的延迟色自然暴胀是由轴子引起的。该模型的有趣结果是在小尺度上手征原初引力波的产生。由于规范场在暴胀的早期是惰性的,所以它与传统的色自然暴胀相比是可行的。我们发现的参数区域中的手征引力波产生的频率范围高于nHz,这是潜在的检测在未来的引力波干涉仪和脉冲星定时阵列,如DECIGO,eLISA和SKA。
2016-02-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes from Sound Speed Resonance during Inflation
我们报道了一种新的现象,即由具有振荡行为的声速参数引起的原初密度扰动的共振效应,这种共振效应一般可以导致早期宇宙中原初黑洞的形成.对于一般的暴胀子场,它能产生原初密度涨落,其传播受声速平方参数的控制。一旦这个参数在暴胀过程中达到一段时间的振荡特征,暴胀子场涨落上的显著非微扰共振效应在临界长度尺度附近发生,这导致原始功率谱中的显著峰值。凭借这种强大的机制,具有特定质量函数的原始黑洞可以在相当大的参数范围内产生足够的暗物质丰度。
2018-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflection point in running kinetic term inflation
在这项工作中,我们考虑拐点暴胀的框架下运行的动力学项暴胀在超重力。我们研究了暴胀动力学,并表明标量谱指数和张量标量比的预测值可以位于普朗克2015年结果允许的$1σ$置信区域内。
2016-06-20 hep-ph
Does the detection of primordial gravitational waves exclude low energy inflation?
我们发现,一个可检测的张量标量比$(r\ge 10^{-3})$的CMB规模上可以产生,即使在极低的能量膨胀饱和的BBN绑定$ρ_{\rm inf}\approx (30 {\rm MeV})^4$。引力波的源不是引力子的量子涨落,而是由耦合轴子场支持的$SU(2)$规范场的量子涨落。仔细检查了曲率扰动、反反应效应和微扰处理的有效性。我们的结果表明,单独测量$r$并不能立即确定暴胀的能量尺度。
2017-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph