Backreaction in Axion Monodromy, 4-forms and the Swampland
轴子单值模型总是可以用一个耦合到3-形式规范场的非正则动力学项描述。参数化的3-形式的字段的动力学度量的存在下，导致反反应的影响，在暴胀动力学。我们审查的情况下，萨克斯子backreact的凯勒度量的暴胀导致对数标度的适当字段的距离在大字段。这种行为在II型弦通量紧致化中是普遍的，并且与沼泽地猜想的改进一致。这种行为出现的临界点取决于暴胀子和萨克森子之间的质量等级。然而，在易处理的紧化中，如果不离开有效理论的有效性体系，就不能实现这样一个层次，不利于弦论中的transplanck漂移。
2017-08-24 hep-th
The Challenge of Realizing F-term Axion Monodromy Inflation in String Theory
本文系统地分析了在IIB型弦论中通过磁通诱导超势实现单场F项轴子单值暴胀的可能性。在这个定义明确的设置所产生的条件下，模量稳定考虑，我们专注于复杂结构的模量，但忽略了Kaehler模量部门。我们的分析导致了一个不去定理，如果暴胀涉及的普遍轴子。此外，我们构建了一个明确的例子F-项轴子单值膨胀，其中一个单一的类轴子字段是分层轻于所有剩余的复杂结构的模。
2015-01-13 astro-ph.CO hep-th
Monodromy Charge in D7-brane Inflation
在轴子单值暴胀中，穿越$N$轴子周期对应于释放量子化电荷的$N$单位。在某些具有运动的D 7-膜的模型中，例如希格斯暴胀，这种单值电荷是在D 7-膜上诱导的D3-膜电荷。感生电荷的应力能量影响内部空间，改变暴胀子势并潜在地限制场范围。本文计算了Higgs-otic暴胀中D3-膜电荷的反反应。即使对于$N=1$，非微扰超势的影响也是巨大的，并且在没有控制反反应的机制的情况下，可能会排除这个模型中的大场暴胀。
2018-12-09 hep-th
Stochastic Gravitational-Wave Background from Axion-Monodromy Oscillons in String Theory During Preheating
轴子单值性是弦紧化中的一种普遍现象。研究了轴子单值暴胀在预热过程中引力波背景的产生。通过使用伪谱方法进行晶格模拟，我们发现在轴子单值暴胀和尖点势中，渐近线性$|ϕ|$和$ϕ^{2/3}$势在预热过程中产生了显著的单峰随机引力波背景.这可能使我们能够通过引力波探索弦的紧化。
2019-09-10 astro-ph.CO gr-qc 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
Brane-Antibrane Backreaction in Axion Monodromy Inflation
我们计算了D5和反D5膜之间的相互作用势，这些膜包裹着遥远但同源的2-圈。相互作用势在分离半径上是对数的，并且在无穷远处不解耦。我们发现，对数反反应是通用的5膜包装遥远，但同源的2-周期，我们认为，这不稳定模型的轴子单值膨胀涉及NS 5膜反膜对在单独的翘曲喉向一个不受控制的区域。
2011-10-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion monodromy inflation with sinusoidal corrections
我们研究了非微扰正弦项下的轴子单值暴胀。势形式是自然暴胀势和轴子单值暴胀势的混合。正弦项在势中是次主导的，但对在膨胀期间产生的所得波动留下显著影响。在我们的模型中可以得到更大的张量标量比。我们研究了两种情景，单一通货膨胀情景和双重通货膨胀情景。在第一种情况下，具有足够数量的e折叠的轴子单值暴胀产生约为$0.1 - 0.15$的较大的张量标量比，但也产生微小的谱指数。在第二种情况下的双重通货膨胀，轴子单值通货膨胀是它的第一阶段，我们假设另一个通货膨胀如下。在这种情况下，我们的模型可以实现一个更大的张量标量比和一个大的负运行的谱指数同时。
2014-11-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravity Waves and Linear Inflation from Axion Monodromy
弦紧化中的缠绕膜引入了单值性，它将单个闭弦轴子的场范围扩展到普朗克尺度之外。此外，系统的近似移位对称性自然地控制对轴子势的修正。这表明了由单值扩展闭弦轴子驱动的混沌暴胀的一般机制。我们系统地分析了这种可能性，并表明，该机制是兼容的模稳定，可以实现在许多类型的紧化，包括翘曲的卡-丘流形和更一般的Ricci弯曲空间。在这一广泛的模型中，在正则暴胀子场中的势是线性的，预测张量与标量之比r=0.07，可用于即将到来的宇宙微波背景（CMB）观测。
2008-08-05 astro-ph hep-ph hep-th
Axion Monodromy Inflation on Warped Throats
弦论中最近的轴子单值暴胀模型把暴胀势和模稳定势联系起来。现实的暴胀模型需要适度抑制暴胀子质量的机制相对于模量稳定尺度。在本文中，我们探讨实现这一想法使用翘曲的喉咙，其红移红外区域支持暴胀子模式。暴胀子势和它的单值性来自于与支撑喉道的通量的耦合。我们提供了明确的实现，这样的喉咙在IIB型NSNS和RR 3-形式的场强通量，并在IIA型RR 2-形式的通量。一旦嵌入到一个全球CY，这些系统将提供一个机制，实现混沌膨胀的尺度参数抑制相对于体物理。喉的建设是系统地进行使用几何转换系统的D-膜在奇点，其属性和动力学有效地编码使用二聚体图。轴子单值性的全息对偶是塞贝格对偶的准周期链。
2015-05-21 hep-ph hep-th
F-term Axion Monodromy Inflation
轴子的连续位移对称性是暴胀模型的几种实现的核心。特别是，轴子单值暴胀的目标是在弦论的背景下实现暴胀子的超普朗克场范围。尽管基本原理很好，但迄今为止构建的明确模型非常复杂。我们提出了一个新的和更好的轴子单值暴胀的情况下，暴胀的潜力来自F-项。我们提出了几种情况下，轴子产生于卡鲁扎-克莱因紧化的高维规范场（或p-形式的潜力）的存在下，通量和/或扭转的同源性。的monodromy对应于背景通量的变化，其F-项的性质表现在域壁之间的通量配置插值的存在。我们的方案导致不同的暴胀子潜力，包括线性大字段的行为，混乱的通货膨胀，以及潜力，甚至更高的权力。它们提供了一套优雅的结构，其性质与最近BICEP 2关于原始引力波的观测数据大致相同。
2014-10-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Flattened Axion Monodromy Beyond Two Derivatives
我们研究了在相互作用的重模存在下基于轴子单值性的大场暴胀的弦激发双场模型。这类模型有足够的结构来近似完整弦论中已知的至少部分逆反应效应，例如与轴子的动力学混合，以及标量势的平坦化。然而，它是足够简单，以充分描述的结构较高的点曲率扰动相互作用驱动的调整模量的反作用动力学。我们发现，重模量的存在可以通过两个等效的有效场论，这两个理论都可以纳入减少的声速。因此，在轴子单值暴胀结构中存在较重的模量必然会产生一定量的非高斯性，伴随着$n_s$和$r$的变化，而不仅仅是由众所周知的绝热扁平反反应产生的变化。
2019-09-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Preheating and Entropy Perturbations in Axion Monodromy Inflation
研究了简单轴子单值模型中规范场的预热，计算了诱导熵扰动及其对曲率涨落的影响。我们发现曲率扰动谱的修正有一个指数为$n_s = 5/2$的蓝谱。因此，这些感应模式对观测到的宇宙结构是无害的。由于光谱是蓝色的，存在着原始黑洞产生过剩的危险。然而，我们表明，观测约束很容易满足。
2016-05-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
θ-angle monodromy in two dimensions
“θ角单值性”发生在一个理论拥有亚稳态真空的景观，当一个周期耦合θ移动一个周期时，这些真空会重新洗牌。当这个参数被提升到一个动态的赝标量场时，“轴子单值”模型就出现了。本文研究了在低能下具有U（1）因子的二维规范理论中的现象：有质量Schwinger和规范质量Thirring模型，U（N）'tHooft模型和{ \mathbb CP}^N模型。在所有这些模型中，当分支变得完全不稳定时，给定亚稳假真空的能量依赖性显著偏离对θ的二次依赖性（与某些四维轴子单值模型不同）。在Schwinger、Thirring和t Hooft模型中，介子质量随θ的变化而减小。在U（N）模式中，景观被具有非交换θ项的扇区所丰富。在{ \mathbb CP}^N模型中，我们计算有效作用量，并沿亚稳分支计算质量间隙的大小。
2012-03-29 hep-th
Axion monodromy inflation with multi-natural modulations
本文研究了用与轴子有关的动态生成项修正的轴子单值暴胀中的参数空间。该势具有多个正弦函数的线性势，其在产生调制中起作用。我们表明，这种潜在的导致一个大的张量标量比$r_T \sim 0.16$和一个大的负运行的光谱指数$α_s \sim - (0.02 -0.03)$。为了实现这些结果，一个小的层次之间的动力学尺度是必需的，而在正弦函数的衰减常数在这个模型中保持次普朗克。我们还讨论了通货膨胀后的再加热过程，在一个自下而上的方法。
2014-11-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gauge Field Production in Axion Inflation: Consequences for Monodromy, non-Gaussianity in the CMB, and Gravitational Waves at Interferometers
基于轴子的暴胀模型，其受欢迎程度归功于对UV校正的鲁棒性，也具有非常独特的签名类别。轴子的相关相互作用是对势的非微扰振荡贡献和对规范场的移位对称耦合。我们通过基于in-in形式主义的统一研究，回顾了这些耦合如何影响宇宙学扰动。然后我们注意到，当暴胀子与规范场的耦合足够高，导致有趣的观测结果时，在暴胀的最后阶段，产生的规范量子对暴胀子动力学的反作用变得相关，并将其持续时间延长约10个e折叠。我们扩展了现有的结果重力波生产在这些模型中，占这个后期的通货膨胀阶段。强的反作用相位导致干涉仪尺度上的重力波信号的增强。因此，在这种模型中，在最自然的膨胀持续时间内，在Advanced LIGO/VIRGO上可能可以观察到信号。最后，我们明确地计算在弦论建设的轴子monodromy膨胀的规范场的轴子耦合，并确定它们可以触发有趣的现象学效应的情况下。
2011-10-14 astro-ph.CO hep-th
D6-branes and axion monodromy inflation
我们开发了新的方案，在IIA型弦紧化，其中的关键成分是一个D 6-膜，创造了一个潜在的B-场轴子的大字段通货膨胀。潜在的多分支结构典型的F-项轴子monodromy模型，在其超对称极小值附近，它是由一个4D超引力模型的混沌膨胀与稳定场。同样的陈述也适用于D 6-膜威尔逊线，它也可以被认为是暴胀子的候选者。我们分析这两种情况下的IIA型模量稳定的背景下，找到一个有效的潜在的暴胀子系统和一个简单的机制，以降低暴胀子质量相对于封闭的字符串模量稳定通量。最后，利用DBI作用量计算了trans-Planckian场的B场势。普朗克抑制修正的影响是一个平坦的潜力，在紧化参数，线性和二次暴胀之间的插值。这使得这些模型的宇宙学参数与当前的实验边界相容，张量与标量之比为0.08
2016-03-23 astro-ph.CO hep-th
Flux Flattening in Axion Monodromy Inflation
弦论模型的轴子单值暴胀表现出标量的潜力是二次的小值的暴胀场和发展到一个更复杂的功能，为大的字段值。通常情况下，大场的行为比二次更温和，降低了张量标量比。这种效应被称为扁平化，在弦论中通过DBI+CS D膜作用量的性质被观察到。我们重新审视这种平坦化的影响，在IIB型通量紧致与移动D 7膜，与D 7膜的位置确定的暴胀。我们观察到，与背景通量的一般选择，平坦化的影响比以前观察到的更大，允许适合这些模型在当前的实验范围内。特别是，我们计算宇宙学观测值的情况下兼容的闭弦模稳定，发现张量标量比低至r ~ 0.04。这些是单场暴胀的模型，其中暴胀子通过对紧化数据的温和调整而比其他标量轻得多。
2017-03-28 gr-qc hep-th
The UV Sensitivity of Axion Monodromy Inflation
University of Cambridge（剑桥大学）
本文研究了轴子单峰膨胀在紫外启发模型中的敏感性，发现其宇宙观测值受远高于哈勃尺度的重场影响，通过双场扩展揭示轴子势的振荡调制导致重场持续激发，挑战了传统单场描述。
2026-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bifid Throats for Axion Monodromy Inflation
我们构造了一个简单的明确的局部几何提供了一个'bibirthroat' 5膜轴子monodromy。双循环喉道是在IR中分裂成两个子喉道的喉道，包含向下延伸到每个子喉道的同源2循环家族。我们的例子包括一个变形的$\mathbb{Z}_3\times\mathbb{Z}_2$ orbifold的conifold，这为我们提供了一个明确的全息对偶的双喉，包括D3-膜和分数5-膜在我们的设置环面奇点。利用双规范理论的全息描述，我们可以讨论包括翘曲效应在内的5-膜-反膜对反作用的影响。这导致反作用的大小是小的和可控的后，施加适当的归一化的暴胀子潜力，因此翘曲尺度。
2015-07-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion Flux Monodromy Discharges Relax the Cosmological Constant
本文提出利用受场高次幂调制的线性轴子单值性模型实现通量释放机制，证明在轴子有效解耦时可将宇宙学常数弛豫至极小有限值，从而重现暗能量尺度并解释物质区相变的纳入。
2023-10-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Runaway Relaxion Monodromy
我们研究了弦论中的弛豫机制。轴子的一个基本特征是它绕在$N \gg 1$基本周期上。在弦论通过轴子单值性的实现中，这个缠绕数对应于膜或通量携带的物理电荷。我们表明，这monodromy收费backreacts上的紧凑的空间，破坏的结构的弛豫行动。特别是，由强规范动力学产生的势垒具有高度$\propto e^{-N}$，因此当希格斯粒子获得vev时，弛豫不会停止。因此，单值装药的反作用会破坏弛豫机制。我们评论的局限性，技术的自然性参数在这种情况下。
2016-10-17 hep-ph hep-th
Quantum corrections to vacuum energy sequestering (with monodromy)
轴子单值性的场论模型已被证明是真空能量隔离的一种涌现现象，用于消除对宇宙学常数的辐射修正。我们研究了一个循环修正这类模型来自虚拟轴子使用热核展开。我们发现，原来的螯合建议的结构不再保持在低能量。尽管如此，对宇宙学常数的辐射修正的消除仍然是稳健的，即使量子修正需要新的结构。
2019-03-18 gr-qc hep-th
Slow nucleation rates in Chain Inflation with QCD Axions or Monodromy
先前的提议（由我们两个人提出）与QCD轴子的链式暴胀被证明是失败的。该提案涉及一系列快速隧穿事件，但在这里，它表明隧穿太慢。我们计算了在厚壁极限下的相变的气泡成核率，用三角形近似势垒。类似的问题出现在实现链暴胀的弦景观，使用一系列的最小值沿单值楼梯周围的conifold点。基本的问题是，在这两个模型中，势能的最小值相距太远，不允许足够快的隧穿。我们考虑通过将引力扇区修改为Brans-Dicke理论来克服这个问题的可能性。然而，对于Brans-Dicke参数需要非常小的值。存在许多成功的替代方案，包括其他“轴子”（质量尺度不是由QCD设定的）或具有可比高度和宽度的势，它们不会受到缓慢隧穿的问题的影响，并为链暴胀提供了成功的候选者。
2008-10-01 astro-ph hep-ph hep-th
The Cosmological Constant and Domain Walls in Orientifold Field Theories and N=1 Gluodynamics
我们讨论域壁和真空能量密度（宇宙学常数）在N=1 gluodynamics和非超对称大N orientifold场论，最近已被证明是平面等效（在玻色子部门）N=1 gluodynamics。指出了平行壁间的消失力与消失的宇宙学常数之间的关系。这种关系可以解释为什么在首阶的定向折叠场论中，尽管在N->无穷大的极限中，该理论的强子谱不包含费米子，但宇宙学常数却消失了。这种抵消是在偶宇称玻色子和奇宇称玻色子的贡献中，由于基础弦论的环振幅中的NS-NS和R-R抵消。我们使用开-闭弦通道对偶来描述畴壁之间的相互作用，将其解释为耦合到畴壁的复合“介子”和“轴子”的交换。最后，我们研究了一些平面等价对，其中的两个理论的父母-女儿对是非超对称的。
2003-08-04 hep-ph hep-th
Dynamical-System analysis of single-axion monodromy inflation with periodically-modulated potentials
本文用动力学系统方法分析余弦调制线性势的单轴子暴胀模型，分类德西特真空稳定性，发现分岔点及连续隧穿至闵可夫斯基时空的机制，并与弦紧致化模型比较。
2025-07-03 gr-qc hep-th
Gravitational Waves from Axion Monodromy
大场暴胀可以说是慢卷暴胀最简单、最自然的变体。Axion monodromy可能是实现这种情况的最有前途的框架。作为其定义特征之一，长程多项式势具有短程瞬变调制。这些可以在后暴胀区域的潜力引起一系列的局部极小值。我们表明，对于某些参数的选择，暴胀子填充一个以上的这些真空内一个单一的哈勃补丁。这对应于动态相分解，类似于热一阶相变过程中发生的情况。在随后的气泡壁碰撞过程中，最低的轴子极小值最终占据了所有空间。我们的主要结果是，这个剧烈的过程产生了引力波，非常像一阶相变的情况。我们计算信号的能量密度和峰值频率，其可以位于mHz-GHz范围内的任何地方，可能在下一代干涉仪的范围内。我们还注意到，这种“动力学相分解”现象及其引力波信号是更普遍的，并可能适用于其他的膨胀或再加热方案与轴子和调制的潜力。
2016-07-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Tuning and Backreaction in F-term Axion Monodromy Inflation
我们继续发展的轴子monodromy通货膨胀，特别是侧重于复杂的结构模量的反作用。在我们的设置中，移位对称性来自基础IIB型orientifold或F-理论fourfold的部分大型复杂结构极限。超势中的暴胀子项的系数必须调小，以避免与Kahler模量稳定化发生冲突。为了允许这样的调谐，该系数必然取决于进一步的复杂结构模量。当暴胀子场的值很大时，这些模量就有反作用太强的危险。为了避免这种情况，进一步的调整是必要的。在弱耦合的IIB型理论中的orientifold点，实现这些调谐似乎是困难的，如果不是不可能的。然而，具有可动D 7-膜的四重或模型提供了足够的结构自由度。我们计算由此产生的暴胀子的潜力和研究的可行性的整体调整给定的有限的自由度的通量景观。我们的初步研究表明，即使施加所有的调谐条件，剩余的通量真空的选择仍然可以足够大，这样的模型提供了一个有希望的路径，大场膨胀的弦论。
2015-08-11 astro-ph.CO hep-th
Axion Monodromy Inflation, Trapping Mechanisms and the Swampland
我们研究了粒子生产对轴子单值模型中暴胀子场演化的影响，目的是发现在哪些情况下产生的动力学与{ \it沼泽地约束}一致。在调制势的存在下，不断发展的背景场（在空间中均匀的暴胀子的解决方案）诱导长波长暴胀子波动模式的产生。然而，这对暴胀子动力学的影响可以忽略不计（如果调制势的局部最小值之间的场间距很大），否则它会将暴胀子困在局部最小值中并导致优雅退出问题。另一方面，只要暴胀子和模场之间的耦合足够大，在增强的对称点处产生模场可以导致与沼泽地约束一致的{ \it捕获暴胀}的实现。
2020-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion Monodromy and the Weak Gravity Conjecture
打破离散移位对称性（axion monodromy）的轴子最近发挥了核心作用，无论是在讨论通货膨胀和“松弛”的方法的层次结构问题。我们提出了一个非常简约的方式来约束这样的模型的弱引力猜想畴壁：虽然电侧的猜想总是满意的，如果余弦振荡的轴子潜力是足够小的，磁侧施加一个截止，$Λ^3 \sim m f M_{pl}$，独立于这些“摆动”的高度。我们比较了我们的方法与最近的相关建议，由Ibanez，Albero，Uranga和Valenzuela。我们还讨论了非平凡的问题的版本，如果有的话，域壁的弱引力猜想应该举行。特别是，我们证明了不同维度的膜包裹在不同圈上的弦紧化会导致一个与圈的体积、相应形式的范数和紧致空间的体积相关的“几何弱引力猜想”。强加这种“几何几何图形”的，例如~在更广泛接受的粒子弱引力猜想的基础上，至少为畴壁的（电和磁）猜想提供了一些支持。
2016-07-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Relaxion Monodromy and the Weak Gravity Conjecture
最近提出的弛豫模型需要非常大的trans-Planckian轴子偏移，以及明确违反轴子移位对称性的潜力。然而，后者的属性是不一致的轴子周期性，这对应于一个规范的离散移位对称性。一种使事情一致的方法是使用monodromy，即轴子和势参数都在离散移位对称下变换。这种结构可以用3型场$C_{μνρ}$通过其场强$F_4$耦合到SM希格斯粒子来更好地描述。4-形式也以Kaloper-Sorbo方式线性耦合到弛豫。非常小的弛豫-希格斯耦合以跷跷板的形式出现，即$g\simeq F_4/f$，$f$是轴子衰变常数。我们讨论了这种类型的结构从膜成核和弱引力猜想的限制。后者需要膜的存在，除非降低截止尺度，否则膜的过快成核原则上会使理论失控。这允许在纯理论的基础上约束弛豫模型。我们还讨论了将这种结构嵌入弦论的可能途径。
2016-07-25 hep-ph hep-th
Non-Gaussianity from Axion Monodromy Inflation
我们研究的原始非高斯性预测的简单模型的膨胀与线性潜力和叠加振荡。这种一般形式的势是由轴子单值暴胀模型预测的，该模型最近被提出作为弦论中混沌暴胀的一种可能实现，其中来自包裹膜的单值性将闭合弦轴子的范围扩展到普朗克尺度之外。叠加振荡的潜力，可以导致新的签名在CMB频谱和双谱。特别地，双谱将具有新的独特形状。我们计算了模型中曲率扰动的功率谱和双谱，并在各种极限情况下进行了解析估计。从数值分析中，我们发现，对于一个广泛的范围内允许的参数，该模型产生一个功能的双谱fnl ~ 50或更大，而功率谱几乎是无特征的。因此，这个模型是弦激发的暴胀模型的一个例子，它主要通过其非高斯特征来检验。最后，我们提供了一个简单的解析拟合公式的双谱，这是准确的约5%，在所有情况下，并易于实现的代码设计提供非高斯模板的CMB分析。
2010-01-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
QCD Vacuum and Axions: What's Happening?
对QCD中真空结构的更深入理解促使人们重新思考轴子物理的某些方面。最近的进展主要是由于超对称规范理论和膜理论的发展，QCD可以嵌入其中。它们包括，但不限于，亚稳态真空的研究在地球动力学，和域壁。我们简要回顾了轴子物理学的基础知识，然后提出了一个现代的观点之间的QCD真空结构和轴子物理丰富的相互作用。
2002-06-13 hep-ph hep-th
New model of axion monodromy inflation and its cosmological implications
我们提出了一个新的实现的轴子单值膨胀，其中轴子单值产生的扭转周期在IIB型紧化。得到一类具有特定幂指数值的单项势。此外，暴胀子的质量变化的轮廓，由于各领域之间的耦合后紧化。因此，在某些临界尺度下，电势获得台阶状轮廓。我们研究这个模型的一个具体实现的宇宙学意义。在背景水平上，它实现了一个足够长的暴胀阶段，当暴胀子接近临界尺度时，它允许在短时间内违反慢滚条件。因此，哈勃视界受到扰动，并影响了原始宇宙学扰动的动力学。特别是，我们分析了B模式偏振的角功率谱，并发现在非常大的尺度上的提升。我们还发现，标量扰动的振幅被抑制附近的临界尺度。因此，我们的模型提供了对CMB功率谱中温度各向异性的低$\ell$抑制的解释。我们研究这些影响，并面对观察模型。
2016-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the 3-form formulation of axion potentials from D-brane instantons
轴子模型及其势的量子修正的研究已经取得了很大的进展，通过用3-形式场吞噬与轴子对偶的2-形式场来表述轴子势。这种重新表述的轴子潜力已被描述为轴子monodromy模型，并从非微扰规范动力学的轴子潜力。本文提出了非规范D膜瞬子的轴子势的3-形式描述。有趣的是，所需的3-形式场并没有出现在基础几何中，而是出现在当考虑D-膜瞬子的反反应时得到的广义几何中的KK紧化中。
2017-01-30 hep-th
Drifting Oscillations in Axion Monodromy
我们研究了轴子单值膨胀中原始功率谱的振荡模式，占振荡周期的漂移，这对于与宇宙学数据进行比较非常重要。在这些模型中，势能在超普朗克场范围内具有单项式形式，叠加调制的大小取决于模型。调制的幅度和频率由模场的期望值决定。我们发现，在通货膨胀的过程中，减少能量密度可以引起缓慢的调整的模量，改变调制。我们提供的模板捕捉漂移模量的影响，以及漂移所产生的有效场论模型的基础上软破离散移位对称性，我们估计所需的精度检测漂移期间。非漂移模板在宽范围的参数上是足够的，但是对于感兴趣的最高频率，或者对于足够强的漂移，有必要包括表征频率在CMB中可见的e折叠上的变化的参数。我们使用这些模板进行初步的搜索漂移振荡的普朗克标称任务数据中的参数空间的一部分。
2014-12-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Flux-Scaling Scenario: De Sitter Uplift and Axion Inflation
非几何通量标度真空为通过F项标量势实现轴子单值暴胀提供了有希望的起点。我们发现，这些真空可以提升到Minkowski和de Sitter通过添加一个反D3膜或D-项包含几何和非几何通量。这些隆起的非超对称模型进行了分析，就其潜力实现轴子单值暴胀自洽。承认合理的通量值，我们构造的例子所需的层次结构的质量尺度。
2016-02-03 hep-th math-ph math.MP
The scalar-scalar-tensor inflationary three-point function in the axion monodromy model
轴子单值模型涉及一个规范的标量场，它由一个叠加调制的线性势支配。在潜在的调制是负责的共振行为，引起持续振荡的标量，并在较小的程度上，在张量功率谱。有趣的是，这样的光谱已经被证明比更传统的、几乎尺度不变的原始功率谱更适合宇宙学数据。模型中的标量双谱也表现出连续的调制，并且已知共振将标量非高斯参数的幅度提高到相当大的值。标量双谱的一个解析表达式已经在较早的时候得到，事实上，它已被用来比较模型与宇宙微波背景各向异性在三点函数涉及标量的水平。在这项工作中，考虑到未来的应用，我们到达一个类似的分析模板的标量-标量-张量互相关。我们还解析地建立了这个三点函数的一致性关系（在压缩极限）。最后，我们总结了所获得的主要结果。
2016-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Towards Axion Monodromy Inflation with Warped KK-Modes
我们提出了一个特别简单的模型的轴子单值性：我们的轴子是最低的躺在KK模式的RR-2形式的潜在$C_2$在标准Klebanov-Strassler喉。人们可以认为该膨胀子候选者由$C_2$在喉部的$S^2$循环上的积分来定义。它获得了一个指数小的质量从IR-区域中的$S^2$收缩到零尺寸都相对于普朗克尺度和质量尺度的本地模式的喉。至关重要的是，$S^2$循环必须在两个喉部之间共享，使得$S^2$收缩的第二个位点也在翘曲区域中。众所周知的问题，如膜/反膜对的潜在危险的反反应和显式超对称破缺，在我们的场景中不存在。然而，一旦场漂移接近普朗克尺度，暴胀子反反应开始强烈地变形几何。我们推导出的微分方程系统需要处理这种影响定量。需要进行数值计算，以确定反作用是否使模型适用于现实的通货膨胀。虽然我们必须把这个关键问题留给未来的研究，但我们发现有趣的是，这样一个简单而明确的弦单值模型允许一个最初的次普朗克轴子在反反应变得强烈之前经历许多具有完全定量控制的时期。此外，我们的超轻喉部模式（具有双指数抑制质量）的存在是值得注意的。
2016-12-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
D7-Brane Moduli Space in Axion Monodromy and Fluxbrane Inflation
我们分析了D 7-膜位置模的量子校正模空间，特别强调暴胀模型的建立。D 7-膜变形模量是最近提出的两种暴胀场景中的关键角色：第一种，D 7-膜混沌暴胀，是轴子单值暴胀的变体，它允许有效的4D超引力描述。第二种是通膜暴胀，是D项混合暴胀的弦形式。这两个建议都依赖于这样一个事实，即D 7-膜坐标在卡-丘三重的大复杂结构中具有移位对称的卡勒势，这使得它们自然比其他领域更轻。这种位移对称性是从大体积下D 6-膜上的镜像对偶IIA型Wilson线继承而来的。暴胀子质量可以由通量超势中的树级项提供。它会导致单值性，如果调整到足够小的值，可以产生一个大场暴胀模型。或者，通过合理的通量选择，可以完全避免树级质量项，在这种情况下，暴胀子势是通过环路修正引起的。正的真空能量可以由D项提供，导致混合自然暴胀的小场模型。在本文中，我们继续发展的D 7膜模空间的详细了解，其中包括转移对称性保持通量的选择，通量诱导的超势在IIB/F型理论语言，和环路校正。虽然暴胀的应用代表了我们的主要物理动机，我们希望我们的一些发现将是有用的其他唯象问题，涉及7膜在IIB/F型理论的建设。
2014-07-07 astro-ph.CO hep-th
Synthetic Gravitational Waves from a Rolling Axion Monodromy
在受弦论启发的类轴子场模型中，如果子导非微扰效应足够大，可以在底层标量势上引入陡峭的悬崖和平缓的高原。在暴胀过程中，旁观轴子$σ$在这个势上的运动会暂时变快，导致规范场的一个螺旋态的局部放大。在这个模型中，由矢量场产生的张量和标量标量矢量在动量空间中表现出与退出视界的模式相对应的局部峰值，而$σ$的滚动是快速的。由于规范场与可见扇区的引力耦合以及粒子产生的局域性，该模型可以产生CMB尺度的可观测引力波，同时满足当前标量扰动的限制。由此产生的GW信号打破奇偶性，并表现出相当大的非高斯性，可以由未来的CMB B模式任务探测。根据初始条件和模型参数，观众轴子的滚动也可以产生一个可观的大GW签名在干涉仪尺度，同时尊重从原始黑洞限制的标量波动的界限。在我们的分析中，我们仔细研究了通过反作用和微扰性考虑产生的模型参数的界限，以表明这些限制是由在CMB和子CMB尺度生成GW信号的模型的实现来满足的。
2021-04-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
An Axion-induced SM/MSSM Higgs Landscape and the Weak Gravity Conjecture
我们构建的模型中，SM希格斯质量扫描的景观。这是通过耦合SM到一个单值轴子场通过闵可夫斯基3-形式。希格斯粒子的质量扫描步长为delta（m_H^2）= eta mu f，其中mu和f分别是轴子质量和周期，eta测量希格斯粒子与相关的3-形式的耦合。观测到的希格斯质量尺度可以根据人类的理由来选择。单值轴子的质量μ可以在很宽的范围内，这取决于eta的值和轴子周期f。对于eta=1和f = 10^10 GeV，有10^{-3}eV < mu < 10^3 eV，但是具有例如mu = 10^{-17} eV的超轻轴子也是可能的。在一个不同的实现，我们考虑景观模型耦合到MSSM。在超对称性的上下文中，4-形式作为超对称多重态的辅助场的一部分出现。因此，在4-形式中的扫描转化为N=1个辅助场的vev的景观，并因此转化为软项的景观。这可以为LHC数据所建议的MSSM微调提供一个理由。在所有这些模型中，有3种形式耦合到膜，通过气泡成核诱导不同真空之间的转变。弱引力猜想（WGC）限制了这些膜的张力，并暗示了远低于普朗克尺度的新物理阈值。更一般地说，我们认为，在弦超对称真空的情况下，Goldstino多重态包含一个单值轴子，WGC建议超对称破缺标度的下限m_{3/2} > M_s^2/M_p。
2016-10-27 hep-ph hep-th
A Monodromy from London
我们主要研究轴子单值暴胀的大质量规范理论公式。我们认为，隐藏在这些模型中的规范对称性是关键的保护机制，从场论和引力动力学的危险修正。大场暴胀的有效理论是大质量U（1）4-形式规范理论的对偶，它类似于超导的大质量规范理论描述。规范理论明确地实现了旧的朱莉娅-图卢兹建议的低能描述的规范理论在一个缺陷的凝聚。虽然我们的工作主要是与二次轴子潜在的磁通量monodromy诱导的例子，我们讨论如何其他类型的潜在可能会出现列入规范不变的理论修正。
2016-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Sharp turns in axion monodromy: primordial black holes and gravitational waves
本文提出在超引力轴子单值性暴胀中通过瞬态破坏慢滚实现多次急转弯的机制，该机制增强标量功率谱产生原初黑洞并诱发可探测的引力波，但大尺度振荡与Planck数据的兼容性仍待研究。
2023-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Powers of Monodromy
通量耦合到弦论轴子产生超普朗克场范围，轴子势能沿着该范围增长。与此同时，物理学的其他方面沿着这些大位移基本上保持不变，尊重亚普朗克周期的离散位移对称性。在对这种单值效应及其在大场暴胀中的应用进行了全面的概述之后，我们提出了一类新的单值暴胀的具体模型，其中包含单值势$μ^{4-p}ϕ^p$。这些模型中的一个关键简化是暴胀子势能在暴胀期间的模稳定中起着主导作用。由此产生的暴胀子相关的位移在模场导致暴胀子势的有效平坦化，即指数从基准值$p_0$减少到$p<p_0$。我们专注于IIB型弦论在环面或黎曼曲面的乘积上的紧化中所产生的例子，其中暴胀子从NS-NS两种形式的势$B_2$下降，与R-R场强度$F_1$的耦合引起单值。在这种情况下，我们展示了$p=2/3,4/3,2,$和$3$模型，分别对应于$r\approx 0.04, 0.09, 0.13,$和$0.2$的张量标量比的预测。使用镜像对称，我们还激励第二类例子的作用，复杂的结构模的实部所发挥的轴子，与通量诱导monodromy。
2014-07-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Detuning primordial black hole dark matter with early matter domination and axion monodromy
我们提出了一个方案，改善了调谐问题存在于模型的原始黑洞暗物质从通货膨胀。我们的设置采用了引力坍缩的优势，在一个长期的早期物质统治与再加热温度$\lesssim 10^{6}~\text{GeV}$。此外，我们利用字符串启发类的模型，其中的暴胀子被确定为一个非紧凑的轴子字段。在这个框架中，暴胀子势中多个局部极小值的存在可以追溯到近似的离散移位对称性。这种情况允许形成原始黑洞的观测可行的质量范围（$M_{\text{PBH}}\sim 10^{-13}M_{\odot}-10^{-16}M_{\odot}$）占所有的暗物质，并在良好的协议与CMB。至关重要的是，我们发现一个显着减少所需的调整的参数的膨胀潜力，在辐射统治的原始黑洞形成的标准情况下。然而，在物质支配的早期阶段，大量形成的轻PBH更容易与蒸发界限相冲突。我们讨论了如何在对坍缩能量密度分数的温和假设下避免这些问题。
2020-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Universal Axion Backreaction in Flux Compactifications
我们研究了一个大的轴子场漂移对驻留在同一个$\mathcal{N}=1$多重态的轴子伙伴的反反应效应。这样的配置是相关的尝试，以实现弦紧化的轴子单值膨胀。我们的工作在复杂的结构模部门的Calabi-Yau四重紧化的F-理论与四种形式的通量，其中包括许多已知的II型orientifold通量紧化。注意到轴子只能出现在模空间的边界附近，渐近霍奇理论的强大结果提供了一套理想的工具来得出一般性的结论，而不需要关注具体的几何例子。我们发现，边界结构雕刻一个显着的模式，在所有可能的标量位产生的背景通量。通过研究所有允许标量势的极值条件的牛顿多边形，并将逆反应效应实现为Puietrix展开，我们发现这种模式迫使大轴子场对其伙伴轴子场具有普遍的逆反应行为.
2021-06-14 hep-th
Systematics of Axion Inflation in Calabi-Yau Hypersurfaces
我们开始全面调查的IIB型弦论的卡-丘超曲面在环面品种紧化的轴子膨胀。对于Kreuzer-Skarke数据库中的每一个具有$h^{1,1} \le 4$的三重，我们计算Kähler模空间上的度量，以及刚性因子上的欧几里得D3-膜的四种形式的轴子荷矩阵。这些电荷编码了通过对准来扩大场范围的可能性。然后，我们确定的膨胀场范围$Δϕ$，导致领先的瞬子潜力，在没有monodromy的上限。在这个合奏领域的范围上的约束是$Δϕ\lesssim 0.3 M_{\rm{pl}}$，在一个最小的曲线体积是$(2π)^2α'$的紧致化，我们认为，西格玛模型的扩展是充分控制。由对齐引起的最大增加是因子$\approx 2.6$。我们还研究了一组三倍的$h^{1,1}$到$100$和表征其轴子电荷矩阵。我们将讨论如何修改我们的研究结果的影响orientifolding，七膜，通量。
2016-03-03 hep-th
Constraints on small-field axion inflation
本文研究了一般小场轴子暴胀，它们是自然暴胀和轴子单值暴胀所提出的多项式函数和正弦函数的混合。为了不破坏大爆炸核合成和过度产生源于QCD轴子的等曲率扰动，导致成功的轴子暴胀的轴子衰变常数受到严格的限制。反过来，我们发现，宇宙学上有利的轴子衰变常数通常是大统一尺度或弦尺度的顺序，这是符合封闭弦轴子的预测。
2017-04-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Backreacted Axion Field Ranges in String Theory
弦论轴子是一个有趣的候选者，它的势在超普朗克场范围内是可控的，因此也是大场暴胀中暴胀子的可能候选者。轴子单值性场景是这样的设置，其中轴子移位对称性被某种效应打破，使得轴子可以遍历大量的周期，从而可能导致超普朗克偏移。我们研究这样的方案在IIA型弦论的轴子移位对称性被打破的背景通量。特别是计算了轴子真空期望值引起的能量密度对自身场空间度规的反作用。我们发现所有的紧致化研究的普遍行为，在一定的临界轴子值只有一个小的反作用。超过临界值的反作用是强的，并意味着适当的字段距离测量的反反应度量增加最好的几何学与轴子vev，从而放置在任何进一步扩展的字段距离的强烈限制。临界轴子值可以通过选择通量而任意增大。然而，这些通量对轴子场空间度规的反作用确保了精确的抵消，使得达到临界轴子值的适当场距离与通量无关，并且保持亚普朗克。我们还研究了一个轴子对准方案IIA型紧化扭曲环面上的四个基本轴子混合离开一个轴子的有效衰减常数，这是通量依赖。有一个选择的通量的对齐参数是不受约束的蝌蚪，原则上可以导致一个参数增强的有效衰减常数。然而，我们表明，这些通量的基本衰减常数，以精确地取消任何增强的反作用。
2016-03-07 hep-th
Cosmic Microwave Background Dipole Asymmetry could be explained by Axion Monodromy Cosmic Strings
威尔金森微波各向异性探测器和普朗克任务的观测表明，在宇宙微波背景中存在半球形的功率振幅不对称性，相关长度与可观测宇宙的大小相当。我们发现，这种异常现象可以自然地解释为在我们可见宇宙附近形成的类轴子粒子（ALP）宇宙弦。与这个宇宙弦相关的场变化在暴胀后产生了粒子密度波动，从而在大爆炸核合成（BBN）时代之前衰减为辐射，并导致了观察到的功率不对称。我们发现，在这种情况下，半球功率幅度不对称性是强烈的尺度依赖：$A(k)\propto {\rm exp}(-kl)/k$。诚然，典型的暴胀模型预测每个可观测宇宙的拓扑缺陷的残留数密度为一阶，因此在我们的模型中，宇宙弦必须被调整为具有$1/H_0$阶的影响因子。有趣的是，基于纯粹宇宙学考虑的约束也产生了一个$10^3$级的Peccei-Quinn尺度$F_a$，它大于哈勃膨胀尺度$H_I$。假设$H_I\sim 10^{13}$为GeV，那么我们就有了一个具有$F_a\sim 10^{16}$ GeV的ALP，这与大统一的假设尺度相吻合。由于我们要求ALP衰变发生在BBN时代之前，这意味着相对较重的质量或较强的自耦合，并且考虑到相关势应该柔和地打破移位对称性以保护系统免受辐射校正，我们还得出结论，所需的ALP势本质上应该是单值的。
2019-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tensor Spectra Templates for Axion-Gauge Fields Dynamics during Inflation
如果$SU(2)$规范场与一个轴子耦合，那么在暴胀过程中，它们可以产生大的引力波，而轴子可以是暴胀子，也可以是旁观者场。产生的张量功率谱$\mathcal{P}_h$的形状取决于轴子势的形式。我们推导出解析表达式，并提供了一般的模板$\mathcal{P}_h$为各种类型的观众轴子潜力。此外，我们探讨了可探测性的振荡功能，这是目前在$\mathcal{P}_h$的情况下，轴子monodromy模型，未来可能的CMB B模式偏振观测。
2019-02-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Large Field Inflation/Quintessence and the Refined Swampland Distance Conjecture
试图构建弦导出的有效场论模型，实现大的字段膨胀的困扰控制问题。针对更广泛的受众，在这篇文章中，我们回顾了隔离这种失败的基本概念原因的最新进展。特别强调模型的轴子monodromy通货膨胀和他们的关系，沼泽地距离猜想。这区分了有效的行动，承认一个紫外线完成，景观，从那些不这样做，沼泽。由于它们在概念上非常相似，我们也评论隐含的挑战公理的精髓模型。
2018-05-04 hep-th
Dante's Waterfall
我们描述了一个混合轴子单值膨胀模型的但丁的地狱场景的动机。在但丁的《地狱》中，双场势的特点是一个稳定的沟槽，两个场的线性组合沿着这个沟槽缓慢地滚动，使得动力学基本上与单场混沌暴胀相同。一个移位对称性允许在其他轴子单值模型中有效地避开Lyth约束。在我们的建议中，潜在的是凹下靠近原点和暴胀子的轨迹是一个逐渐下降的螺旋，在一个点，在沟变得不稳定。在那里，场开始迅速下降到势能的最小值，暴胀终止，就像在混合模型中一样。我们发现参数的选择，再现观测到的宇宙微波背景的功能，并讨论我们的模型，从BICEP 2和普朗克实验的最新结果。
2015-02-09 hep-ph hep-th
Very-High-Frequency Gravitational Waves from Multi-Monodromy Inflation
University of Parma（帕尔马大学）；INFN Gruppo Collegato di Parma（意大利国家核物理研究所帕尔马协作组）；Northwestern University（西北大学）；University of California Davis（加州大学戴维斯分校）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）
多阶段轴子单向性膨胀中，末阶段中断导致高频率引力波背景增强，为地面探测器提供观测机会。
2026-07-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
