Time-dependent Features in the Primordial Spectrum
在含时背景的量子场论中,时间平移对称性被破缺。因此,我们期望在相互作用场的重整化后,对宇宙学观测值进行依赖于时间的回路修正,并由此产生物理意义。在本文中,我们计算和讨论这样的辐射修正的原始光谱在简单的模型,无论是无质量和大质量的虚场,我们解开的背景和重整化后的初始状态所造成的时间依赖性。对于所研究的模型,偏离近尺度不变性是非常小的,并与当前的普朗克数据约束完全兼容。未来的CMB测量可能会改善当前对特征完整的原始谱的限制,并可能在最乐观的混合暴胀场景中观察到这些效应,揭示暴胀子场的相互作用性质。
2018-03-20 gr-qc hep-ph hep-th
Planck constraints on Higgs modulated reheating of renormalization group improved inflation
在RG改进的暴胀宇宙学的框架下,我们研究了一个可以解释为Higgs场的标量场的动力学。这个模型的背景轨迹可以提供足够的暴胀e折叠和一个优雅的出口到辐射占主导地位的阶段。我们研究了通过标准模型希格斯玻色子产生原初曲率扰动的可能性。这可以通过使用调制再加热机制在微调参数选择下实现。在这个模型中,原始的非高斯性预计是相当大的。虽然受到新发布的普朗克CMB数据的严格限制,但该模型提供了对撞机和早期宇宙物理学之间潜在的有趣联系。
2013-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
One-loop corrections to the primordial tensor spectrum from massless isocurvature fields
我们研究了无质量旁观者物质场引起的原始宇宙学中张量扰动的两点关联函数的单圈修正。利用宇宙学扰动理论中的Schwinger-Keldysh形式,采用维数正则化和截断正则化方法,研究了在FRW时空中自由传播的无质量标量场、费米子场和阿贝尔规范场的等曲率场在单圈处的有限量子修正.对于所有的情况,我们发现一个对数运行的形式$\frac{C}{q^3} \, \frac{H^4}{M^4_p} \log \left( \frac{H}{μ} \right)$其中$C$是一个负常数相关的β函数,$H$是哈勃参数在视界出口和$μ$是重整化尺度。
2020-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Remarks on Renormalization of Black Hole Entropy
利用Pauli-Villars正则化方法,详细讨论了非极值和极值Reissner-Nordström黑洞的熵重整化过程,其中调节场根据自旋统计服从玻色-爱因斯坦分布或费米-狄拉克分布.黑洞熵只涉及两个重整化常数。我们还讨论了极端黑洞的熵和温度。
1996-07-07 gr-qc
Large fluctuations and Primordial Black Holes
本文综述大原初涨落产生机制及其对原初黑洞和标量诱导次级引力波的影响,分析圈修正的作用,探讨单场暴胀限制及规避方法,总结相关技术应用与问题。
2024-07-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Schwinger effect impacting primordial magnetogenesis
本文研究了在暴胀背景下,反导电标量粒子等离子体对电磁场的增强作用。标量粒子是由弯曲时空中的施温格效应产生的,并对电磁场产生反反应。最近在德西特时空中施温格感应电流的重整化的背景下提出了负电导率的可能性。虽然负电导率增强了产生的磁场,但我们发现它太弱了,无法为今天观测到的星系际磁场播种。然而,在暴胀的情况下对创建的结果是重要的原始场景的磁的电导率的存在下,改变了磁场的光谱指数。这也表明在一个具体的例子,逆反应可以增加电磁场,而不仅仅是抑制它。
2018-12-25 gr-qc hep-th
All-Loop Renormalization and the Phase of the de Sitter Wavefunction
University of Cambridge(剑桥大学)
研究揭示de Sitter空间中波函数相位的全环重整化机制,通过量子异常修正,确立波函数虚部与重整化尺度的关系,推导出关联函数间的无限组关系。
2026-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unitarity of quantum-gravitational corrections to primordial fluctuations in the Born-Oppenheimer approach
我们重新计算了在量子引力的玻恩-奥本海默方法中标量和张量扰动的功率谱的量子引力修正。我们着重讨论了该理论内积的定义和对宇宙学扰动动力学修正的么正性问题。我们认为,校正项是酉的,只要内积以适当的方式定义,这可以与规范固定的时间变量的概念和条件概率在量子宇宙学中的使用。我们比较在此框架内获得的更正,在文献中的早期结果,我们的结论与一些评论的物理解释的校正项。
2021-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Renormalized Newtonian Cosmic Evolution with Primordial Non-Gaussianity
我们从场论的观点研究牛顿宇宙学扰动理论。我们导出了随机涨落宇宙演化的路径积分表示。我们的主要结果是封闭形式的生成功能有效的任何初始统计。此外,我们将Mataresse和Pietroni提出的重整化群方法推广到了原始非高斯密度和速度涨落的情形。作为应用,我们计算了非线性传播子,并研究了非高斯性如何影响宇宙场对初始条件的记忆。结果表明,非高斯性对非线性传播子有影响。在正偏度的情况下,非线性的开始与一个给定的共动波数提前。另一方面,负偏度给出相反的结果。
2007-06-13 astro-ph gr-qc hep-th
Coupling structure of multi-field primordial perturbations
研究了一般多场模型中微扰之间的耦合关系。我们在一般的基础上导出了背景和扰动的运动方程。在这种形式主义,我们重新建设的运动学正交法向量使用连续的时间导数的背景场速度。我们表明,模式之间的耦合关系,在这个运动学的基础上,可以减少,通过采用的背景运动方程的标量场及其高阶时间导数。场空间有两个典型的特征:暴胀轨道和势的几何形状。相应地,模态间的耦合分为两类:一类是仅由运动学量控制的,另一类涉及势的高阶导数。值得注意的是,第一类耦合,即仅由运动量控制,显示出“链”结构。也就是说,每个模式仅耦合到其两个相邻模式。
2013-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Regularized-Renormalized-Resummed loop corrected power spectrum of non-singular bounce with Primordial Black Hole formation
针对收缩-非奇异反弹-暴胀(含SR到USR转变)生成PBHs的模型,通过EFT方法研究各阶段量子圈修正,消除紫外发散、软化红外发散,生成太阳质量PBHs并规避禁则,分析质量范围与约束,为PBH研究提供支持。
2024-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Perturbation Spectra and Renormalization-Group Techniques in Double-Field Inflation and Quantum Gravity Cosmology
我们通过耦合量子引力(即,具有$C^{2}$的假子规定/投影的理论$R+R^{2}+C^{2}$)到具有二次势的标量场。我们发现,存在一个微扰制度,可以描述的渐近德西特,宇宙RG流在两个耦合。由于两个标量自由度以非平凡的方式混合,绝热扰动和等曲率扰动在超视界尺度上不是RG不变的。通过使用RG不变性作为指导原则,可以识别正确的扰动。我们分别计算了NNLL和NLL阶张量和标量扰动的功率谱。RG不变性的一个意想不到的结果是理论仍然具有预测性。事实上,标量混合只影响次主导修正,因此单场暴胀的量子引力预言被证实为主导阶。
2021-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
One-loop renormalization of the effective field theory of inflationary fluctuations from gravitational interactions
New York University(纽约大学);Laboratoire de Physique de l’École Normale Supérieure, ENS, CNRS, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité(巴黎高等师范学院物理实验室,ENS,法国国家科学研究中心,巴黎文理研究大学,索邦大学,巴黎西岱大学)
研究通过一阶重整化,揭示引力非线性相互作用对暴胀波动的影响,证明原初扰动和引力波功率谱在超视界尺度上保持不变。
2026-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Perturbations from Multifield Inflation with Nonminimal Couplings
粒子物理学的现实模型包括许多标量场。这些场一般都与里奇曲率标量有非最小耦合,或者作为广义爱因斯坦理论的一部分,或者作为弯曲背景时空中重整化的必要反项。我们开发了一个规范不变的形式主义计算原始扰动模型与多个非最小耦合场。我们工作在约旦框架(其中的非最小耦合仍然明确),并确定两个不同的来源,这样的模型的熵扰动。一组熵扰动来自多个场之间的相互作用。第二组由非最小耦合的存在引起。这两种熵扰动在长波长极限下都不一定会被抑制,因此它们可以放大曲率扰动$ζ$,即使是在哈勃半径之外交叉的模式。过度产生长波长熵扰动的模型会危及预测的暴胀光谱与经验观测之间的紧密拟合。
2010-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmology of the Planck Era from a Renormalization Group for Quantum Gravity
在考虑量子引力效应的情况下,研究了经典爱因斯坦方程成立之前普朗克时代的均匀和各向同性宇宙学。本文改进了重整化群的宇宙演化方程,使之包括牛顿常数和由引力有效平均作用量流方程给出的宇宙学常数的标度关系。有人认为,普朗克制度可以可靠地在这个框架中,因为重力被发现成为渐近自由在短距离。宇宙初始奇点之后的时间由改进方程的吸引子解描述,它是紫外吸引重整化群不动点的直接表现。结果表明,极早期宇宙中的量子引力效应可能解决标准宇宙学中的视界和平坦性问题,并产生无标度的原始密度涨落谱。
2001-06-15 astro-ph gr-qc hep-th
Primordial black holes and oscillating gravitational waves in slow-roll and slow-climb inflation with an intermediate non-inflationary phase
我们提出了一个新的单场暴胀模型,在这个模型中,通常的慢卷暴胀通过一个短暂的中间非暴胀阶段加入到一个新的慢爬升和慢卷暴胀阶段。然后我们证明了在小尺度下原初曲率扰动可以增强,可以产生相当数量的原初黑洞(PBH),它们构成了暗物质的大部分,伴随PBH形成的标量度规扰动诱导的引力波波(GW)可以通过未来的GW实验检测到,最后但并非最不重要的是,我们的模型与最新的宇宙微波背景观测结果是一致的。值得注意的是,GW光谱在紫外区显示出独特的振荡特征,这源于短的非暴胀阶段。在GW谱中检测到这样的振荡可能表明在整个暴胀中存在这样一个非暴胀阶段,从而为我们提供了一个机会,揭示早期宇宙演化中的一个有趣时期,并将我们的模型与其他模型区分开来。
2020-09-01 astro-ph.CO gr-qc
On the renormalization of ultraviolet divergences in the inflationary angular power spectrum
本文研究慢滚暴胀中量子场紫外发散对宇宙学角功率谱的影响,提出在二阶绝热阶进行重整化可能比文献中的零阶做法更符合标准量子场论,从而显著改变多极系数预言但仍保持尺度不变性。
2025-01-06 gr-qc
Multi-messenger Probes of Inflationary Fluctuations and Primordial Black Holes
本研究表明下一代宇宙微波背景谱畸变与脉冲星计时阵列实验,可在宽质量范围内探测或约束原初黑洞,且结论稳健,其探测或未探测结果均对宇宙学与天体物理研究有重要意义。
2021-03-01 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Observational constraints on the second-order primordial power spectrum: Exploring a Continuous Spontaneous Localization inspired inflationary model
本文研究受 CSL 启发的量子坍缩暴胀模型,将原初功率谱计算至哈勃流函数二阶,并用观测数据约束参数以解释标量谱跑动对幂律的偏离。
2023-12-06 astro-ph.CO gr-qc
An analytical approximation of the evolution of the primordial curvature perturbation in the ultraslow-roll inflation
针对超慢滚暴胀中原始曲率扰动演化问题,提出解析近似方法,揭示其复平面演化特征,解释功率谱形态并证明最小值非零,助力原初黑洞与引力波模型构建。
2024-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph