High-Frequency Thermal Graviton Remnant from the End of Inflation
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics(南京航空航天大学);Center for the Cross-disciplinary Research of Space Science and Quantum-technologies (CROSS-Q)(空间科学与量子技术交叉研究中心);MIIT Key Laboratory of Aerospace Information Materials and Physics(工业和信息化部航空航天信息材料与物理重点实验室)
研究暴胀结束时热视界辐射释放的引力子遗迹,预测其峰值在MHz波段,能量密度约10^{-18},为探测再加热温度和早期宇宙热历史提供新途径。
2026-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Unifying dark matter, dark energy and inflation with a fuzzy dark fluid
标量场出现在许多宇宙学模型中,特别是为了解释暗能量和暴胀,但也是为了模拟暗物质。在本文中,我们表明,这是可能的标量场同时取代暗物质,暗能量和通货膨胀假设存在的非最小耦合到重力,墨西哥帽潜力,和自发对称性破缺前的通货膨胀。在暴胀之后,标量场表现得像一种暗流体,模仿暗能量和暗物质,并且具有类似于模糊暗物质的暗物质行为。
2020-07-10 astro-ph.CO hep-th
Quantum Remnant as Dark Energy and Dark Matter
研究了在不确定原理保护下标量场的量子剩余。在宇宙演化后期幸存下来的量子残余可能会提供暗能量和暗物质,这取决于势能。虽然量子余项具有复标量场(自旋间隔)暗能量模型的一些有用的性质,但尽管它避免了Q球的形成,但量子涨落对$q<1$和$V \sim ϕ^q$的线性微扰仍然是不稳定的。
2008-12-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Triple unification of inflation, dark matter, and dark energy using a single field
我们构造了一个明确的方案,即在早期宇宙中驱动膨胀的相同物质可以包括在现在的宇宙中的暗物质,使用一个简单的二次势。在膨胀和预热之后,暴胀子/暗物质粒子的密度通过一段时间的热膨胀降低到观察到的水平,该时间段已经在文献中出于其他原因而被引用。在弦景观的背景下,我们可以进一步论证这个场的非零真空能量,从而将暴胀、暗物质和暗能量统一为一个基本场。
2008-04-05 astro-ph hep-th
The Dark Universe after Reheating in String Inflation
我们研究了弦暴胀模型中暗物质和暗辐射在再加热后的产生,其中卡-丘模型有一个双折射结构,可见扇区生活在D3膜上。我们展示了如何从通货膨胀,再加热,超对称性破缺和暗辐射不同的物理约束之间的相互作用,导致不同的预测暗物质的性质。
2022-08-01 hep-ph hep-th
Triple Unification of Inflation, Dark matter and Dark energy in Chaotic Braneworld Inflation
本文表明,在混沌膜世界暴胀的框架下,经过预热后,剩余的振荡暴胀子场可以以观测到的能级扮演暗物质的角色。通过在膜上增加一个非零的有效宇宙学常数$Λ_4$,实现了暴胀、暗物质和暗能量在一个光场中的三重统一。我们的模型可能是理论市场上实现三重统一的最简单的模型。
2009-07-25 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Dark energy, inflation and the cosmic coincidence problem
我们表明,全息暗能量可以解释为什么目前的暗能量密度是如此之小,如果有一个足够的膨胀在早期宇宙的通货膨胀。也有人建议,与e-折叠$N\simeq 65$的数量膨胀可能解决宇宙符合问题在这种情况下。假设今天的暴胀和幂律加速阶段,我们得到近似公式的事件视界大小的宇宙和暗能量密度作为时间的函数。一个简单的数值研究利用公式很好地再现了观察到的暗能量的演变。理论和观测数据之间的这种非平凡匹配支持了暴胀和全息暗能量模型。
2008-03-10 astro-ph hep-th
Inflation and dark energy from $f(R)$ gravity
通货膨胀范式有几个问题,如前通货膨胀的地平线问题或永恒的通货膨胀。为了避免标准的Starobinsky暴胀已经扩展到$R + αR^n$和$R + αR^n -δR^{2-n}$模型以及这些$f(R)$模型的Brans-Dicke推广。参数空间的区域,它提供了与普朗克数据的一致性和缺乏永恒的通货膨胀已经成立。爱因斯坦框架势具有稳定的极小值,真空能量不为零,这可能是暗能量的来源。
2015-10-16 gr-qc hep-th
Gravitational wave hints black hole remnants as dark matter
本文提出若原初黑洞蒸发后留下普朗克尺度遗迹并构成暗物质,将产生约100Hz的宇宙学引力波信号,可被爱因斯坦望远镜探测以验证该暗物质假说。
2023-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vector Dark Matter from Inflationary Fluctuations
我们计算了暴胀过程中量子涨落产生的大质量矢量玻色子。这给出了一种新的暗物质产生机制,与未对准或热产生截然不同。虽然标量和张量通常是用几乎尺度不变的光谱产生的,但令人惊讶的是,矢量是用在中间波长处达到峰值的功率谱产生的。因此,抑制了危险的长波长等曲率扰动。此外,在长波长的矢量继承了通常的绝热,几乎尺度不变的暴胀子扰动,使它成为一个很好的暗物质候选者。最终的丰度可以由质量和哈勃暴胀尺度H_I精确计算。使暗物质丰度饱和后,我们预测其质量为m = 10^-5 eV(10^14 GeV/H_I)^[4]。在宇宙微波背景中可能观测到的高尺度暴胀,激发了最近提出的直接探测隐藏光子暗物质实验的令人兴奋的质量范围。这样的实验也许能够重建独特的峰值功率谱,验证暗物质是由暴胀过程中的量子涨落产生的,并提供暴胀规模的直接测量。因此,探测到暗物质不仅意味着发现了暗物质,而且还提供了对暴胀本身的一个意想不到的探测。
2015-04-08 hep-ph hep-th
Ultralight dark matter from non-slowroll inflation
本文提出暴胀期间短暂非慢滚阶段中矢量玻色子质量的快速变化可自然产生超轻矢量暗物质,并预言极低频随机引力波背景,从而建立超轻矢量暗物质与原初黑洞物理之间的新联系。
2025-08-22 astro-ph.CO hep-th
Dark spinor inflation -- theory primer and dynamics
讨论了单个暗旋量场驱动的暴胀。我们定义了暗旋量场的概念,并导出了这种物质源的宇宙学场方程。确定了暴胀的条件,并给出了一个精确可解的模型。我们求出了该场量子涨落的功率谱,并与标量场暴胀的结果进行了比较。
2008-05-16 astro-ph gr-qc hep-th
Jointly modelling Cosmic Inflation and Dark Energy
经典暴胀利用一个单一的标量场来解释宇宙暴胀和暗能量的观测结果。建模典型的通货膨胀的要求和两个明确的成功模型的背景下,$α$吸引子和Palatini修改重力。
2021-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation, dark matter and dark energy in the string landscape
我们考虑的条件需要统一的描述暗物质,暗能量和通货膨胀的背景下,字符串景观。我们发现暴胀子场的不完全衰变给出了单个场负责这三种现象的可能性。相比之下,将暗物质和暗能量统一到一个单独的场中,与暴胀子分离,似乎相当困难。
2006-10-05 astro-ph hep-ph hep-th
Inflation and dark energy from f(R) gravity
将标准Starobinsky暴胀推广到$R + αR^n - βR^{2-n}$模型,得到了辅助场的Einstein标架标量势的稳定极小值.结果我们得到了一个剩余真空能量不为零的标量势,它可能是暗能量的一个来源。我们的结果可以很容易地与普朗克或BICEP 2的数据相一致,以适当选择的值的$n$。
2014-12-22 gr-qc hep-th
NANOGrav Signal from double-inflection-point inflation and dark matter
NANOGrav合作组织在其对12.5年PTA数据的分析中发表了一个可疑的随机GW背景信号,因此在这项工作中,我们研究了用双拐点暴胀模型解释该信号的可能性。我们计算了标量微扰诱导的引力波的能谱,并表明曲线位于NANOGrav约束的$2σ$区域。此外,我们还假设暴胀子与SM希格斯玻色子和单重态费米子暗物质场耦合,分析了再加热过程和暗物质的产生。讨论了单圈修正下暴胀势的辐射稳定性,计算了再加热温度、暗物质产生量,并利用BBN、$α$等边界约束了耦合参数。
2023-03-10 gr-qc hep-th
Asymmetric Dark Matter and Baryogenesis from Pseudoscalar Inflation
我们表明,重子不对称的宇宙和暗物质丰度可以解释在一个单一的框架内,利用最大螺旋超磁场产生的赝标膨胀和手征异常的标准模型。我们考虑一个最小的非对称暗物质模型,没有反常和约束。我们发现观测到的重子和暗物质丰度在很宽的暴胀参数范围内都能得到,并且暗物质的质量范围在7-15 GeV之间。我们的机制的新颖性源于这样一个事实,即在膨胀过程中发生的CP破坏的同一来源解释了重子和暗物质在宇宙中的两个膨胀参数,从而解决了所有的初始条件问题,在一个经济的方式。
2019-10-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Feasibility of Primordial Black Hole Remnants as Dark Matter in View of Hawking Radiation Recoil
最近有人提出,原始起源的黑洞残余物不是可行的暗物质候选者,因为它们由于霍金辐射的反冲而具有太大的速度。我们重新研究了这个有趣的说法,发现它并不排除这种可能性。相反,对于基于普朗克尺度附近时空的非对易性的模型,基本上可以使用相同的论点来估计非对易性效应变得重要的尺度。如果暗物质“粒子”是已经超过最高温度的非对易黑洞,这意味着非对易尺度大约是普朗克长度的100倍。同样的分析也适用于其他温度在冷却之前达到最大值的黑洞残余物,例如,在渐近安全重力下的黑洞。
2021-07-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Wilson Line Inflation
我们提出了弦论中暴胀理论的一个一般性框架,其中暴胀子场对应于存在磁通量的紧致空间中的威尔逊线。T-对偶和对磁通量值的限制将这个系统与标准的D-膜暴胀场景联系起来,例如膜-反膜暴胀、D3/D 7膜暴胀和不同角度的膜构型。这可以被看作是从开弦模到暴胀的一般化方法。当威尔逊线达到一个临界值,开弦模式变成快子模式时,暴胀结束。然后,在膜湮灭图像之外的弦论中实现了类混合暴胀,包括它的宇宙弦残余。我们的形式主义可以纳入通量引起的模量稳定机制在IIB型字符串。此外,与标准的D-膜分离相反,威尔逊线可以被认为是杂种优势串模型。我们提供了明确的例子来说明我们的机制的相似性和差异D膜膨胀。特别是,我们提出了一个例子,在膜膨胀模型中存在的eta问题在我们的情况下是不存在的。我们有蓝色和红色倾斜光谱指数和剩余宇宙弦张力$Gμ\lesssim 10^{-7}$的例子。
2008-08-27 astro-ph hep-ph hep-th
A Comprehensive Model of Dark Energy, Inflation AND Black Holes
我们推导出两个新的量子引力方程,并将它们与以前提出的暗能量、黑洞、暴胀、时间之箭和静止质量首次表现出来的能量等概念的重新解释结合起来,形成一个理论,这可能是全面描述所有这些现象的第一步。由此产生的理论还预测了新的测试,这些测试可以在几年内通过实验进行验证。
2013-01-31 gr-qc hep-th
Light Dark Photon Dark Matter from Inflation
讨论了暗光子场与暴胀子耦合产生亮暗光子暗物质的可能性。在暴胀过程中,暴胀子的运动有效地产生了大波长的暗光子,并在物质辐射相等之前变为非相对论性的。我们用分析的方法计算产量.正确的遗迹丰度是通过暗光子质量向下延伸到$10^{-21} \, \rm eV$来实现的。
2020-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modified gravity as realistic candidate for dark energy, inflation and dark matter
本文综述了几个通过太阳系和宇宙学检验的局部修正引力模型中早期暴胀与晚期加速的统一。同时也证明了对作用量的非定域引力修正并不破坏这种统一的可能性。这种模型中的复合引力子自由度引起了暗物质效应。
2008-10-09 astro-ph gr-qc hep-th
Dark spinor driven inflation
暴胀被认为是描述早期宇宙的最佳范式。然而,目前还不清楚推动通货膨胀的领域的性质是什么。在这个演讲中,我们讨论了旋量场驱动暴胀的可能性。旋胀子--暗旋量场的标量凝聚体--具有单个标量自由度,并导致与标量场相同的加速度方程。我们还讨论了这个模型的优势相比,标量场驱动的通货膨胀,并讨论其观测的相关性。
2010-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark matter and baryon-number generation in quintessential inflation via hierarchical right-handed neutrinos
将三代右手Majorana中微子简化为典型的暴胀,建立了一个同时解释暴胀、暗能量、暗物质和重子生成的模型.这些中微子的质量等级分别为$M_3 \sim 10^{13}$ GeV、$M_2 \sim 10^{11}$ GeV、$M_1 \sim 10$ keV,它们是由暴胀后动能区的引力粒子产生的。最重的,中间的,和最轻的帐户再加热,CP破坏leptogenesis和暗物质,分别。这个模型可以用各种方式进行测试,即将到来的观察。
2019-06-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation, Dark Energy and Dark Matter in Supergravity
宇宙的黑暗面,包括早期宇宙的宇宙膨胀,现在的暗能量和暗物质,理论上可以用超引力来描述,尽管它不是微不足道的。我们回顾了支持和反对超对称和超引力的论点,并定义了描述宇宙黑暗面的可行的超引力模型,这些模型与所有当前的观测结果一致。我们的暴胀理论是基于Starobinsky模型,暗能量被认为是正的宇宙学常数(de Sitter真空),而暗物质粒子则是由最轻的超对称粒子与超大质量引力子所确定的。超对称性自发破缺起着关键作用。
2019-09-12 gr-qc hep-ph hep-th
Axion-like particle inflation and dark matter
本文提出了一个广义自然暴胀模型来研究类轴子暴胀和暗物质。与自然通货膨胀相比,国民总收入包含两个额外参数$(n_1, n_2)$,使国民总收入更具有一般性。$n_1$建立了GNI与其他ALP膨胀模型的联系,$n_2$控制了膨胀子的质量。在考虑了宇宙微波背景和其他宇宙学观测限制后,该模型可以实现宽质量范围的小场暴胀,并且所考虑的ALP暴胀子可以作为某些参数空间的DM候选。
2021-04-14 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Reheating and Dark Matter Freeze-in in the Higgs-$R^2$ Inflation Model
本文研究了Higgs- $R^2$暴胀模型中暗物质再加热和冻结的后暴胀动力学。采用微扰的方法进行再加热,我们确定了再加热过程中产生的辐射浴温度的演化,并确定了宇宙的最高温度和再加热温度。采用一个具有共形非最小耦合和Higgs门耦合消失的单重标量暗物质,讨论了再加热过程中的非热散射和再加热后的热散射对暗物质冻结产生的影响.我们发现,热散射是占主导地位的暗物质生产在我们的模型中,由于高的再加热温度。在我们的模型中,再加热温度主要由Higgs凝聚体决定,大约为$10^{14}\,{\rm GeV}$,质量大约为$10^9\,{\rm GeV}$的暗物质可以以正确的残余密度产生。
2022-04-29 hep-ph hep-th
Constraints on Dark Energy from Inflation and the Swampland Conjectures
我们讨论的前景测量偏差的暗能量状态方程从w=-1,通过使用沼泽地地形,将暴胀模型的精髓方案。本文是在作者与H. Murayama和C. Chiang arXiv:1811.01987.
2021-02-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Secluded Dark Composites and Remnant Binding Fields
PRISMA Cluster of Excellence & Mainz Institute for Theoretical Physics, Johannes Gutenberg University(PRISMA卓越集群与美因茨理论物理研究所,约翰内斯·古腾堡大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(perimeter理论物理研究所)
该研究探讨了孤立复合暗物质的形成机制及复合束缚场的宇宙丰度,提出其可能作为新的相对论性物种或次级暗物质成分被探测。
2026-02-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Mimetic Dark Matter from Inflation
American University of Beirut(贝鲁特美国大学);Ludwig Maxmillians University(路德维希-马克西米利安大学);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等科学研究院)
该研究通过调整仿真实暗物质与Gauss-Bonnet项的耦合,实现了在通胀结束时产生正确量的尘埃状暗物质,并探讨了其在物质-辐射相等后的行为变化。
2026-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary Cosmology Connecting Dark Energy and Dark Matter
暗能量的Kination主导的精粹模型具有一个有趣的特征,即与标准宇宙学的预测相比,热冷暗物质的残余丰度可以显著增强。以前的处理,这样的模型不包括一个现实的嵌入通货膨胀的初始条件。我们通过构造一个可行的暴胀模型来弥补这种情况,在这个模型中暴胀子和精粹场是相同的标量自由度。在暴胀之后,通过暴胀子的强推或“踢”来实现Kination支配,并且根据模型参数可以实现足够的再加热。这使我们能够探索模型依赖和模型无关的宇宙学预测这种情况。我们发现,测量的B模式CMB偏振可以排除这类情况下几乎独立的模型。我们还讨论了这类模型的其他实验可访问的签名。
2007-10-09 astro-ph hep-ph hep-th
Inflation with Holographic Dark Energy
我们研究全息暗能量对暴胀范式的修正。详细研究了暴胀宇宙中全息暗能量的演化,并对全息暗能量对原初标量功率谱的修正进行了模型无关分析.事实证明,修正一般使光谱更红。为了与实验数据一致,必须对再加热温度有一个上限。我们还讨论了由于不同的红外截止选择的校正。
2007-05-21 astro-ph gr-qc hep-th
A dark radiation era prior to the inflationary phase
一个宇宙模型占主导地位的暗辐射,随后一段时间的通货膨胀的开始。这个模型基于Randall-Sundrum II型膜世界。目前的观测数据被用来固定与暗辐射相关的参数。
2009-01-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs Portal to Inflation and Fermionic Dark Matter
我们研究了一个包含规范单重标量和费米子暗物质的暴胀模型。单重标量和希格斯玻色子之间的混合提供了一个通往暗物质的入口。暴胀子可以是希格斯玻色子玻色子或单态标量,慢滚暴胀是通过它与引力的非最小耦合实现的。在这种设置中,有效标量势是通过两个标量之间的混合和与暗物质的耦合来稳定的。我们研究了对撞机搜索、遗迹密度和直接检测的限制,发现暗物质质量应该是希格斯玻色子或单重态标量质量的一半左右。利用重整化群方程改进的标量势,把所有的约束条件放在一起,我们证明了暴胀观测量$n_s-r$与当前的Planck数据是一致的。
2016-03-15 gr-qc hep-ph hep-th
Unifying Inflation, dark energy and dark matter with a scalar field and exotic fermions
本文提出包含非黎曼测度与破缺标度对称性标量场的模型,实现暴胀、暗能量与暗物质统一,费米子效应可调节当前暗能量极小值。
2025-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The $ν$MSM, Inflation, and Dark Matter
我们展示了如何扩大的$ν$ MSM(标准模型的最小扩展由三个右手中微子),将通货膨胀和提供一个共同的来源,电弱对称性破缺和右手中微子的质量。除了暴胀理论之外,这个理论还可以同时解释宇宙中的暗物质和重子不对称性;它与中微子振荡的实验以及所有天体物理学和宇宙学对无菌中微子作为暗物质候选者的限制是一致的。暴胀子的质量可以比电弱标度小得多。
2006-08-03 astro-ph hep-ph hep-th
Inflation Model Selection meets Dark Radiation
我们调查如何通货膨胀模型的选择是受影响的存在下,额外的自由流动的相对论自由度,即暗辐射。我们进行了全面的贝叶斯分析的通货膨胀参数和宇宙学参数考虑再加热自洽。我们计算贝叶斯证据的几个代表性的通货膨胀的情况下,在两个标准的$Λ$ CDM模型和扩展,包括暗辐射参数化的相对论性物种的有效数量$N_\mathrm{eff}$。使用最小的数据集(普朗克低- $\ell$极化,温度功率谱和透镜重建),我们发现,大多数暴胀模型的观测状态是不变的。例外的是潜在的,如幂律膨胀,预测大值的标量光谱指数,只能实现时,$N_\mathrm{eff}$被允许改变。加入重子声学振荡数据和BICEP 2/Keck的B模式数据使幂律暴胀不受欢迎,而加入哈勃常数$H_0$的局部测量使幂律暴胀比最好的单场平台势稍微有利。这说明了$H_0$张力的暗辐射解如何对暴胀模型的选择产生深刻的影响。
2017-02-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The holographic space-time and black hole remnants as dark matter
暴胀的全息时空方法为研究早期宇宙提供了一个定义明确、自成一体的框架。它基于准定域量子引力理论,将弦论推广到AdS背景之外,解决了时间箭头和初始宇宙状态熵等基本问题。最近有人认为,它也为原始黑洞形式的暗物质提供了一个自然的解释。然而,最初的想法遭受麻烦,可以通过考虑普朗克遗物来解决。这种可能性进行了调查,并指出了观测确认的路径。
2022-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflection-Point Inflation with Axion Dark Matter in light of Trans-Planckian Censorship Conjecture
受最近提出的跨普朗克审查猜想(TCC)的启发,我们提出了一个含有轴子暗物质的拐点暴胀的规范$B-L$模型。膨胀期间的哈勃尺度($H_{\rm inf}$)满足$H_{\rm inf} \lesssim 1$ GeV的TCC界限,轴子暗物质方案不存在轴子畴壁和等曲率问题,轴子衰变常数可以大于$10^{12}$ GeV。跷跷板机制被自动纳入模型中,所观察到的宇宙重子不对称性可以通过共振瘦生来再现。
2020-06-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Vector dark matter production from inflation with symmetry breaking
我们提出了一个方案,矢量暗物质生产对称性破缺结束时的通货膨胀。在这个模型中,与暗光子的量子涨落相关的累积能量密度解释了暗物质目前的能量密度。暴胀子是一个实标量场,而重复标量场,如混合暴胀瀑布,在暗规范场下带电。在暴胀结束时,重场变成快子,迅速滚向全局最小值,暗光子通过希格斯机制获得质量。为了防止暴胀过程中矢量场能量密度的衰减,我们在暴胀子和规范场之间引入耦合,使得能量被泵送到暗区。该装置可以产生观测到的暗物质丰度的暗光子的质量范围很广,并与周围的$10^{12}$ GeV的再加热温度。该模型预测了宇宙弦在暴胀结束时的形成,其张力与CMB上界一致。
2021-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The origin of dark matter, matter-anti-matter asymmetry, and inflation
早期宇宙加速膨胀的一个快速阶段,称为暴胀,稀释了除了真空引起的量子涨落之外的所有物质。这些是负责播种的初始扰动的重子物质,非重子暗物质和观测到的温度各向异性的宇宙微波背景(CMB)辐射。为了解释今天观测到的宇宙,暴胀的结束还必须激发一个充满重子、一定量的重子不对称性和暗物质的热浴。我们回顾了目前的理解膨胀,暗物质,产生物质-反物质不对称性的机制,并在地面和空间为基础的实验测试他们的前景。
2011-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
What does Inflation say about Dark Energy given the Swampland Conjectures?
我们讨论了沼泽地地形与暴胀和暗能量的观测约束之间的关系。使用要求$|\nabla V|\geq c V$,$c$作为普适常数,其值可以从暴胀中导出,在暗能量的常数和非常数模型之间可能没有可观察到的区别。然而,对上述猜想的最新修改,利用了势的二阶导数,为观测提供了机会,以确定暗能量状态方程是否偏离宇宙学常数。我们还评论张量波动的可观测性,尽管猜想,字段偏移小于普朗克尺度。
2018-11-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
How to accomplish inflation and a constant dark energy density
一般认为引力多重场论的拉格朗日量包含了标量场的运动项之和。然而,我们建议在这里的拉格朗日包含的不是总和,但商的动力学条款。通过这种新的变化,我们发现暴胀宇宙可以用两个标量来获得,而不需要慢滚近似。另一方面,在不需要爱因斯坦宇宙学常数的情况下,也可以用两个标量来获得恒定的暗能量密度。
2022-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black hole dark matter in dilaton-extended two-field Starobinsky inflation
我们研究了Starobinsky的二次膨胀$f(R)$模型的双场扩展中原初黑洞的产生及其对目前观测到的暗物质的贡献。该模型具有多场放大机制,导致在负责生产原始黑洞的小波长处的暴胀功率谱中产生尖锐的峰值。这种机制与单场模型有很大不同,需要在暴胀动力学的中间阶段进行随机处理。我们发现,该模型导致了一个成功的阶段,有效的单场Starobinsky膨胀的波长探测的宇宙微波背景辐射和解释所观察到的冷暗物质内容在宇宙中形成的原始黑洞。
2021-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamics of Inflation and Dark Energy from $F(R, \mathcal{G})$ Gravity
在这项工作中,我们研究某些类的$F(R,{\cal G})$引力有吸引力的唯象特征,相对于成功实现的暗能量和暴胀时代。特别是,我们讨论了一般的形式主义,我们演示了如何几个通货膨胀和暗能量的演变可以描述的背景下,$F(R,{\cal G})$重力。我们还提出了一个统一的模型,在这个模型中,早期和晚期的动力学是由$F(R,{\cal G})$引力控制的,从而产生暴胀和暗能量时代,而中间的时代与标准的爱因斯坦-希尔伯特引力近似相同。我们还计算了与我们提出的统一$F(R,{\cal G})$引力模型相对应的原始曲率扰动的功率谱,我们证明了它几乎是尺度不变的,并且与最新的观测数据约束是相容的。
2018-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A unified model of inflation and dark energy based on the holographic spacetime foam
本文通过将哈勃视界内时空泡沫的经典能量设为宇宙学方程的精确解来构造暴胀子势,从而提出一个能统一描述早期暴胀与晚期暗能量的模型。
2023-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Unification of inflation and dark matter in the Higgs-Starobinsky model
本文研究了Higgs-Starobinsky(HS)模型中暴胀和暗物质的统一图像。如文献所指出的,Starobinsky $R^2$暴胀是由大Higgs曲率(引力子)耦合的量子修正效应引起的。我们从Jordan标架中的非最小耦合HS作用量出发。然后利用保角变换将约当标架作用量变换为爱因斯坦作用量。在宇宙的暴胀阶段,由非最小Higgs耦合的引力作用和Einstein框架中的Starobinsky项导出了暴胀势,其中$R^2$项占主导地位.对于暴胀模型,我们计算了暴胀参数,并与普朗克2015年的数据进行了对比。我们发现,该模型的预测是在良好的协议与普朗克分析。此外,我们还研究了作为暗物质候选者的希格斯场。定性分析了单圈标准模型下Higgs-Starobinsky方案的重整化群方程。利用RGE分析的参数空间解,可以发现暗物质残余丰度隐含着Higgs-引力子耦合的量子效应($R^2$项)的残余。
2018-12-28 gr-qc hep-ph hep-th
Pure Natural Quintessential Inflation and Dark Energy
我们提出了一个纯自然的经典暴胀模型,该模型是由Witten猜想激发的,在大N极限下,轴子耦合到纯Yang-Mills $SU(N)$规范场.这修改了自然通货膨胀中的标准余弦势,使其与当前CMB数据兼容。我们的模型给出了一个成功的暴胀,以及在后期的经典暴胀子场($ϕ$)的加速。在这里,暴胀子场负责暴胀,之后,场进入特殊的再加热,然后它们作为动力学暗能量场,遵循相同的暴胀势和相同的模型参数。动力场缓慢地滚动,直到哈勃下降到精华场的质量,并达到当前的暗能量场值。这里的暗能量尺度是场相关的。我们的精华模型遵循解冻冻结方法,因此冻结的精华场相对于宇宙时间从初始场值($ϕ_{i}$)演化到当前非零最小场值($ϕ_{0}$)。得到的场值变为超光速,满足目前的暗能量密度$V(ϕ_{0}) \approx Λ_{\text{DE}}^{4} = (2.3 \times 10^{-3}\text{eV})^{4}$。
2020-06-10 gr-qc hep-ph hep-th
Dark Matter Freeze-In during Warm Inflation and the Seesaw Mechanism
本文提出在暖暴涨情景下,通过紫外冻结产生暗物质,并应用于$U(1)_{B-L}$规范扩展标准模型框架,结合跷跷板机制解释中微子质量。
2024-12-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Modified non-local-F(R) gravity as the key for the inflation and dark energy
我们考虑FRW宇宙学在非局部修正引力。它的局部标量张量制定。它明确表明,这种理论可能导致统一的早期暴胀与晚期宇宙加速。对于特定的动作形式,可能会出现精华或幻影时代。本文还研究了耦合非定域F(R)引力。结果表明,这种理论与太阳系实验一致,可能导致已知的宇宙历史序列:暴胀,辐射/物质优势和黑暗时代。
2007-12-03 astro-ph gr-qc hep-th
Inflation and dark energy from three-forms
三种形式可以产生可行的宇宙学场景的通货膨胀和暗能量与潜在的可观察的签名不同于标准的单标量场模型。本文研究了自相互作用三态宇宙学的背景动力学和线性微扰。宇宙学解的相空间具有(超)膨胀吸引子和鞍点,可以描述三种形式的驱动膨胀或暗能量。考虑了微扰的量子产生和经典演化。计算了三种形式暴胀的标量谱和张量谱,以及三种形式暴胀对物质扰动的影响。稳定性和等价性的替代配方的模型进行了讨论。
2009-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Unified phantom cosmology: inflation, dark energy and dark matter under the same standard
幻影宇宙学允许解释宇宙的动力学和物质含量,追溯到暴胀时代的演化,考虑到向非幻影标准宇宙学(辐射/物质主导时代)的过渡,并恢复今天观察到的暗能量时代。我们发展了统一的幻影宇宙学,其中相同的标量扮演着早期(幻影)暴胀子和晚期暗能量的角色。最近从减速阶段到加速阶段的转变也用相同的标量场来描述。(暗)物质可以嵌入这个方案中,给出符合问题的自然解决方案。它解释了如何拟议的统一幻影宇宙学可以适合对开放的方式来定义模型的所有重要参数的观测。
2005-11-08 astro-ph gr-qc hep-th
Primordial Black-Hole Mimicker in Quadratic Gravity as Dark Matter
我们讨论了具有原始热2-2-洞残余物作为暗物质的天体物理学和宇宙学意义。热2-2-洞在二次引力中作为相对论性热气体超紧分布的无水平经典解发散。与模仿黑洞热力学行为的大2-2-洞相反,蒸发后期的小2-2-洞表现为质量接近最小值的稳定残余物。这些残余物和所有的暗物质一样,只要形成质量和残余质量都相对较小,就能满足相应的观测约束。残余质量的参数空间是通过可能的残余合并来探测的,这些合并会产生高能天体物理粒子的强通量;高能光子和中微子数据似乎有利于普朗克质量残余,指向二次引力的量子理论的强耦合场景。另一方面,形成质量受到早期宇宙学的限制,这证明需要2-2-洞才能在大爆炸核合成之前演化成残余状态。
2020-06-30 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Scalaron-Higgs inflation reloaded: Higgs-dependent scalaron mass and primordial black hole dark matter
我们提出了一个扩展的标量-希格斯模型的非最小耦合的标准模型的希格斯玻色子的二次Ricci标量导致希格斯依赖的标量的质量。该模型预测了有效的单场Starobinsky暴胀的成功阶段。它具有多场放大机制,导致在小波长的暴胀功率谱中出现峰值,从而增强了原始黑洞的产生。扩展的标量-希格斯模型将暴胀宇宙学与基本粒子物理学统一起来,并在不假设任何新粒子的情况下,用原始黑洞来解释冷暗物质的起源。
2021-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th