Loop Quantum Cosmology corrections to inflationary models
近年来,圈量子引力的量子化方法已成功地应用于均匀各向同性的Friedmann-Robertson-Walker时空。由此产生的理论,称为环量子宇宙学(LQC),解决了大爆炸奇点取代它与大反弹。我们认为,LQC也产生一定的修正现场理论通货膨胀的情况。这些修正意味着,在LQC中,有效的声波视界在反弹后的某个点变得无限大,COBE标准化所暗示的暴胀潜力的规模增加了。标量场在反弹之后的演化以一种有趣的方式发生了变化。我们指出,人们可以使用COBE规范化建立一个上限的量子长度的LQG。
2008-07-01 gr-qc hep-ph hep-th
Tachyon field in Loop Quantum Cosmology: inflation and evolution picture
圈量子宇宙学(LQC)预言了宇宙在高能区通过反弹的非奇异演化。我们表明,这是永远正确的快子物质LQC。与经典的Friedman-Robertson-Walker(FRW)宇宙学不同,快子物质LQC中可以出现超暴胀现象,而且这种暴胀现象可以扩展到经典暴胀停止的区域。用数值方法给出了LQC背景下具有指数势的快子场的演化图象。结果表明,量子动力学解与经典解一样具有吸引性。快子场的整个演化过程是,在遥远的过去,快子场--在收缩的宇宙学中--以负速度加速爬上势山;然后在边界处,快子场被反弹到一个膨胀的宇宙中,以正速度滚下势山的底部。在慢滚极限下,我们用解析和数值方法比较了量子暴胀与经典暴胀的情况。
2007-04-15 gr-qc
Noncommutative effective LQC: A (pre-)inflationary dynamics investigation
本文在有效圈量子宇宙学的非对易扩展框架内研究了(前)暴胀动力学,发现其情景整体与标准LQC一致,难以区分二者,但特定调节非对易参数可能在原初扰动层面产生微妙效应。
2023-08-02 gr-qc hep-th
Qualitative dynamics and inflationary attractors in loop cosmology
利用量子几何的有效时空描述,研究了空间平坦的各向同性和均匀模型的三种不同圈量子化的定性动力学。这些包括标准圈量子宇宙学(LQC),其最近复兴的修改(称为mLQC-I),以及另一个相关的修改LQC(mLQC-II),其动力学是第一次详细研究。LQC的各种功能,包括量子反弹和前暴胀动力学,被发现是共享的mLQC-I和mLQC-II模型。我们研究了混沌暴胀、分数单值暴胀、Starobinsky势、非最小希格斯暴胀和指数势的动力学普适性质。我们发现了各种临界点,并研究了它们的稳定性,这揭示了所有这些模型在反弹后阶段的各种定性相似之处。LQC和mLQC-II的反弹前定性动力学非常相似,但与mLQC-I有显著不同。在动力学分析中,一些不动点是退化的,中心流形理论被用于分析。对于所有这些势,非微扰的量子引力效应总是导致一个非奇异的暴胀场景,其中一个阶段的超级暴胀由常规暴胀接替。我们证明了暴胀吸引子的存在性,并在指数势的情形下得到了标度解。由于所有的模型同意广义相对论在晚些时候,我们的结果也是使用在经典理论中的定性动力学的一些潜力还没有研究过。
2018-09-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Loop quantum inflation with inverse volume corrections in light of ACT data
University of Kurdistan(库尔德斯坦大学)
本研究在圈量子宇宙学框架下探究逆体积修正对两类暴胀势的影响,结合ACT观测数据评估模型可行性,发现含该修正的模型预测值落在数据68%置信区间内,与标准暴胀模型结果相反。
2025-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Alleviating the Tension in the Cosmic Microwave Background using Planck-Scale Physics
CMB中的某些异常在六参数平坦$Λ$ CDM模型和CMB数据之间产生了张力。我们重新审视了普朗克分析与圈量子宇宙学(LQC)的预测,并表明LQC解释了大规模的功率异常和透镜振幅的张力。出现这些差异是因为,在LQC中,原始功率谱对于小$k$是尺度相关的,具有特定的功率抑制。我们的结论与预测较大的光学深度和功率抑制在大尺度上的$B$模式偏振功率谱。
2020-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Analytical investigation of pre-inflationary effects in the primordial power spectrum: From General Relativity to hybrid Loop Quantum Cosmology
这项工作是一个分析研究的主要差异之间的经典暴胀效应的快速滚动制度和印记的混合圈量子宇宙学(LQC)的原始功率谱。有效的LQC解决方案的现象学的兴趣通常包含一个经典时期的动力学优势之前,慢卷膨胀,与功率谱的后果,在这里,我们试图告诉除了发生在附近的反弹混合LQC的现象。对于这种比较,我们使用相同的标准选择的真空态的原始扰动,无论是在相对论宇宙学的背景下,LQC宇宙学的背景。作为对问题的第一近似,我们的研究忽略了慢卷暴胀区的准德西特演化(而不是德西特)的影响,以及动力学主导时代和慢卷时期之间典型的短暂过渡。我们的研究结果表明,虽然这两种研究类型的影响可以导致一个激烈的功率抑制在红外部门的频谱,模式规模,发生这种情况的LQC比经典的相对论宇宙学大得多,相应的规模有关的时空曲率在反弹和发病的通货膨胀,分别。
2021-09-30 gr-qc
Viability of loop quantum cosmology at the level of bispectrum
本文研究圈量子宇宙学产生的非高斯双谱是否与普朗克观测相容,通过建模并计算其对CMB双谱的印记,发现其高度振荡特性使其表现与慢滚暴胀相似,从而验证了LQC在双谱层面的可行性。
2024-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar and tensor perturbations in loop quantum cosmology: High-order corrections
圈量子宇宙学(LQC)为广义相对论暴胀模型中的反普朗克问题和初始奇点提供了有希望的解决方案。一般来说,由于量子化方法的不同,LQC涉及两种类型的量子校正,完整性和逆体积,对宇宙学背景演化和微扰。本文利用{ \em三阶一致渐近近似},在LQC的框架下,在这些量子修正下,明确地导出了慢卷暴胀的观测量.我们计算功率谱,谱指数,并运行的标量和张量扰动的谱指数,从而得到张量标量比。当暴胀模式穿过哈勃视界时,我们展开所有的观测量。由于三阶一致渐近逼近的误差上界为$\lesssim 0.15\%$,因此这些结果是迄今为止文献中得到的最精确的结果。它还表明,与逆体积校正,标量和张量谱表现出偏离通常的形状在大尺度。然后,利用普朗克,BAO和SN数据,我们得到了新的约束量子引力效应的LQC校正,并发现这种影响可能在即将到来的实验检测。
2015-12-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Loop quantum cosmology and slow roll inflation
在循环量子宇宙学(LQC)中,大爆炸被量子反弹所取代,随后是一个强大的超膨胀阶段。哈勃参数\emph{vanishes}在反弹时不是无限增长,而是在超级暴胀结束时达到\emph{finite universal maximum}。这些新的特征导致了一个不可预见的含义:在存在合适的势能的情况下,所有LQC动力学轨迹都被漏斗状地引导到这样的条件,即几乎保证了超过68个e折叠的慢卷膨胀,{没有来自大爆炸前状态的任何输入}。这与广义相对论中的某些结果形成鲜明对比,在广义相对论中,人们认为获得68个或更多e折叠的慢滚的先验概率被因子$e^{-204}$抑制。
2010-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation with the Starobinsky potential in Loop Quantum Cosmology
利用圈量子宇宙学(LQC)的技术,研究了普朗克数据支持的Starobinsky势的暴胀情景的自洽预暴胀扩展。结果进行了比较,与二次潜在的先前研究。普朗克尺度完成的暴胀范式和可观察到的签名LQC被发现是强大的暴胀势的变化下。从量子反弹到暴胀结束的整个演化过程,都与观测相符。所需的慢滚阶段的发生几乎是不可避免的,自然的初始条件存在的背景和扰动,由此产生的功率谱与最近的观测结果一致。存在初始数据,其中功率谱的量子引力修正是潜在可观察的。
2016-05-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cornering Extended Starobinsky Inflation with CMB and SKA
本研究提出结合未来CMB数据与SKA的21厘米强度映射图,可有效探测高阶扩展Starobinsky暴胀模型,即便考虑天体物理参数相关性,仍能实现暴胀动力学的精确测量,为探索量子引力效应提供新途径。
2023-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Time Asymmetry of Cosmic Background Evolution in Loop Quantum Cosmology
本文讨论了圈量子宇宙学(LQC)中宇宙背景随时间演化相对于量子反弹的不对称性,利用反弹点$ϕ_{\rm B}$的标量场值。我们使用混沌势和$R^2$势来证明在反弹之前可能的紧缩可以抵消解决宇宙学难题所需的膨胀,因此LQC中的模型需要一定程度的时间不对称性。这个$ϕ_{\rm B}$依赖于模型,并且与通货紧缩和通货膨胀的量密切相关,因此我们可以使用观察来限制$ϕ_{\rm B}$,从而限制模型参数。随着进一步的研究,这种形式主义应该是有用的,在提供一个观测的LQC模型的测试平台。
2019-06-09 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Particle Production in Loop Quantum Cosmology
本文研究了圈量子宇宙学(LQC)反弹阶段的引力粒子产生。我们进行分析和数值分析的粒子生产过程中的LQC方案与Bunch-Davies真空初始条件在收缩阶段。我们得到,如果我们扩展的dressed度规方法的有效性超出了小的反反应的限制,它是合理的,这一过程将导致一个辐射占主导地位的阶段,在前暴胀阶段的LQC。我们的研究结果表明,测试场近似,这是所需的截断方案中使用的穿着度量的方法,可能不是一个有效的假设,在LQC的情况下,这样的初始条件。
2020-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Noncommutative Effective LQC: inclusion of potential term
本文构造并研究了具有$\mathcal{V}(ϕ)=\frac{1}{2}m^2ϕ^2$势的均匀标量场$ϕ$存在下的平坦Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker模型的有效圈量子宇宙学的一个简单的非对易方案(θ-变形).我们首先进行一个简单的分析,从相应的汉密尔顿运动方程考虑通用项$\mathcal V(ϕ)$。观察到在这种非对易扩张下,圈量子宇宙学的特征大反弹得以保持。当专门的二次情况下,数值解相应的汉密尔顿方程表现出一个早期的通货膨胀时代的足够大的e-foldings的发现,它的结论是,在这种非交换设置,存在的解决方案是在整体上与标准(有效)圈量子宇宙学(即反弹和通货膨胀的早期宇宙)预测的早期宇宙兼容。在这个非对易结构中,一个足够长的暴胀周期在解空间上的一般性问题仍有待解决。
2021-04-07 gr-qc
Probability of Inflation in Loop Quantum Cosmology
早期宇宙的暴胀模型提供了形成大尺度结构的自然机制。这一成功将自然性的问题带到了最前沿:一个足够长的慢滚暴胀是否一般地发生,或者它是否需要对初始参数进行仔细的微调?近年来,在这个问题上有相当大的争议。特别是,对于二次势,考夫曼、林德和穆哈诺夫认为至少有65个e折叠的暴胀概率接近1,而吉本斯和图罗克则认为这个概率被~ $\10^{-85}$的因子抑制。我们首先澄清,这种截然不同的预测可能会出现,因为所需的测量空间的解决方案是内在的模糊性在广义相对论。然后,我们表明,这种模糊性可以很自然地解决在圈量子宇宙学(LQC),因为大爆炸是由一个大的反弹和反弹面可以用来引入必要的结构,指定一个满意的措施。本文的第二个目标是提出一个详细的分析,使用分析和数值方法的LQC的暴胀动力学。通过将这些信息与空间的解决方案的措施相结合,我们解决了一个尖锐的问题比那些在文献中研究:什么是一个足够长的慢卷通货膨胀的概率是兼容的七年WMAP数据?我们证明概率非常接近1。这些材料是如此的有组织,以至于那些对LQC中的暴胀动力学比与测度相关的微妙之处更感兴趣的宇宙学家可以跳过这些材料而不会失去连续性。
2011-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing kinetically coupled inflation models with CMB distortions
与爱因斯坦张量动力学耦合的暴胀场景已经被广泛研究。它们可以与当前的观测数据相一致。未来的实验对CMB失真的测量将潜在地扩展有关标量频谱的信息到小尺度$1 \Mpc^{-1} \lesssim k \lesssim 2 \times 10^4 \Mpc^{-1}$。以PIXIE实验的灵敏度为判据,对动力学耦合暴胀光谱畸变的观测前景进行了模型导向的分析。在参考文献\cite{Martin2013a}中列出的49个单场暴胀模型中,有5个模型可能产生可检测的扭曲水平。这些模型是:谷中混合暴胀(VHI)、非正则凯勒暴胀(NCKI)、广义MSSM暴胀(GMSSMI)、广义重整化点暴胀(GRPI)和运行质量暴胀(RMI)。这些模型中的每一个都可以满足普朗克对光谱倾斜的约束,并导致在其参数空间的调谐区域中与CMB失真相关的尺度上的功率增加。动力学耦合的存在抑制了VHI,GMSSMI和GRIPI的模型参数与质量维度的值,使得这三个模型可以与它们的理论考虑相一致。然而,所有这些模型的调谐区域未能满足张量模式的约束。
2020-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Gravitational Waves and the local B-mode polarization of the CMB
在宇宙微波背景的偏振和/或激光干涉仪中,可以很快检测到原始引力波的随机背景。至少有三种GWB来自于暴胀:在暴胀期间产生并与时空模的拉伸相关的GWB;在暴胀后预热的剧烈阶段产生的GWB;以及如果暴胀通过全局对称性破缺场景结束,则与Goldstone模的自排序相关的GWB,如混合暴胀。每个GW背景具有其自身的具有特定特征的特征光谱。我们讨论了检测每个GWB和区分它们之间的一个非常敏感的探头,本地B模式的CMB偏振的前景。
2010-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological inflation driven by holonomy corrections of loop quantum cosmology
在启发式有效动力学水平上,研究了具有简单势的$k=0$ Friedmann-Robertson-Walker模型中的圈量子宇宙学(LQC)的完整修正宇宙学暴胀.在LQC的对称反弹场景中,发生量子反弹的条件自然且唯一地固定了反弹时期的初始条件。在量子反弹周围,宇宙经历了一个短暂的超级暴胀阶段,这将暴胀子场推向其势山,从而为标准的慢卷暴胀设置了适当的初始条件。在超级暴胀和标准暴胀之间,存在一个非暴胀阶段,它违反了慢滚条件。慢滚破坏对宇宙微波背景的低角功率谱有一定的抑制作用,不同的完整性修正阶数将产生不同的抑制作用。
2010-03-14 gr-qc
Testing inflationary consistency relations by the potential CMB observations
检验所谓的一致性关系对于区分不同类型的通货膨胀模型起着重要的作用。在本文中,我们研究了可能的测试的基础上的潜在观测的宇宙微波背景(CMB)辐射,包括计划中的CMBPol任务和理想的CMB实验中,只考虑减少宇宙弱透镜污染的B模式偏振。我们发现,对于正则单场暴胀和幻影暴胀,一致性关系很难检验:对于CMBPol任务,一致性关系的检验只有当满足$r>0.14$,而对于理想实验,一致性关系的检验只有当满足$r>0.06$.然而,对于具有大非高斯信号的一般洛伦兹不变单场暴胀和绝热扰动与等曲率扰动之间具有强相关性的双场暴胀,情况可能会变得更好。我们发现,对于这两类通货膨胀的测试是可能的,如果$r\gtrsim 10^{-2}$或甚至更小的两个CMB实验。
2011-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary electroweak/particle phase transitions and new classical gravitational waves on CMB
早期宇宙中的粒子相变包括电弱相变和大统一相变是研究得很好的课题。指出在暴胀附近存在新的粒子相变。这些新的暴胀粒子相变,如果是一级的,可能会产生低频引力波(GW)由于气泡动力学,留下印记的宇宙微波背景(CMB)。与由真空涨落产生的几乎尺度不变的原始GWs不同,这些气泡产生的GWs是经典的,并且具有尺度相关的B模谱。如果与暴胀子解耦,则暴胀过程中的电弱相变可以作为再加热后的电弱相变的镜像,其中重子不对称性可以通过电弱重子生成(EWBG)产生。第二个新的电弱相变也可能是EWBG的来源。
2016-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the measure problem in slow roll inflation and loop quantum cosmology
从圈量子宇宙学的角度考虑标准慢卷暴胀模型中的测度问题。根据Ashtekar和Sloan最近的结果,我们研究了有足够的e-折叠的概率,并专注于它对量子引力标度的依赖性,包括理论向恢复广义相对论(GR)的极限的过渡。与标准预期相反,当接近GR极限时,足够通货膨胀的概率(在LQC中接近1)会增长并趋于1。我们研究了这些结果与吉本斯和Turok的结果之间的紧张关系的起源,并提供了一个解释,使这些明显矛盾的结果成为一个连贯的画面。正如我们所示,相互矛盾的结果源于不同的选择初始条件的概率计算。圈量子宇宙学的无奇点方案提供了一个自然的初始条件选择,并表明足够的暴胀是通用的。
2011-04-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Improving Constraints on Inflation with CMB Delensing
本文提出利用CMB去透镜化技术改进暴胀相关参数约束,包括原初曲率谱、振荡特征、空间曲率及等曲率扰动模型,并评估检验单场暴胀张量一致性条件的可行性。
2023-12-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Slow roll inflation and BB mode angular power spectrum of CMB
考虑压缩真空态中的原初引力波,在各种暴胀模型下,得到了宇宙微波背景辐射的BB模角关联功率谱,并与BICEP 2/Keck阵列和Planck 353 GHz数据的联合分析结果进行了比较.目前的结果可能会限制几个模型的通货膨胀。
2015-12-10 astro-ph.CO gr-qc
Inflation, Quantum Field Renormalization, and CMB Anisotropies
我们指出,如果考虑到量子场重整化,标量和张量功率谱的慢卷暴胀的预测对于今天在可观测尺度上的波长有显着变化
2010-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational imprints from Loop Quantum Cosmology
本文研究圈量子宇宙学中量子反弹导致的暴胀前动力学对宇宙微波背景的影响,采用混合方法分析微扰模式以激发态进入暴胀时在功率谱中留下的观测印记。
2024-10-21 gr-qc hep-th
Testing $α$-attractor quintessential inflation against CMB and low-redshift data
本文利用CMB和低红移数据检验α吸引子精粹暴胀模型,发现小尺度CMB下其拟合优于ΛCDM,大尺度下α≳2模型拟合效果相当。
2024-02-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation from non-minimally coupled scalar field in loop quantum cosmology
在LQC框架下研究了具有非最小耦合质量标量场的FRW模型。考虑的形式的潜力和耦合允许应用到希格斯驱动的通货膨胀。在文献中描述这类系统的两种框架:Jordan框架和Einstein框架中,后者被应用。具体来说,我们探讨的想法,爱因斯坦框架的自然“环境”的量化和约旦图片具有紧急性质。由此产生的动力学定性地修改了LQC中的标准反弹范式在两个方面:(i)反弹点不再标记临界物质能量密度,(ii)普朗克尺度物理学的特点是“墨西哥帽”的轨迹与两个连续的反弹和快速膨胀和它们之间的时间流逝。此外,对于物理上可行的耦合强度和初始数据,随后的膨胀超过60个e-折叠。
2013-05-20 gr-qc hep-th
Does Viscosity turn inflation into the CMB and $Λ$
考虑到宇宙微波背景辐射产生的熵,我们可以得到一个简单的宇宙演化模型,这个模型表明了观测到的小加速度项和封闭宇宙早期膨胀之间的联系。从这一点上,我们发现了一个意想不到的关系之间的欧米茄的宇宙学和计算的总体积的宇宙。
2017-07-24 astro-ph.CO gr-qc
Estimation of imprints of the bounce in loop quantum cosmology on the bispectra of cosmic microwave background
本文提出LQC原初双谱的解析模板,计算CMB温度与极化约化双谱,发现反弹振荡项贡献可忽略,故LQC的CMB双谱近似同于慢滚暴胀。
2023-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Position Space CMB Anomalies from Multi-Stream Inflation
临时畴壁是在多流暴胀的分叉时期产生的。计算了这种畴壁对旁观者场扰动的观测效应,我们认为暴胀扰动与旁观者场的情况有相似之处。畴壁在天空中诱导出一个优先方向,影响扰动的角分布。产生多极子的相关抑制以及在优选方向上的多极矩的对准。多流暴胀的其他观测方面,包括半球不对称性和冷点也简要回顾。
2013-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Predictive Physics of Inflation and Grand Unification for and from the CMB observations
CNRS IN 2 P3 Prospective 2020的这份白皮书重点关注与CMB,引力和粒子物理学有关的现实和及时的通货膨胀情况,在强预测性物理方法中增加了跨学科和统一的价值。由de Vega和Sanchez [1]以及Boyanovsky、de Vega、Sanchez和Destri [2]-[4]发展的金斯伯格-朗道方法中的暴胀公式阐明了暴胀并将其置于粒子物理学的有效场论的背景下。此外,它建立了一个干净的方式,直接面对通货膨胀的预测与现有的和即将到来的CMB数据,并选择一个明确的模型。到目前为止,所有的CMB + LSS数据都显示了金斯伯格-朗道有效暴胀理论在预测观测量方面是多么强大,与包括暴胀能量标度和暴胀子势在内的观测一致,并且在未来还有更多的东西要提供。它为发现、新的学习和理解铺平了道路。
2020-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Towards Cosmological Dynamics from Loop Quantum Gravity
我们提出了一个系统的研究宇宙动力学产生的有效的哈密顿量,最近在圈量子引力使用蒂曼的正则化和早期获得的圈量子宇宙学(LQC)通过保持洛伦兹项明确的哈密顿约束。我们表明,量子几何效应的结果在能量密度的二次修正比LQC造成非奇异反弹。动力学可以用汉密尔顿方程或弗里德曼-雷乔胡里方程来描述,但这两种描述之间的映射不是一对一的。仔细的分析解决了这个模型中对称与不对称反弹的张力,表明反弹必须是不对称的,对称反弹在物理上是不一致的,与标准的LQC相反。此外,目前的观测只允许这样一种情况,即反弹前的分支是渐进的de Sitter,类似于LQC中史瓦西内部的量子化,而反弹后的分支产生经典的广义相对论。对于一个二次势,我们发现一个缓慢的通货膨胀一般发生在反弹之后,这是非常类似的LQC中发生的。
2018-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Genericness of inflation in isotropic loop quantum cosmology
从圈量子宇宙学(LQC)到标量物质扇区的非微扰修正已经被认为意味着暴胀。我们证明了LQC修改后的标量场产生指数膨胀的小尺度因子制度,所有正定的潜力,独立于初始条件和独立的模糊参数。对于半正定势,总是可以选择,而无需微调,模糊度参数之一的值,使得指数膨胀的结果,提供的潜在的零点接近最多作为比例因子的幂律。结合小体积的一般反弹发生,粒子视界不存在,从而消除了标准大爆炸模型的视界问题。
2004-12-08 astro-ph gr-qc hep-th
Forecast Constraints on Inflation from Combined CMB and Gravitational Wave Direct Detection Experiments
我们研究了如何直接检测的膨胀引力波背景约束膨胀参数和补充CMB偏振测量。用Planck的Fisher信息矩阵方法和直接探测实验BBO(Big Bang Observer)计算的误差椭球显示出不同的参数简并方向,当它们结合时,简并被破坏。对于一个慢滚参数化,我们表明,BBO可以显着改善张量标量比的限制相比,单独普朗克。我们还研究了二次和自然通货膨胀模型。在这两种情况下,如果再加热温度也被视为自由参数,那么添加BBO可以显着改善误差线。在自然暴胀的情况下,我们发现BBO的加入甚至可以部分改善宇宙方差限制的CMB实验的误差条。
2010-08-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The BAO-CMB Tension and Implications for Inflation
本文指出 CMB 与 BAO 数据结合导致标量谱指数 $n_s$ 约束显著上移,使原有暴胀模型被排除,这源于参数简并性与数据间的张力,建议在张力解决前谨慎解释相关约束。
2025-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Magnetic fields from inflation: The CMB temperature anisotropies
研究了宇宙微波背景温度的各向异性。除了已知的被动和补偿模式,我们讨论了膨胀的曲率扰动的磁模式,目前当磁场在膨胀过程中产生。如果生成机制是因果性的,例如相变,则不存在该模式。我们计算并讨论了这种模式对所观测到的CMB各向异性谱的影响,并与被动和补偿的模式进行了比较。我们发现,它占主导地位的CMB各向异性,并因此导致更强的约束的振幅$B_{1\,{\rm Mpc}}$和频谱指数$n_B$的磁场比通常发现在CMB分析从补偿模式。这种情况特别发生在光谱指数$n_B>-3$:暴胀磁模式总是尺度不变的,因此通过这种模式,即使是一个磁场的光谱是不是尺度不变的可以留下一个可检测的信号在大尺度的CMB。
2013-10-24 astro-ph.CO gr-qc
Observational consequences of Bianchi I spacetimes in loop quantum cosmology
各向异性一般支配着均匀宇宙膨胀的最早阶段。它们在弹跳模型中特别重要,因为剪切在宇宙的收缩阶段增长,使各向同性的情况不稳定。本文将圈量子宇宙学(LQC)中的宇宙学扰动的研究扩展到各向异性的Bianchi I模型,该模型包含一个反弹,随后是一个阶段的慢卷膨胀。我们表明,虽然剪切张量稀释和宇宙各向同性反弹后不久,宇宙扰动保持记忆的这个短的各向异性阶段。我们开发的形式主义需要描述扰动各向异性,有效的LQC,并将其应用于预测的宇宙微波背景(CMB),同时尊重目前的观测约束。我们发现,各向异性反弹诱导:(一)各向异性功能的所有角度关联函数的CMB,特别是四极调制,可以解释一个类似的功能,在温度图中观察到的普朗克卫星,和(ii)量子纠缠标量和张量模式之间,这表明自己在温度偏振(T-B和E-B)的CMB相关性。
2020-09-03 astro-ph.CO gr-qc
Constraints from CMB in the intermediate Brans-Dicke inflation
本文研究了Jordan-Brans-Dicke理论中的中间暴胀阶段。在这种情况下,我们分析对应于绝热和等曲率模式的量子涨落。我们的模型与爱因斯坦广义相对论中的中间模型进行了比较。我们根据七年的WMAP数据评估了这个模型的状态。
2011-01-24 astro-ph.CO gr-qc
How Well Can Future CMB Missions Constrain Cosmic Inflation?
我们研究如何下一代的宇宙微波背景(CMB)测量任务(如EPIC,LiteBird,PRISM和COrE)将能够限制通货膨胀的景观在最难消除歧义的情况下,通货膨胀是简单地描述了单场慢卷的情况。考虑到所提出的PRISM和LiteBIRD卫星设计,我们模拟模拟数据对应于五个不同的基准模型,具有从$10^{-1}$到$10^{-7}$的张量-标量比的值。然后,我们计算所有Encyclopaedia Inflationaris模型的贝叶斯证据和复杂性,以评估PRISM单独和LiteBIRD补充普朗克2013年数据的约束力。在慢卷通货膨胀中,两种设计都具有相当的约束力,可以排除大约四分之三的通货膨胀情景,而仅普朗克2013年的数据就可以排除三分之一。然而,我们也表明,PRISM可以约束标量运行,并有能力检测违反慢滚在二阶。最后,我们的研究结果表明,描述一个膨胀模型的潜在形状,而不指定再加热温度,将不再是可能的精度水平达到未来的CMB任务。
2014-10-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Loop Quantum Cosmology Scalar Field Models
在这项工作中,我们使用圈量子宇宙学修改标量张量重建技术,以调查如何反弹和暴胀宇宙学可以实现。对于暴胀宇宙学,我们将有兴趣实现中间暴胀和IV型奇异暴胀,而对于弹跳宇宙学,我们将实现超弹跳和对称弹跳。在所有情况下,我们将找到LQC完整性校正的标量张量理论的动力学项和相应的标量势。此外,我们将包括一个有效的状态方程的研究,强调在早期和晚期的时代。正如我们所证明的那样,在某些情况下,在晚时间时代可能有一个接近德西特的状态方程,这一结果可以解释为晚时间加速时代的描述。此外,在所有情况下,我们将检查的LQC完整性校正的标量张量理论的动力学稳定性,我们将面对的结果与那些来自相应的经典动力学稳定性理论。最吸引人的宇宙学方案是IV型奇异暴胀方案,其中奇点可能发生在晚期时代。正如我们所证明的,对于这个模型,在暗能量时代,发生了从非幻影到幻影暗能量时代的转变。
2018-01-08 astro-ph.CO gr-qc
The Effective Theory of Inflation in the Standard Model of the Universe and the CMB+LSS data analysis
暴胀是宇宙标准模型的一部分,由CMB和大尺度结构LSS数据集支持。本文分三章介绍了通货膨胀的新发展。(I)Ginsburg-Landau(GL)的有效暴胀理论:暴胀子势是一个具有普适形式的多项式,它明确了暴胀能量标度M、普朗克质量和暴胀e-折叠数N ~ 60。慢滚膨胀变成系统的1/N膨胀,暴胀子耦合自然小到(M/ M_{Pl})^2的幂。谱指数(ns- 1)和张量/标量涨落比r为O(1/N),运行指数为O(1/N^2)。M ~ 0.7 10^{16} GeV完全由标量绝热涨落幅度决定。(II):CMB+LSS数据的蒙特卡罗马尔可夫链(MCMC)分析(包括WMAP 5)与我们的分析理论结果产生:一个下界r(新通货膨胀):r > 0.023(95%CL),r > 0.046(68%CL);优选的暴胀势是双势阱,是场的偶函数,其最可几值为n_s ~ 0.964,r ~ 0.051。这一r值在CMB即将观测到的范围之内。慢卷暴胀一般在短的快卷阶段之前,这导致CMB四极的抑制。对WMAP+SDSS数据的MCMC分析表明,快速滚动很好地拟合了TT、TE和EE模式,再现了四极抑制,并将暴胀的总次数固定为N_{total} ~ 64。(III)量子环修正很小,且受(H / M_{Pl})^2 ~ 10^{-9}的幂控制,验证了暴胀理论的有效性.我们展示了如何强大的是GL理论的通货膨胀在预测可观。
2009-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
EFT of Inflation: Reflections on CMB and Forecasts on LSS Surveys
为了更好地理解暴胀动力学,我们研究了在即将进行的大尺度结构(LSS)观测中对暴胀的有效场论(EFT)参数进行约束的可能性。随着EFT构造算法的发展,我们在整个场景中得到了适当的截断动作。利用此方法,我们计算了Goldstone模量子涨落的两点关联函数和相关的暴胀观测量的相关EFT算子的系数。然后,我们进行Fisher矩阵预测分析,估计可能的误差线上的参数EFT以及使用两个即将到来的LSS调查,即LSST和EUCLID的通货膨胀参数。
2021-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation and primordial power spectra at anisotropic spacetime inspired by Planck's constraints on isotropy of CMB
最近,普朗克2013年的结果表明,在低-(\ell)多极的CMB温度波动的偶极功率调制的可能证据。这种反常现象可能意味着与统计各向同性的某些偏差。为了将普朗克数据纳入标准宇宙学模型,我们提出了一个各向异性时空中的极早期宇宙暴胀模型。在Randers-Finsler时空中提出了一种广义Friedmann-Robertson-Walker(FRW)度规.我们得到了具有方向依赖性的标量微扰(如偶极调制)的本征功率谱。这与普朗克观测信号的CMB各向异性的偶极功率调制是一致的。
2013-12-23 astro-ph.CO gr-qc
Effects on the CMB from Compactification Before Inflation
许多超越标准模型的理论都包含额外维度,尽管这些维度还没有被直接观测到。在这项工作中,我们考虑的可能性的紧化机制,既允许额外的维度,并与目前的观测兼容。这种紧化预计留下的CMB上的签名,通过改变低l多极的振幅,依赖于通货膨胀的量。最近发现的低多极CMB异常可能是这一点的证据。在我们的模型中,我们假设时空是四维时空和平坦额外维度的产物。在紧化之前,四维时空和额外维度都可以独立地膨胀或收缩。考虑到物理约束,我们探讨了这些不同的模型的观测结果和可扩展性。
2017-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB, Quantum Fluctuations and the Predictive Power of Inflation
我评论通货膨胀的预测能力和最近的CMB测量。
2003-03-04 astro-ph gr-qc
Can CMB data constrain the inflationary field range?
我们研究在何种程度上的频谱指数$n_s$和张量标量比$r$确定的字段漂移$Δϕ$在通货膨胀。我们分析了可能的退化$Δϕ$通过比较三个广泛的类膨胀模型,与不同的依赖于e-折叠数$N$,基准模型的混沌膨胀单项式的潜力。所讨论的课程涵盖了大量的暴胀单场模型。我们发现,对于任何值的$(n_s, r)$的字段范围是不唯一确定的,可以有相同的预测混沌膨胀和一个非常不同的$Δϕ$。有趣的是,我们发现,字段范围不能超过一个上限,出现在不同类别的模型。最后,$Δϕ$甚至可以成为次普朗克,但这需要超越单场慢滚范式。
2014-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Mutated Hilltop Inflation in the Era of Present and Future CMB Experiments
本文将突变山顶暴胀模型的大、小场扇区与近期观测数据对比,发现其预测与现有约束一致,且与未来CMB实验预期相符,小场扇区可探测低张量振幅,还能适应原初引力波非探测情况。
2025-11-14 astro-ph.CO gr-qc
Slow-roll inflation and CMB anisotropy data
我们强调,从宇宙微波背景(CMB)的各向异性数据,如最近的高分辨率地图从BOOMERAN G和MAXIMA-1的宇宙学参数的估计,需要对原始谱的假设。后者是根据通货膨胀预测的。实际上最有动机的情景是缓慢的通货膨胀。然而,在CMB数据分析中,经常(隐含地)假设非物理幂律通货膨胀情景。我们表明,预测的多极矩在这两种情况下显着不同。我们确定了文献中存在的几个误解(以及通货膨胀关系通常与流行的数字代码相结合的方式)。例如,我们不相信,一般来说,暴胀预言了标量和张量扰动的谱指数的关系n_S - 1 = n_T,也不相信引力波可以忽略不计。我们计算的CMB多极矩的各种值的慢滚参数,并证明了一个重要的部分的空间的参数(n_S,n_T)一直被忽视的CMB数据分析到目前为止。
2000-12-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Inflation in the closed FLRW model and the CMB
最近的宇宙微波背景(CMB)观测通过估计参数$Ω_k$假设一个几乎标度不变的原始功率谱的空间曲率提出了强约束。研究了暴胀FLRW模型中背景几何和规范不变标量微扰的演化,计算了原初功率谱。我们发现,由于空间曲率的存在,暴胀动力学被修改,导致在暴胀结束时的近标度不变的功率谱的修正。当演化到最后一次散射的表面时,所得到的温度各向异性谱($C_{\ell}^{TT}$)在低多极子($\ell<20$)处显示出功率亏损。通过比较我们的结果与最近的普朗克数据,我们讨论的作用,空间曲率占CMB异常和参数$Ω_k$的估计。由于曲率效应仅限于低多极,普朗克宇宙学参数的估计仍然包括积极的空间曲率的鲁棒性。
2016-10-26 astro-ph.CO gr-qc
Impact of particle production during inflation on the CMB detection
Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(杭州高等研究院,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);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Department of Physics, School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学物理科学与技术学院物理学系基础物理与量子技术研究所)
研究探讨了暴胀期间粒子产生对CMB探测的影响,发现其对引力波功率谱贡献微弱,但对标量谱指数$ n_s $有显著影响。
2026-01-03 astro-ph.CO gr-qc
Using SPTpol, Planck 2015, and non-CMB data to constrain tilted spatially-flat and untilted non-flat $Λ$CDM, XCDM, and $ϕ$CDM dark energy inflation cosmologies
我们使用六个倾斜的空间平坦和非倾斜的非平坦暗能量宇宙学模型分析南极望远镜偏振(SPTpol)宇宙微波背景(CMB)数据,单独和结合普朗克2015 CMB数据和非CMB数据,即万神殿Ia型超新星的视星等,收集的重子声学振荡数据点,哈勃参数测量和增长率。虽然最适合普朗克CMB和非CMB数据的宇宙学模型不能提供与SPTpol数据的良好拟合,但由于$χ^2$超过了预期值,考虑到不确定性,在每个模型中,SPTpol数据和普朗克CMB和非CMB数据的宇宙学参数约束在很大程度上是相互一致的。当较小的角标度SPTpol数据单独与普朗克数据或与普朗克CMB和非CMB数据联合使用来约束非倾斜的非平坦模型时,空间闭合模型仍然优于其相应的平坦极限。当与普朗克数据结合使用时,非CMB数据(特别是来自六个实验的重子声学振荡测量)比SPTpol数据具有更大的约束力。
2020-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Double Monodromy Inflation: A Gravity Waves Factory for CMB-S4, LiteBIRD and LISA
我们考虑一个短暂的过山车宇宙学的基础上的两个阶段的单值膨胀分开的一个阶段的物质统治,产生后,早期的暴胀下跌的缓慢滚动。如果第一阶段由一个平坦的势场控制,$V \sim ϕ^p$与$p < 1$和最后的${\cal N} \sim 30 - 40$叠加,最大尺度的标量和张量扰动将完全符合CMB,并产生残余的重力波与$0.02 \lesssim r \lesssim 0.06$,这可以通过LiteBIRD和CMB-S4实验来检验。此外,如果第一暴胀子与隐藏扇区$U(1)$强耦合,则在第一暴胀阶段结束时,矢量波动的产生将增强。这些模式在短暂的物质主导时期迅速转变为张量,然后被暴胀的第二阶段推到超视界尺度,持续另一个$20-30$倍。该带的重力波是手性的,今天到达的波长在$10^8$ km的范围内,并且与矢量源的长波长CMB模式相比,振幅大大增强。因此,LISA可以访问。因此,我们的模型提出了一种罕见的早期宇宙理论,预测在不久的将来,几个同时发生的信号可以通过广泛的重力波搜索进行测试。
2021-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Obtaining the CMB anomalies with a bounce from the contracting phase to inflation
最近的Planck观测数据显示了大角度尺度上的CMB涨落异常,证实了WMAP早期的观测结果。我们继续研究一个暴胀模型,在这个模型中,在慢卷暴胀之前,宇宙处于收缩阶段,并用普朗克数据拟合这个模型。结果表明,该模型不仅可以产生低-l的功率赤字,但在CMB的大半球功率不对称。我们还讨论了永恒的通货膨胀的情况下的结果的含义。
2013-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th