Entropy mode loops and cosmological correlations during perturbative reheating
最近,它已被证明,在预热过程中循环的熵模式,对应于暴胀子衰变产物,有意义地修改宇宙学关联函数在超视界尺度。在本文中,我们确定的意义,同样的效果时,再加热发生在微扰制度。在一个典型的双标量场模型中,环校正的大小取决于几个参数,如背景暴胀子的振幅在开始再加热,暴胀子衰变率和暴胀子质量。虽然与预热情况相比,环路贡献很小,但它们仍然大于充气期间的环路效应。
2015-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamics of Cosmological Perturbations and Reheating in the Anamorphic Universe
我们讨论标量张量实现的变形宇宙学方案最近提出的Ijjas和Steinhardt。通过对宇宙学扰动动力学的分析,我们得到了对模型参数的约束。我们还研究了引力帕克粒子生产的收缩变形阶段,我们计算之间的分数的能量密度的创建粒子在结束的阶段和背景能量密度。我们发现,就像暴胀的情况一样,需要一种新的机制来重新加热宇宙。
2017-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reheating and particle creation in unimodular f(R, T) gravity
本文研究了单模f(R,T)引力下的宇宙暴胀和再加热。在暴胀结束后的再加热阶段,暴胀子的能量密度通过在势能最小值附近的快速振荡转化为辐射能。我们通过计算再热温度来量化我们的研究。这个量被写在谱指数和功率谱,这提供了一个合适的框架来约束模型的参数空间。在单模f(R,T)引力的背景下,讨论了空间平坦、均匀、各向同性宇宙中无质量粒子的产生。我们得到每单位体积空间中产生的粒子数。为了避免场方程的复杂性,我们在爱因斯坦坐标系下进行了共形变换,并通过具体的例子研究了再加热问题。此外,我们还得到了相应的解析解以及一些数值估计。
2022-11-09 gr-qc
Cosmological correlators from the Inflation end to CMB sky via reheating
Indian Institute of Technology, Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校)
研究再加热期对原始宇宙相关函数的影响,发现非最小耦合场在超大尺度上能增强场模式,导致功率谱和双谱偏离瞬时过渡极限。
2026-03-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reheating as a variational probe of cosmological observables
Ewha Womans University(梨花女子大学);Asia Pacific Center for Theoretical Physics(亚太理论物理中心)
本文将再加热问题表述为状态方程历史空间中的约束变分问题,通过正则化泛函框架识别在最小物理假设下极值化给定宇宙学可观测量(如引力波和原初黑洞)的再加热历史,发现不同可观测量选择定性不同的再加热历史区域。
2026-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamics of cosmological inflation and predictions for reheating in the light of 2018 PLANCK results
我们研究了两个具体的暴胀模型的动力学,即自发对称性破缺暴胀和环形暴胀。我们约束的参数,一个可行的暴胀宇宙出现使用最新的普朗克结果,去年,我们给出的持续时间的再加热以及再加热温度后,通货膨胀的预测。我们的数值结果表明,通过轻生重子可能实现的暴胀模型中考虑这项工作。
2020-01-16 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational reheating
本文提出一种仅通过引力耦合暴胀场与子场的极简再加热情景,成功实现宇宙再加热,并给出原初引力波谱的强预测,从而排除大量原本与普朗克数据一致的暗物质和暴胀模型。
2023-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quintessential inflation and cosmological seesaw Mechanism: reheating and observational constraints
最近文献[1,2]中引入了一种新的来自洛伦兹分布的经典暴胀。该模型导致一个非常简单的潜在的,这基本上取决于两个参数,属于类的$α$ -吸引子和正确地描绘了早期和晚期的时间加速我们的宇宙。该势强调了{ \it宇宙学跷跷板机制}(CSSM),该机制在势的一侧产生大的暴胀真空能量,在势的右侧产生非常小的暗能量。{Here我们表明,该模型与最近的观察和再加热的限制。因此,该模型给出了一个合理的情景,超出了标准的$Λ$ CDM,包括通货膨胀时期。
2021-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating in a modified teleparallel model of inflation
我们研究了引力远平行模型中的宇宙暴胀和再加热。再加热被认为是由于标量场在其快速振荡过程中衰减为辐射。利用暴胀过程中的宇宙学扰动和随后的宇宙演化,我们计算了再加热温度作为光谱指数和功率谱的函数。
2019-07-25 gr-qc hep-th physics.gen-ph
Reheating in Models with Non-minimal Coupling in metric and Palatini formalisms
研究了具有一般非最小耦合$K(ϕ)R$与$K(ϕ)\sim \sqrt{V(ϕ)}$的暴胀模型的再热问题,其中$R$是Ricci标量,$V$是暴胀子势.特别地,当我们把单项式势$K(ϕ) \propto ϕ^m$和$m \in \mathbb{Z}_+$一起取时,我们给出了宇宙学观测量的一般解析表达式。我们考虑了广泛的非最小耦合$ ξ\in [0, \infty) $在度规和Palatini形式主义,并获得宇宙学观测值和再加热温度的预测采取的状态方程参数$ w_\text{reh} $。
2021-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Perturbative Resonance in WIMP paradigm and its Cosmological Implications on Cosmic Reheating and Primordial Gravitational Wave Detection
在WIMP范式下研究了暗物质密度微扰和度规微扰的协同演化。而不是采用传统的假设,DM开始在热平衡,我们提出了一个简单的阶段DM生产的WIMP范式,并扩展我们的分析到这个阶段。由于不受热平衡包络的限制,在DM产生阶段,DM密度微扰与度规微扰标量模之间发生了放大的微扰共振,从而抑制了度规微扰的张量标量比。通过指定的宇宙背景与一个典型的实现宇宙再加热,我们建立了DM粒子质量$m_χ$和张量标量比$r$的WIMP范式,其中还包含两个再加热参数,再加热温度$T_{R_f}$和耗散常数$Γ_0$之间的关系。值得注意的是,对于WIMP候选者和宇宙再加热的相当大的参数区域,与通过假设DM开始于热平衡而获得的传统期望相比,该关系预测了更小的$r$值。一旦在未来的宇宙微波背景下原初引力波观测中测量到$r$的抑制,原则上可以用这个关系来约束$m_χ$、$T_{R_f}$和$Γ_0$。
2022-11-21 astro-ph.CO gr-qc
Evolution of Cosmological Perturbation in Reheating Phase of the Universe
研究了标量场振荡阶段中宇宙学扰动的演化。对于暴胀子场的幂律势,将Mukhanov规范不变变量的演化方程化为Mathieu方程,并通过参数共振使密度微扰增长.
1996-09-12 astro-ph gr-qc
Evolution of Cosmological Perturbations during Reheating
用时空平均和WKB近似得到的理想流体代替快速振荡的暴胀子场,研究了再加热阶段超视界尺度标量扰动的行为.从暴胀子到辐射的能量转移的Barnesian参数的演变的影响,检查现实的再加热过程。结果表明,由能量转移产生的熵扰动是可以忽略不计的小,因此,在再加热过程中的Barclay参数是守恒的一个很好的精度。这证明了传统的处方有关的振幅的量子涨落在通货膨胀和绝热扰动在视界交叉的后弗里德曼阶段。
1996-09-13 gr-qc
Cosmological perturbation with two scalar fields in reheating after inflation
研究了双标量场模型在暴胀后再加热阶段的宇宙学扰动。利用用背景量表示的长波极限微扰的精确解,分析了度规微扰的行为。暴胀子场的振荡引起无质量标量场的参量共振,导致度规扰动的等曲率模放大。
1998-02-19 astro-ph gr-qc
Effective Theory of Inflationary Magnetogenesis and Constraints on Reheating
基于对称性的有效理论框架近年来在宇宙学领域引起了广泛的兴趣。在本文中,我们将同样的想法应用于原始磁场的起源及其在整个宇宙学宇宙中的演化。由于宇宙学背景破坏了时间-时间同态对称性,我们考虑了最一般的电磁和度规涨落的拉格朗日量,直到二阶,这自然破坏了电磁(EM)部门的共形对称性。我们还包括宇称破坏的电磁部门的动机,具有潜在的观测意义。在这样的设置,我们探讨的EM,标量和张量扰动考虑不同的观测约束的演变。在我们的分析中,我们强调了中间再热阶段所起的作用,这在以前的研究中受到了有限的关注。假设在整个再加热期间电导率消失,众所周知的法拉第电磁感应已被证明在增强当今磁场的强度方面起着至关重要的作用。我们展示了如何结合普朗克和大尺度磁场观测的物理效应,使一个大类的模型可行,并严格限制在一个非常窄的范围内的再加热状态方程参数$0.01 < ω_\mathrm{eff} < 0.27$,这是几乎独立的再加热的情况下,我们已经考虑。
2021-05-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Origin of Matter in the Universe: Reheating after Inflation
在暴胀理论中,构成宇宙的所有物质都是在暴胀后再加热的过程中产生的。简要回顾了再加热理论的最新发展。主题列表包括再加热的基本(微扰)理论;时变背景下的量子场论;参数共振和爆炸粒子的产生;再加热的非热相变;再加热的重子生成;标量场的残余振荡,以及其他宇宙学应用。
1996-05-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Reheating in holographic cosmology and connecting to $Λ$-MSSM constructions for particle physics
在本文中,我们模型的过渡,从非几何全息宇宙学制度,通常的辐射主导(RD)宇宙学,被称为再加热的情况下(微扰)通货膨胀。我们发现,我们可以很容易地过渡到任何MSSM结构的相交D 6-膜,通过$α'$的三维场论以及宇宙学的校正,随后通过S-NS 5-膜的宇宙学再加热。而且,我们可以自然地得到观测数量级的(真实的)宇宙学常数$Λ$。由此产生的超对称破缺刚好在目前观测到的能量之外。该模型与大(TeV尺度)的额外维度是一致的,但它更喜欢较小的维度,并且弦尺度一般较低。
2021-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Enhanced reheating via Bose condensates
在粒子物理学标准模型的超对称扩展中,方子和slepton(平坦方向)的规范不变组合可以在宇宙膨胀期间获得大的期望值。如果暴胀子扇区通过这些平坦的方向耦合到物质场,那么有效再加热的新通道,特别是通过参数共振不稳定性,被打开。即使裸耦合常数很小,这也可以导致由平坦方向引起的有效再加热。在这封信中,我们讨论了产生这种“增强再热”效应的各种渠道,并讨论了一些宇宙学后果。
2004-07-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Different reheating mechanisms in quintessence inflation
不同的众所周知的方式来重新加热宇宙,如即时预热,粒子的创建几乎或共形耦合重力,或从曲率场的衰变产物,被重新审视和讨论的框架中的精髓通货膨胀,在通货膨胀结束时的暴胀子场,而不是振荡,单调地向无穷大滚动,以驱动宇宙的kination制度。对于任何一种预热(粒子产生)机制,为了计算再加热温度,我们指出了大爆炸核合成边界的重要性和理论中涉及的大质量场的衰变过程,其衰变产物形成相对论等离子体,其能量密度最终将在相变后支配背景能量密度。
2018-07-24 gr-qc
Reheating predictions in single field inflation
再加热是暴胀结束后的一个过渡时期,在此期间,暴胀子转化为粒子,在以后的时间里填充宇宙。通常没有直接的宇宙学观测值可以追溯到这段再加热时期。然而,可以导出间接边界。一种可能性是考虑从哈勃穿越到现在的可观测CMB尺度的宇宙学演化。根据不同的模型,再加热后的持续时间和最终温度,以及它的状态方程,可能直接与暴胀观测相关联。对于单场暴胀模型,如果我们用一个常数状态方程近似再加热,可以导出再加热持续时间(或最终温度)、状态方程参数与标量功率谱振幅和谱指数之间的关系。虽然这是一个简单的近似,通过限制状态方程位于一个广泛的物理允许的范围内,人们可以反过来括号$n_s$和$r$这些模型的允许范围。添加的约束可以帮助打破膨胀模型之间的退化,否则这些模型在$n_s$和$r$的预测中重叠。
2015-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Secret Higgstory of the Highest Temperature during Reheating
我们研究的标准模型希格斯凝聚体,在宇宙膨胀过程中形成的作用,在时代的再加热如下。我们关注的情况下,暴胀子衰减缓慢和微扰,所以有一个很长的时间之间的通货膨胀的结束和开始的辐射统治。在此期间,希格斯凝聚衰变非微扰,我们表明,它加热的原始等离子体的温度要高得多,而不是从缓慢衰减的膨胀单独。我们讨论了这种热等离子体的膨胀的衰变产物的热化的效果,并研究其现象学意义的宇宙学遗物,如暗物质的形成,与相关的isocurvature波动,并恢复电弱和Peccei-Quinn对称性。
2021-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
PSpectCosmo: A Pseudo-Spectral Code for Cosmological Dynamics Spanning Inflation and Reheating
本文开发了高性能C++程序PSpectCosmo,通过傅里叶空间伪谱方法和自适应步长速度-Verlet算法,解决有限差分法局限,精确演化标量场与引力波,计算收敛能量密度,为早期宇宙暴胀动力学研究提供可靠工具。
2024-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Reheating the Universe in Braneworld Cosmological Models with bulk-brane energy transfer
在膜世界模型的框架下,通过假设膜-体能量交换的可能性,分析了暴胀时期之后宇宙组成(再加热时代)的出现,在膜世界模型中,我们的宇宙是嵌入在五维体中的三膜。暴胀子场被假定只衰变为正常物质,而暗物质则从本体注入膜中。为了描述再加热过程,我们采用了唯象的方法,通过与场的能量密度成比例的摩擦项来描述暴胀子场的衰减。在辐射主导时期之后,模型简化为标准的四维宇宙学模型。修改后的场方程进行了分析和数值分析,在额外的维度占主导地位的再加热阶段(当二次项在能量密度占主导地位的动态),并在一般情况下。分别针对模型参数、正常物质和暗物质状态方程的不同值,获得了物质、标量场和宇宙标度因子的演化轮廓。得到了描述暗物质与正常物质的能量密度之比随时间演化的方程。这个比值取决于体细胞和膜细胞之间的能量流动速率。暗物质和重子物质的比例近似恒定的观测约束要求暗物质必须是非相对论性的(冷的)。该模型预测了$3\times 10^6$ GeV量级的再加热温度和$10^{25}$ GeV $^4$量级的膜张力,得到的宇宙组成与观测数据一致。
2008-05-28 astro-ph gr-qc hep-th
The influence of cosmological transitions on the evolution of density perturbations
我们研究了再加热和等式跃迁对超视界密度扰动和引力波的影响。最近的批评的“标准结果”的大尺度扰动在暴胀宇宙学的纠正。认为超视界模振幅的“守恒定律”是空的说法是错误的。对于急剧的转变,即压力跳跃,我们重新推导了Deruelle-Mukhanov结条件。为了使过渡平滑,我们修正了Grishchuk最近得到的一个结果。我们表明,交界处的条件是不重要的,因为压力是连续的再加热过渡期间。问题出现了,因为扰动度规没有通过平滑的再加热过渡正确地演化。最后,我们推导出Grishchuks的平滑(再加热)过渡内的“标准结果”。
1998-01-05 astro-ph gr-qc hep-th
Primordial Density Perturbations and Reheating from Gravity
我们认为原始密度扰动的存在和演化的宇宙学模型的基础上捕获-通过提供一组有效的引力场方程-的强度增强的量子环效应,可以在通货膨胀。在推导出扰动服从的一般方程后,我们集中讨论标量扰动,并证明它们的演化与传统的暴胀模型有很大的不同,但在唯象上仍然是可以接受的。这种新的演变的主要原因是存在一个振荡的制度后,结束的通货膨胀,使所有的超视界标量模式振荡。同样的原因也允许宇宙有一个自然的、非常快速的再加热机制。
2010-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Solution for cosmological observables in the Starobinsky model of inflation
本文聚焦暴胀的 Starobinsky 模型,通过建立连接暴胀与再加热的方程及模型一致性关系,推导了标量谱指数、张标比等宇宙学观测量及各阶段 e-folds 数,发现该模型与当前原初扰动测量结果高度吻合。
2024-03-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
$α$-Attractor and Reheating in a Model with Non-Canonical Scalar Fields
本文考虑了两种具有E模型势的非正则标量场(快子场和DBI场)。我们在这些模型中研究宇宙学暴胀,以寻找可能的$α$ -吸引子。我们发现,类似于典型的标量场的情况下,在快子和DBI模型都有一个值的标量谱指数在小$α$限制,这只是一个函数的e倍数。然而,DBI模型中的$n_{s}$值与其他模型有些不同。并与Planck 2015 TT、TE、EE+lowP数据进行了比较。在这些模型中,研究了充气后的再加热阶段,这对模型的参数给出了更多的约束。
2018-02-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Symmetry Breaking and Reheating after Inflation in No-Scale Flipped SU(5)
无标度超引力和翻转的SU(5)$\times$ U(1)规范群为弦标度以下的物理学提供了一个雄心勃勃的原型弦启发方案,当暴胀子与中微子质量产生相关的单态场之一相关联时,它可以容纳观测所青睐的斯塔宾斯基式暴胀。在暴胀期间,真空保持在未破缺的GUT阶段,并且当具有平坦方向的场(平子)获得真空期望值时,GUT对称性破缺稍后发生。由于衰变通道的打开和关闭取决于平子真空期望值的值,因此,平子衰变和再加热过程在很大程度上取决于GUT对称性破缺。在这里,我们考虑同时宇宙学的膨胀和flaton领域的膨胀后的演变。我们区分弱,中等和强再加热制度,并计算在每种情况下产生的熵作为所有领域解决其全球最小值。这三种再加热方案的不同之处在于汤川耦合的值,汤川耦合在SU(5)的单线态和${\bf 10}$之间引入了质量混合。大统一理论跃迁的动力学对引力子的产生有重要影响,我们还讨论了在这三种情况下我们预期的中微子质量模式。最后,我们使用最近的宇宙微波背景对中微子质量的限制来约束再加热模型,发现如果再加热很强,中微子质量和宇宙学重子不对称性都可以得到解释。
2018-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Einstein-Gauss-Bonnet Cosmological Theories at Reheating and at the End of the Inflationary Era
本文研究与 GW170817 兼容的 Einstein-Gauss-Bonnet 宇宙学,利用类常滚条件将暴胀末期与再加热时期标量耦合函数的确定归结为微分方程求解。
2024-01-20 astro-ph.CO gr-qc
Constraining $α$-attractor models from reheating
我们消除了原来存在于膨胀的$α$吸引子类型的模型中的参数,有利于标量谱指数$n_s$和张量标量比$r$。然后,我们编写表达式的$e$ -折叠数在重新加热$ N_ {re} $。通过对$N_{re}$施加合理的条件,我们可以限制$n_s$和$r$,反过来,我们使用这些约束,以找到宇宙学的利益量的界限,如膨胀和辐射主导的时代期间的$e$ -折叠的数量,以及再加热温度和运行指数。$N_ {re}$必须满足的最小条件是$N_ {re}\geq 0$,我们用它来约束上面提到的宇宙学量。特别地,我们发现张量与标量之比$r$(以及因此暴胀的能量标度)是有界的。我们提供的数字说明这些数量的行为作为$r$的几个值的$n_s$和表包含的界限,因此获得的功能。
2022-05-31 astro-ph.CO gr-qc
Inflation driven by particle creation
FLRW时空中超亮暗粒子的产生提供了一个符合精确观测测试的宇宙学模型。在这种背景下,物质产生的反反应意味着真空能量密度与哈勃参数H成线性比例,这与低能膨胀时空中QCD凝聚体的真空期望值一致。在这种情况下,宇宙学常数和符合问题都得到了缓解。我们还探索了粒子产生过程的相反的高能极限。我们表明,它导致了一个非奇异的原始宇宙,在那里发生了早期的暴胀时代,自然再加热和退出。所产生的原始谱是尺度不变的,并假设通货膨胀持续60 e倍,我们得到一个标量期望指数n = 0.97。
2011-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Issues in Palatini ${\cal{R}}^2$ inflation: Bounds on the Reheating Temperature
我们考虑在Palatini引力中的${\cal{R}}^2$ -暴胀,在标量场耦合到引力的存在下。这些理论,在爱因斯坦框架下,并为一个标量场$h$,共享与$K$ -暴胀模型的共同特征。我们应用这种形式主义的单场暴胀模型的研究,其潜力是单项式,$ V \sim h^{n} $,与$ n $的正偶数。我们还研究了非最小耦合到引力的希格斯模型。当${\cal{R}}^2$ -项与重力耦合为$\sim α{\cal{R}}^2 $时,当$α$恒定时,瞬时再加热温度$T_{ins}$由$ T_{ins} \leq { 0.290 \, m_{Planck}} / {\, α^{1/4}} $限定,对于大的$α$,上限饱和。对于这样大的$α$需要超越慢滚,以可靠地计算宇宙学参数,其中膨胀的结束,通过它确定$T_{ins}$。事实上,当暴胀子滚向暴胀点的终点时,速度项中的四次项在帕拉蒂尼引力中不可避免地起着重要的作用,不可忽略。$α$和其他参数的值受到宇宙学数据的限制,设定了膨胀尺度$M_{s} \sim 1/\sqrtα$和宇宙再加热温度的界限。
2022-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation and Reheating in Induced Gravity
在诱导引力(IG)$γσ^2 R$的背景下研究暴胀,其中$R$是Ricci标量,$σ$是标量场,$γ$是无量纲常数.我们详细研究了IG中的宇宙学扰动,考察了Landau-Ginzburg(LG)和Coleman-Weinberg(CW)势玩具模型的小场和大场(混沌)暴胀,发现IG中的小场暴胀模型被WMAP 5年的观测数据约束为$γ\lesssim 3 \times 10^{-3}$.最后,我们描述了制度的相干振荡诱导引力的解析近似,显示如何均匀暴胀子可以衰减在其短尺度波动时,它振荡周围的非零值$σ_0$。
2009-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reheating constraints and consistency relations of the Starobinsky model and some of its generalizations
本文研究了Starobinsky模型的两种推广形式($R^{2p}$和$α$-Starobinsky模型),推导了其在不忽略任何项下的可观测量与宇宙学量的精确一致性关系,并施加再加热条件约束,发现这些推广仅对原模型产生微小修正。
2023-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating constraints on Kähler Moduli Inflation
暴胀的结束通过再加热与标准宇宙学场景相关联。在再加热过程中,暴胀子在势能的最小值附近振荡,从而衰变成后来填充宇宙的子粒子。利用从哈勃穿越到现在的可观测CMB尺度的宇宙学演化,我们将普朗克数据中对光谱指数$n_s$的约束转化为Kähler模量暴胀背景下对再加热情景的约束。此外,我们扩展了事实上的分析,一般只做枢轴规模的所有可观察到的尺度,在通货膨胀期间穿过哈勃半径。我们研究了不同尺度下的最大e折叠数的变化,以及状态方程和势参数的影响。
2016-10-18 gr-qc
Inflation and reheating in theories with spontaneous scale invariance symmetry breaking
研究了具有非最小耦合标量场的二次引力的标度不变模型。我们专注于宇宙学的解决方案,并发现规模不变性是自发打破和质量尺度自然出现。在对称性破缺之前,宇宙经历了暴胀膨胀,与斯塔罗宾斯基模型的观测预测几乎相同。在暴胀结束时,哈勃参数和标量场通过阻尼振荡收敛到一个稳定的不动点,恢复了通常的Einstein-Hilbert作用量。围绕固定点的振荡可以以各种方式重新加热宇宙,我们详细研究了其中的一些可能性。
2016-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Waves from Particle Decays during Reheating
本文提出再加热期间粒子衰变作为超高频率引力波的新来源,以希格斯玻色子衰变为代表,产生可被未来观测检验的引力波谱。
2024-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating constraints in inflationary magnetogenesis
在众多的原始磁成因模型中,暴胀理论是解释当前宇宙磁场存在的最佳候选模型。假设暴胀后恢复共形不变性,那么在宇宙减速时期,特别是在再加热期间,它们的能量密度会随着辐射而降低。在不作任何假设的通货膨胀,磁机制和再加热如何进行,我们表明,需要大规模的磁场保持subdominant通货膨胀后,给出了非平凡的约束条件的再加热状态方程参数和再加热能量规模。在所谓的再加热参数方面,我们发现对于今天5 × 10^(-15)高斯量级的大尺度磁场,ln(Rrad)> -10.1。这个约束,然后比较那些已经来自宇宙微波背景(CMB)的数据,假设一个特定的暴胀模型。避免磁场反作用总是对CMB的补充,并且可以对所有高能暴胀模型的再加热给出更严格的限制。例如,如果今天的磁场强度是Bo = 5 x 10^(-15)G,那么在低于通常500 GeV的能量标度下,大的场物质主导的再加热就不能发生,如果Bo = 10^(-9)G,那么这个标度将上升到10^(10)GeV。
2012-05-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonequilibrium inflaton dynamics and reheating: Back reaction of parametric particle creation and curved spacetime effects
我们提出了一个详细的和系统的非微扰,非平衡动力学的量子场的再加热阶段的膨胀宇宙学,包括完全的反反应的量子场弯曲的时空,以及波动的平均场。我们在空间平坦的FRW宇宙中使用具有不破缺对称性的O(N)场论来研究暴胀子后预热阶段的动力学。暴胀子零模的振荡会引起量子涨落的参量放大,导致能量迅速转移到暴胀子场的非均匀模。我们采用了在前一篇论文[gr-qc/9706001]中导出的平均场和方差的耦合非微扰方程,该方程是通过弯曲时空的两粒子不可约(2 PI)、闭合时间路径(CTP)有效作用量导出的,同时专门用于1/N展开中的首阶。采用绝热正则化。重整化动力学方程是从许多暴胀宇宙学场景中的一般初始数据到慢滚终态的数值演化。初始条件包括一个大振幅,准经典,振荡的平均场,和由德西特不变真空的方差。我们发现,足够大的初始平均场振幅在这个模型中,参数共振效应单独(在无碰撞近似)是不是一个有效的手段来“预热”的量子场。对于小的初始平均场振幅,阻尼的平均场通过量子涨落的参数放大被认为是发生。我们的研究结果表明,时空的自洽动力学在决定后膨胀宇宙的物理中起着重要的作用。
1997-12-07 gr-qc hep-ph
Particles and gravitons creation after inflation from a 5D vacuum
我们使用Bogoliubov形式来研究粒子和引力子在再加热时期的产生,在从膨胀到辐射主导的宇宙的相变之后。利用最近提出的与引力诱导物质理论有关的形式,得到了暴胀子场涨落和暴胀结束时度规的标量涨落的模。有趣的结果是,在宇宙学尺度上,产生的粒子数大于$10^{90}$。此外,引力子的数量几乎比产生的粒子的数量小$10^{-17}$倍。在这两种情况下,这些数字在宇宙学尺度上迅速增加。
2011-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial reheating in $f(R)$ cosmology by spontaneous decay of scalarons
本研究基于$f(R)$引力模型,结合海森堡不确定性原理构建原初再加热图景,分析标量子场能量驱动的粒子产生过程,给出暴胀、预热及热化阶段的时长与温度等关键参数,且所有估计仅由标量子质量单参数推导。
2023-05-06 gr-qc
Creation of scalar particles in the presence of a constant electric field in an anisotropic cosmological universe
在这篇文章中,我们分析了在宇宙学各向异性宇宙中,当存在一个恒定的电场时的粒子产生现象。我们计算,通过Bogoliubov变换,粒子的密度数创建。
1999-09-11 gr-qc hep-th
Weyl geometry and cosmological particle creation
这些是由基础科学学院举办的暑期学校的学生讲座,鲍曼莫斯科国立技术大学在2022年。
2022-08-09 gr-qc hep-th
Gravitational Particle Production of Scalars: Analytic and Numerical Approaches Including Early Reheating
本文研究有质量标量粒子在暴胀时期的引力粒子产生,覆盖共形/最小耦合及早期、晚期再加热情形,并通过数值计算与多种解析近似比较,验证各方法的有效范围与一致性。
2025-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating in $R^2$ Palatini inflationary models
我们考虑在Palatini引力中的$R^2$暴胀,假设存在标量场,以最一般的方式耦合到引力。这些理论,在爱因斯坦框架下,并为一个标量场$h$,共享与$K$ -暴胀模型的共同特征。我们应用这种形式主义的流行的通货膨胀模型的研究,其潜力是单项式,$ V \sim h^{n} $,与$ n $一个正的偶数。我们还研究了非最小耦合到引力的希格斯模型。虽然这些最近已经研究,在Palatini方法的框架中,我们表明,标量功率谱严重约束这些模型。虽然我们没有提出一个特定的再加热机制,我们表明,二次$ \sim h^2$和希格斯模型可以生存这些约束的最大再加热温度大$ \sim 10^{15} \, GeV$,当再加热是瞬时的。然而,这只能以耦合的精细微调为代价来实现。偏离这个微调的值仍然可以产生与宇宙学数据相一致的预测,因为耦合位于非常紧的范围内,给出较低的再加热温度。
2020-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauge invariant metric perturbations during reheating
在暴胀的再加热阶段,红外区规范不变度规涨落的可能放大是非常重要的。在这一阶段,暴胀子围绕标势的最小值振荡。超哈勃尺度规范不变度规涨落的演化可以用Barnard参数来研究。对于具有二次势的大质量标量场,宇宙学常数为非零。我发现,(在再加热制度和超级哈勃尺度),Sasaki Mukhanov参数振荡振幅常数,使没有放大的$Q$在再加热。
2001-08-11 gr-qc
Inflationary models constrained by reheating
本文研究暴胀模型中再加热温度与持续时间对宇宙学观测量的约束作用,通过一致性关系限制谱指数、张量-标量比等参数,并以广义α-attractor模型为例结合宇宙学数据验证其可行性。
2024-03-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effects of Reheating on Moduli Stabilization
由于暴胀能量密度或暴胀结束时产生的辐射等外部能源,模势失去其最小值。但是,极小值的不存在并不一定意味着模量的不稳定。实际上,模量的失稳总是依赖于场的初始场值。在这项工作中,我们仔细研究了再加热的影响如何缓解模量不稳定的问题。产生热浴的相关时间尺度允许较大的初始场范围以稳定场。与通常的概念相反,当有效势具有失控性质时,允许的初始场范围在较高温度下较大。这减轻了大质量模量的模量不稳定问题。对于低质量模量($\lesssim$ 30 TeV),允许的字段范围仍然会导致违反BBN约束的宇宙学模量问题,除非其初始丰度被抑制。
2022-07-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational reheating through conformally coupled superheavy scalar particles
我们计算了在暴胀之后的kination阶段中,由引力粒子产生产生的与引力共形耦合的大质量标量粒子的数密度和能量密度。在这个模型中,模式函数推导的精确或数值解的运动方程,而不使用绝热近似。定义了各阶段的绝热真空,计算了产生的数密度和能量密度。结果表明,如果从暴胀到衰变阶段的跃迁时间尺度小于标量场质量的倒数,那么在暴胀过程中甚至可以大量产生与哈勃尺度相当或比哈勃尺度重得多的超重粒子.对于产生的标量粒子瞬间衰变和当它们的能量密度超过暴胀子的能量密度时衰变的两种情况,我们也给出了再加热温度的简单形式。
2019-01-15 gr-qc hep-ph hep-th
Perturbative analysis of the reheating dynamics of $α$-attractors
本文通过微扰解析框架研究α-吸引子暴胀模型的再加热过程,推导了引力、标量及汤川费米子耦合下的再加热温度表达式,并分析其随谱指数和耦合常数的演化趋势。
2025-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Cosmological Heavy Ion Collider: Fast Thermalization after Cosmic Inflation
重离子对撞机揭示了“快速热化”过程。这一实验突破为研究弱耦合和强耦合下的热化过程提供了新的理论工具。我们将其应用于暴胀宇宙学的再加热时代,以及宇宙学夸克-胶子等离子体(QGP)的形成。我们计算了QGP在再加热时的热化时间,发现它由暴胀的能量标度和剪切粘滞熵比$η/s$决定,或者等价地由热化时的张量标量比和强耦合常数决定.热化在低尺度暴胀和强耦合系统中几乎是瞬间实现的,而在弱耦合系统或高尺度暴胀之后,热化则需要一个或小于一个e倍的膨胀。我们证明,膨胀的预测是强大的物理热化,并找到一个随机背景的引力波在干涉仪可访问的频率,虽然幅度很小。
2020-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A note on the gravitational dark matter production
本文研究了暴胀子衰变和引力粒子产生两种背景下的暗物质引力产生机制,建立了再加热温度与暗物质质量的联系,并依据再加热约束确定了暗物质质量的可行范围。
2025-02-03 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological particle creation: Fluctuations and an ensemble picture
我们指出,在依赖于时间的经典背景下的量子场的背景下,与一个给定的动量产生的粒子的数量在很大程度上偏离其平均值。由于相应的傅里叶模是非定域的,这种偏差表明,数算符的期望值只能在时空系综中才有意义。使用一个完整的局域化波包正交族,我们展示了如何在局域条件下对宇宙粒子的产生给出系综解释。根据这一结构,重新研究了充气后的再加热过程。
2008-10-17 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational fermion creation during an anisotropic phase of cosmological expansion
自由狄拉克方程在Bianchi I型时空中求解,这代表了均匀但各向异性的宇宙,以显示费米子粒子的产生。结果发现,与各向同性的情况下,无质量的费米子生产是可能的。在宇宙膨胀的早期各向异性阶段产生的无质量粒子的能量密度的估计被证明会引起引力场的大量反作用。潜在的相关性暗物质粒子的生产,原始磁,早期宇宙宇宙学进行了简要的讨论。
2019-04-17 gr-qc hep-th