Heavy Field Effects on Inflationary Models in Light of ACT Data
RIKEN Center for Interdisciplinary Theortical and Mathematical Sciences (iTHEMS)（RIKEN跨学科理论与数学科学中心（iTHEMS））；Department of Physics, Kyushu University（九州大学物理系）；Quantum and Spacetime Research Institute (QuaSR), Kyushu University（九州大学量子与时空研究所（QuaSR））
本文探讨了重场在膨胀模型中通过增加$ n_s $和$ α_s $与ACT数据的兼容性，扩展了传统膨胀模型并提出了具体模型实现。
2025-12-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Heavy fields, reduced speeds of sound and decoupling during inflation
我们讨论和澄清有效的单场论的有效性，通过整合出重度的自由度的制度，绝热扰动传播的抑制声速的通货膨胀。我们通过构造表明，在暴胀背景下，声速仍然受到抑制，慢卷持续足够长的时间，这确实是可能的。在这类模型中，重场影响绝热模式的演变的方式是一致的物理低和高能量的自由度去耦。我们强调等曲率模式的有效质量和传播的高能量模式的本征频率之间的区别。至关重要的是，我们发现，定义高频模式的质量间隙随着转向的强度而增加，即使天真的重（等曲率）和轻（曲率）模式变得更强耦合。绝热性始终保持不变，导出的有效场论保持在弱耦合状态，满足了对所得原始功率谱的所有当前观测约束。此外，这些模型允许一个显著大的等边非高斯性。
2012-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The UV Sensitivity of Axion Monodromy Inflation
University of Cambridge（剑桥大学）
本文研究了轴子单峰膨胀在紫外启发模型中的敏感性，发现其宇宙观测值受远高于哈勃尺度的重场影响，通过双场扩展揭示轴子势的振荡调制导致重场持续激发，挑战了传统单场描述。
2026-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation, the scale of supersymmetry breaking, and moduli stabilization
本文在$\mathcal N = 1$超引力理论框架下讨论了暴胀过程中重标量场的作用。这种重标量可以是弦紧化的几何模，也可以是来自理论不同部分的稳定子场。即使这些场在暴胀期间比哈勃尺度更重，它们通常也会引起改变系统动力学的反反应。当重场打破超对称性时，可能会出现严重的问题，这对凯勒模量来说是非常普遍的。我们用两个例子来说明这些效应，混沌膨胀和Starobinsky样膨胀。在混沌暴胀中，重凯勒模量的反作用导致二次势的平坦化。然而，在许多类似斯塔宾斯基暴胀的情况下，逆反应破坏了平台的平坦性。
2015-11-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Decoupling Survives Inflation: A Critical Look at Effective Field Theory Violations During Inflation
我们研究了有效场论方法的有效性和暴胀过程中重场的解耦。考虑模型的通货膨胀，其中暴胀子耦合到一个沉重的（超哈勃）自由度最初在其真空状态，我们发现，违反解耦是不存在的，除非有一个故障的慢滚条件。接下来，我们允许暂时离开通货膨胀导致一段时间的非绝热性期间，有效场论方法是已知的失败。我们发现事件的局部性和能量守恒导致重场效应的大小有一个严格的界限。我们讨论了功率谱和非高斯性的影响，并评论与最近的多场暴胀模型的动力学研究的连接。我们的研究结果进一步激发了使用有效场论方法来表征宇宙暴胀，并集中在膨胀过程中的额外自由度的可观测性的问题，以接近哈勃尺度或以下-预期从威尔逊的解耦和自然的概念。
2012-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the importance of heavy fields in pseudo-scalar inflation
研究赝标量暴胀中重场效应，发现重场通过非线性色散和Chern-Simons耦合影响曲率扰动，其逆衰变贡献在质量接近Hubble尺度时显著。
2024-02-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Influence of heavy modes on perturbations in multiple field inflation
我们研究了多场暴胀模型中的线性宇宙学扰动，其中一些方向是轻的，而另一些方向是重的（相对于哈勃参数）。通过对大量的自由度进行积分，我们确定了光自由度的多维有效理论，并明确给出了传播矩阵，以取代一维情况下的有效声速。然后，我们详细研究的后果突然转向沿膨胀的轨迹，特别是可能的故障的低能量有效理论的情况下，重模式被激发。借助于场空间中的一种新的基，而不是通常的绝热/熵基，我们研究了扰动在转向过程中的演化。特别地，我们计算了功率谱，并与低能有效理论的结果进行了比较。
2013-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Heavy Particles from Inflation
我们描述了一种简单而有效的机制，通过这种机制，从原始的暴胀时代大量地产生了非常重的粒子。它适用于标量场，这些场在暴胀期间是无质量的或非常轻的，并且在暴胀结束后立即获得大质量。这样的粒子可以存在于现实的场景中，正如我们在场论和弦论的背景下用几个例子所说明的那样。这些领域的长波长的波动，在膨胀过程中产生的几乎标度不变的频谱，并可能在后期的重场的能量密度的主要贡献。最后讨论了我们的结果在超重暗物质和稀薄成因中的应用。
2005-01-14 astro-ph hep-ph hep-th
Disappearing Inflaton Potential via Heavy Field Dynamics
我们提出了一种可能性，暴胀的潜力显着修改后，由于重场动力学的通货膨胀。在暴胀期间，可能存在稳定在偏离低能最小值的值的重标量场。当重场移动到低能量最小值时，暴胀子势可能会发生显著的变化。在极端情况下，暴胀子势消失，暴胀子在暴胀后的某个时间几乎变成无质量。暴胀子势的这种转变对原始密度扰动、再加热、不需要的遗迹的产生、暗辐射和对光自由度的实验研究有着有趣的影响。具体地说，我们考虑了超引力中的混沌暴胀，其中暴胀子质量参数被提升为模场，发现暴胀子在跃迁后变得稳定，并对暗物质有贡献。另一个例子是MSSM希格斯场的新暴胀，它在暴胀后获得了很大的期望值，但在跃迁后又回到原点，并在电弱真空中稳定下来。有趣的是，与普朗克尺度相比，电弱尺度的微小性与暴胀子势的平坦性直接相关。
2015-09-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Importance of Slow-roll Corrections During Multi-field Inflation
我们重新研究了多场暴胀模型中慢滚修正在宇宙学扰动演化过程中的重要性。我们发现，在许多情况下，光自由度的存在导致的情况下，下一个领先的顺序慢滚校正变得显着。我们认为这种修正至关重要的例子包括，当暴胀轨迹在场空间中发生突变或在相变期间，模式退出哈勃半径的模型。我们用两个例子来说明这一点--混合通货膨胀和双二次通货膨胀。利用解析估计和完整的数值结果，我们发现，修正可以高达20%。我们的结果对文献中的许多现有模型都有影响，因为必须包括这些修正才能获得准确的观测预测-特别是考虑到CMB实验（如普朗克）的准确性水平
2012-02-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Higher derivatives and power spectrum in effective single field inflation
我们研究了下一个领先的修正的有效作用的曲率扰动通过整合出耦合重等曲率扰动。这些修正是由于在有效理论展开中包括了由重物理的质量尺度加权的高阶导数算子。我们发现修正项被哈勃参数与重质量尺度的比值所抑制。对于一个简单的例子，给出了曲率扰动功率谱的相应修正。
2015-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Perturbative unitarity in quasi-single field inflation
我们研究了具有暴胀子和一个质量标量的准单场暴胀的微扰么正性的含义。分析高能散射，我们表明，非高斯性与$|f_{\rm NL}|\gtrsim1$不能实现，而不打开的相互作用，违反在高能量标度的么正性。然后，我们提供了一个$f_{\rm NL}$和新的物理，是紫外线完成所需的规模之间的关系。特别是在Hubble尺度$H\gtrsim 6\times 10^{9}$ GeV下，Planck压缩算符容易产生过大的非高斯性，如果不引入抑制量子引力修正的机制，很难实现成功的准单场暴胀.我们还将分析推广到等曲率模较重且暴胀动力学由暴胀子有效理论捕获的区域。在要求含有暴胀子和一个重标量的双标量UV模型具有微扰么正性的条件下，我们阐明了UV可由一个重标量完备的$P(X,ϕ)$模型的参数空间.
2021-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effective theories of single field inflation when heavy fields matter
我们计算了单场暴胀模型的低能有效场论（EFT）展开，该模型起源于包含多个其他标量场的母理论。通过假设母理论中的所有其他自由度相对于暴胀子都有足够的质量，只要满足某些广义绝热性条件，就有可能推导出在扰动下对任意阶有效的EFT。这些条件允许一致的低能量EFT描述，即使当暴胀子偏离其绝热最小值沿其缓慢滚动的轨迹。通过概括的形式主义，确定绝热模式与戈德斯通玻色子的自发破缺的时间平移对称性之前的重场的整合，我们表明，这种不变性的父理论决定了整个非微扰结构的后裔EFT。这个理论的耦合可以完全用绝热扰动的降低的声速来表示。由此产生的操作员扩展与其他场景（如标准单次充气或DBI充气）的操作员扩展不同。特别是，我们重新推导出某些运营商如何可以成为瞬态强耦合沿暴胀子轨迹，符合慢卷和EFT扩展的有效性，印记功能的原始功率谱，我们推导出相关的三次运营商，意味着不同的签名，在原始的双谱可能很快会受到约束的意见。
2012-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
False vacuum energy dominated inflation with large $r$ and the importance of $κ_s$
我们调查在何种程度上和在何种情况下假真空能量（$V_0$）为主的慢卷膨胀是兼容的一个大的张量标量比$r = O(0.1)$，最近的BICEP 2测量所示。在$V_0$中，我们指的是对暴胀子势的恒定贡献，在相变发生之前存在，而在理论的真正真空中不存在，例如在混合暴胀中。基于模型独立的考虑，我们推导出一个上限的可能数量的$V_0$统治和突出的重要性，高阶运行的标量谱指数（超越$α_s$），以实现情景的$V_0$为主的通货膨胀。我们研究的条件$V_0$统治明确与周围的暴胀子场值50 e倍暴胀结束前，考虑到目前的观测数据的暴胀子潜在的重建。为此，我们提供了最新的参数约束$Λ$ CDM + $r$ + $α_s$ + $κ_s$使用宇宙学参数估计代码Monte Python与玻尔兹曼代码CLASS。
2014-10-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Schwinger-Keldysh mechanism in extended quasi single field inflation
利用Schwinger-Keldysh机制研究了一个扩展的包含多个半重等曲率场的暴胀准单场模型。我们计算了双谱和三谱的振幅和形状。我们表明，与Schwinger-Keldysh机制相关的图解方法大大简化了分析标准的形式主义。这种方法有助于研究暴胀过程中的质量谱和轻、半重场的耦合。
2019-01-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Towards general patterns of features in multi-field inflation
我们调查的后果一般弯曲的轨迹在多场暴胀。在利用自然容纳轻重模概念的质量基建立了一个完全普遍的形式体系之后，我们详细研究了两个场系统中两个连续转弯的简单情况。我们发现的曲率扰动的功率谱接收的修正，表现出振荡的功能正弦的对数的同动波数没有慢滚抑制。我们表明，这是因为重模式的共振内和外的质量视界。
2015-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation with vector fields revisited: heavy entropy perturbations and primordial black holes
本文在共动规范下重访动力学耦合矢量场的暴胀，探索I≫1的未充分研究区域，发现熵扰动变重使累积效应衰减，推导出cₛ²=-1/3的有效场论，为原初黑洞生成提供潜在机制。
2024-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
No-go for the formation of heavy mass Primordial Black Holes in Single Field Inflation
本文通过单圈重整化证明单场暴胀中由慢滚到超慢滚过渡产生的原初黑洞质量被限制在约100克且寿命极短，从而构成大质量原初黑洞形成的不可行定理。
2024-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ekpyrosis and inflationary dynamics in heavy ion collisions: the role of quantum fluctuations
本文综述了近年来在描述极高能重离子碰撞中物质形成和演化的第一性原理理论方面取得的重要进展。强调了碰撞前后量子涨落的关键作用。系统的计算现在是可行的，以解决早期的动力学必不可少的量化强相互作用的夸克胶子物质的属性。
2011-08-30 hep-ph hep-th nucl-th
Conformal inflation with chameleon coupling
我们调查的可能性，暴胀，特别是在共形暴胀模型，也是一个变色龙，即它耦合到能量密度的一些重的非相对论性的物质在通货膨胀。我们发现新的和有趣的吸引子行为，无论是延长通货膨胀，或改变观测值$n_s,r$，根据变色龙耦合指数的符号。我们还检查，变色龙耦合的重物质场强烈抑制熵模式在通货膨胀。
2018-11-03 astro-ph.CO hep-th
High Energy Physics Signatures from Inflation and Conformal Symmetry of de Sitter
在暴胀期间，时空的几何是由（准）德西特相位描述的。暴胀观测量由基础的（软破的）德西特等距群SO（1，4）决定，它的作用类似于R^3上的共形群：当涨落在超哈勃尺度上时，标量场的标量场受共形不变性的约束。质量m大于哈勃率H的重场对应于对偶欧几里得三维共形场论中虚维的算子。通过利用dS/CFT对应，我们证明了，除了由de Sitter空间的热性质所预期的玻尔兹曼抑制外，重场在光场的暴胀子中的一般效应是引入O（H^2/m^2）形式的幂律抑制修正。例如，这可以在四点相关器的水平上看到，我们提供了由于大量标量场交换而引起的校正。
2015-01-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Radiative Corrections from Heavy Fast-Roll Fields during Inflation
本文研究了重场在快滚相变过程中对暴胀子势的辐射修正。我们发现，一个对数的一圈修正涉及到这个领域的暴胀子潜在的可以诱导一个临时运行的频谱指数。诱发的运行可能是一个短的强运行的突发，这可能与宇宙微波谱中观测到的大尺度异常有关，或者延伸到许多e折叠上，维持一个有效的恒定运行，以便在未来寻找。我们实现这一点，在一般类的模型，其中的影响是通过一个沉重的信使字段坐在其最小值介导的。有趣的是，在本框架内，这是一个通用的结果，一个大的运行意味着一个小的场模型与消失的张量标量比，规避正常的期望，小的场模型通常会导致一个不可观测的小运行的光谱指数。一个可观察到的张量模式也可以容纳，但令人惊讶的是，这需要运行引起的曲率。如果即将到来的观测结果与小膨胀场模型预测的小张量标量比一致，那么本研究作为一个明确的例子，与一般预期的运行将是不可观测的相反。
2015-06-15 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
Equilateral non-Gaussianity from heavy fields
研究了暴胀过程中重标量场的自相互作用对原初非高斯性的影响。我们以一个具体的常匝准单场暴胀为例。我们推导了一个有效的理论，重点是重场的非线性自相互作用，并计算了相应的非高斯性，该非高斯性是等边型的，并且可以与文献中之前计算的那些相关。我们还直接使用in-in形式主义导出了非高斯性，并验证了这两种方法的等价性。
2013-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Standard Primordial Clocks from Dynamical Mass in Alternative to Inflation Scenarios
在原始宇宙中，重场的振荡可以被看作是测量宇宙膨胀或收缩历史的标准钟。这些标准时钟提供了一种独立于模型的方式来区分通货膨胀和其他情况。然而，重场的质量可能不是一个恒定的质量，而是通过与里奇标量的非最小耦合或自相互作用动态产生的质量。在动力学产生的质量的情况下，重场的质量一般是哈勃量级的，因此在暴胀的情况下是依赖于时间的。我们表明，这种动态产生的质量条款可以被认为是非标准的原始时钟的替代通货膨胀，提供类似的振荡频率的标准时钟的通货膨胀。关于标度依赖性的附加信息可以将这种非标准时钟与标准时钟区分开。
2020-07-19 astro-ph.CO hep-th
Fat Inflatons, Large Turns and the $η$-problem
通常认为，由单个或多个标量场驱动的暴胀的成功周期需要由$M_{inf}\ll H \ll M_{heavy}$给出的特定质量等级，其中$M_{inf}$可以对应于多个或单个光场，而$M_{heavy}\,\,\,$对应于任何重场，如果它满足适当的条件，则可以将其积分出来。这是暴胀中所谓的$η$问题的核心，因为对暴胀子质量的巨大贡献可能会破坏暴胀所需的慢滚条件。我们表明，虽然这是一个不可避免的结论，在单场暴胀，在多场暴胀，重领域如上所述，可能是完全负责一个成功的时期，我们称之为脂肪慢卷暴胀。此外，我们表明，在这种情况下，通货膨胀的轨迹，$Ω/H$的转折率，大于1。因此，$η$ -问题通过脂肪膨胀的大转弯来回避。根据微扰的质量谱，宇宙学的预言将与单场情形的预言略有不同或有很大不同。我们说明了这种情况下，在一个具体的例子中，在IIB型弦通量紧致化，其中探头D5膜移动沿角度和径向方向在一个扭曲的喉咙驱动脂肪D5膜自然膨胀。瞬时超普朗克衰变常数可以被定义，与我们的低能量近似一致，这要归功于几何的强烈翘曲。我们计算的宇宙学观测值，这不同于单场的情况。我们还讨论了脂肪通货膨胀的背景下，最近提出的沼泽地德Sitter地图。
2019-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Moduli backreaction and supersymmetry breaking in string-inspired inflation models
我们强调了重场对暴胀超引力模型影响的重要性。我们研究，特别是，在超对称性破缺的存在下，稳定场和几何模量的反作用。即使这些场比暴胀子场重得多，许多效应也不会解耦。我们将我们的结果应用于成功的模型Starobinsky样的通货膨胀和自然通货膨胀。在大多数情况下，产生一个平台的潜力，它证明很难保持平坦的潜力后，考虑到反反应。其中一些与非微扰模镇定不相容。在自然暴胀中，存在着许多完全不受逆反应约束的模型。在这些情况下，来自重场的修正项与未修正的势具有相同的暴胀依赖性，因此即使对于非常大的引力子质量，暴胀也是可能的。
2015-10-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Integrating out Heavy Fields in Inflation
我提出的程序集成出量子场的质量M是远远高于哈勃尺度H德西特空间。有效的相互作用和密度矩阵明确计算一个简单的例子，并被发现是H/M阶，在时间上的非局部分布，并包含一个高度振荡的阶段。这种与静态时空结果的根本背离表明，这些新工具对于构造有效的暴胀势是必要的。有效耦合自然形成相对能量传递ΔE/M的微扰级数，其系数可以与观测值进行比较。
2012-03-17 hep-th
Enhanced Preheating after Multi-Field Inflation: On the Importance of being Special
我们讨论了预热后多场膨胀中存在的几个预热物质场，成为轻的附近（但不是在）的暴胀的VEV，在不同的额外的物种点（ESP）;这种设置是由暴胀模型，包括粒子生产过程中的通货膨胀，例如捕获的通货膨胀，放牧ESP遇到或调制捕获，等等。虽然退相的暴胀子往往抑制参数共振，我们发现两个新的影响，导致有效的预热：粒子生产在第一次下降（有效的，如果许多预热物质领域存在）和随后的（窄）共振阶段（有效的，如果ESP恰好是在几个不同的距离之一，从暴胀子的VEV）。在第一次入流过程中产生的颗粒物是由许多物种组成的低占有数，而后者是由少数物种组成的高占有数。我们提供了分析描述的两个阶段的情况下，反反应，我们测试数值。我们进一步进行晶格模拟，以研究反反应的影响。我们发现共振是强大的，最有可能的原因暴胀衰变在多领域的陷阱通货膨胀，如果ESP分布密集。
2012-09-14 astro-ph.CO hep-th
Effective Field Theories and Inflation
我们研究了甚高能物理对暴胀预言的可能影响，重点是有效场论是否允许参数大于H^2/M^2的效应，其中M是重物理的尺度，H是视界出口处的哈勃尺度。通过研究超对称混合暴胀模型，我们发现，即使H^2/M^2 << O（1%），退耦并不排除重物理对具有可观测尺寸的CMB的影响，尽管它们的存在只能通过对暴胀机制的一些先验假设的观测来推断。我们的分析不同于hep-th/0210233的结果，在hep-th/0210233中，发现了其他类型的重物理效应，这些效应可能会改变CMB波动的暴胀预测，因为重物理可以在这里积分，产生低能物理的有效场论描述。我们认为，在hep-th/0210233，在CMB中的重物理效应的潜在存在并不改变通用模型的通货膨胀的预测，但确实使搜索偏离标准的预测值得。
2003-06-10 hep-th
Can Inflation be Connected to Low Energy Particle Physics?
这是一个有趣的问题，低能自由度是否可能是早期宇宙膨胀的原因。为了检验这一点，我们在这里提出了一个简单版本的希格斯-暴胀与引力的耦合最小和二次暴胀势。这与流行的非最小耦合模型在数量上不同，尽管在质量上相似。在所有这样的模型中，新的重场必须进入，以使理论在UV中表现良好。我们表明，在所有情况下，希格斯的自耦合λ必须相当小，以整合出的重场，并使用由此产生的低能量有效场论的希格斯来描述通货膨胀。对于中等大小的λ，需要UV完成，并且通常将确定暴胀状态。我们讨论的任意性的拉格朗日在所有这些设置中使用的重要问题，提出了一类新的这样的模型，包括超重力版本。这表明暴胀势与低能物理学是脱节的。
2012-06-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Resonant Signatures of Heavy Scalar Fields in the Cosmic Microwave Background
研究了在暴胀过程中，质量超过哈勃尺度的重标量场通过其背景振荡与暴胀子涨落之间的参量共振，在宇宙微波背景（CMB）温度各向异性功率谱中留下不可忽略的信号的可能性.通过假设重标量场与暴胀子导数耦合，我们证明了共振可以是有效的，而不会破坏慢卷暴胀。由共振调制的原始功率谱在特定尺度上具有尖锐的峰值，并且可能是在CMB的角功率谱中观察到的异常的起源。在某些参数值下，调制谱比简单的幂律谱能更好地拟合观测数据，但拟合的改善程度不够大，因此还需要其它观测（如非高斯性）来证实CMB异常是由重标量场的共振效应引起的。共振签名可以提供一个机会来观察暴胀过程中的重自由度，并提高我们对暴胀背后的物理学的理解。
2012-06-11 astro-ph.CO hep-th
On degenerate models of cosmic inflation
在这篇文章中，我们讨论了当前和未来的CMB测量的作用，在钉扎的膨胀模型负责的原始曲率扰动的产生。通过考虑暴胀有效场论的参数化和重场色散关系的修正，我们导出了宇宙学观测量对重物理尺度$Λ_{\rm UV}$的依赖关系.具体来说，我们展示了如何$f_{\rm NL}$的非线性参数有关的相速度的曲率扰动在视界出口，这是参数化的$Λ_{\rm UV}$。Bicep2和Planck的发现与值$Λ_{\rm UV} \sim Λ_{\rm GUT}$一致。然而，我们发现一个退化的参数空间的膨胀模型，只能解决与非高斯双谱的形状的详细知识。
2014-10-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
UV Corrections in Sgoldstino-less Inflation
研究了超引力中幂零多重态暴胀的嵌入，特别是sgoldstino标量场的退耦。在低能量有效理论中，对高德斯蒂诺多重态的幂零约束不是手工施加的，而是通过对大量的自由度进行积分而产生的。我们提出了明确的超引力模型，其中一个大的，但有限的sgoldstino质量来自汤川或规范的相互作用。在这两种情况下，暴胀子势都受到两种类型的修正。一个来自斯哥尔德斯蒂诺的反反应，另一个来自产生其质量的重场。我们发现，这些规模相反的dogov-Akulov截止尺度，这使得一致的sgoldstino非平凡的解耦。尽管如此，我们确定了一个参数窗口，在该窗口中，sgoldstino少的通货膨胀可以发生，直到修正平坦的通货膨胀潜力。
2016-06-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Leptogenesis via Axion Oscillations after Inflation
一旦一个轻的类轴子标量场耦合到电弱规范玻色子上，它在再加热过程中的经典运动会产生一个费米子数的有效化学势。在等离子体中存在快速的轻子数（L）破坏过程时，这样的化学势为通过轻子生成的重子生成提供了有利的机会。我们能够证明，L违反由于交换重马约拉纳中微子是足够的成功实现这一想法。我们的机制是一种新的和最小的替代热leptogenesis，原来是不敏感的群众和CP违反阶段的重中微子部门。它与接近大统一尺度的重中微子质量是一致的，并且与热稀薄成因相当互补，要求再加热温度至少在10^12 GeV量级。
2015-07-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Combined features in the primordial spectra induced by a sudden turn in two-field DBI inflation
我们研究了在一个双场的Dirac Born Infeld暴胀模型中，其中一个场是重场时，暴胀轨迹的急转弯所产生的特征。不同的功能产生了两种不同的效果：轻，重模式的混合在转向，一方面，和振荡之间的共振沿重方向后，转向，另一方面。与具有标准动力学项的模型相反，共振效应没有被强烈抑制，因为该作用包含衍生相互作用。工作在潜在的基础上，我们研究的振荡后，把和计算的振幅的混合和共振功能的功率谱，以及在双谱的后一种效果。我们发现，这些组合特征的振幅和位置服从特定的一致性关系，这可以面对宇宙学数据。
2014-05-16 astro-ph.CO hep-th
Oscillatory features in the curvature power spectrum after a sudden turn of the inflationary trajectory
在以轻方向和重方向为特征的双场暴胀的背景下，我们重新讨论了暴胀轨迹转弯后产生的大规模模式对功率谱的影响问题。我们认为，特别是共振效应由于背景振荡后急转弯。工作在质量基础上，即在基础上所跨越的有效质量矩阵的特征向量的扰动，我们提供了一个分析估计的共振效应，使用在形式主义。与以前的估计相比，我们发现相同的频谱依赖性，但更小的振幅。我们还计算，再次通过在形式主义，轻和重模式之间的直接耦合的效果，在瞬间的转折，并确认我们以前的结果通过不同的方法获得。
2013-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Helical Phase Inflation and Monodromy in Supergravity Theory
详细研究了超引力理论中的螺旋相位暴胀。暴胀是由复数场沿螺旋轨迹的相位分量驱动的。螺旋结构起源于超势的单值性，原点有一个奇点。我们证明了在超对称场论中，这种单值性可以通过重场积分而形成。超重力修正为标量场提供了强的场稳定性，因此螺旋相位暴胀实现了超对称场论中的“单值暴胀”。相位单值性可以很容易地推广到自然暴胀，其中超普朗克相位衰减常数是通过一致的场稳定实现的。在积分出重场的过程中，间接实现了相位-轴子对准。此外，由于无标度Kähler势直接提供了相位单值性的对称因子，因此在具有$SU(2,1)/SU(2)\times U(1)$对称性的无标度超引力中，螺旋相位暴胀可以自然实现.我们还证明了螺旋相位暴胀可以归结为超引力暴胀的移位对称实现。超普朗克场漂移由相位分量完成，不允许危险的多项式高阶修正。螺旋相位暴胀过程不受紫外敏感性问题的影响，这表明在接近大统一理论统一尺度的超对称场论中可以有效地研究暴胀，而紫外完备框架不是前提条件.
2014-12-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Leptogenesis during Axion Relaxation after Inflation
在这次演讲中，我提出了一个新的和最小的替代热leptogenesis，这是建立在假设的电弱规范玻色子耦合到一个类轴子的标量场，因为它是，例如，在某些弦紧化的情况下。这种类轴子场在暴胀结束后的运动产生了轻子和反轻子的有效化学势，在存在由重马约拉纳中微子介导的轻子数违反散射的情况下，这为通过轻生的重子生成提供了机会。在热leptogenesis相反，最终的重子不对称性原来是不敏感的质量和CP违反阶段的重中微子部门。此外，提出的方案需要至少O（10^12）GeV的再加热温度，特别是与接近大统一尺度的重中微子质量相一致。本演讲于2015年2月在富山大学HPNP 2015上发表，基于与A. Kusenko和T. T.柳田
2015-03-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Generalizing the Swampland: Embedding $P(X, φ)$ Inflationary Theories in a Curved Multi-field Space
本文研究了$ P(X, φ) $暴胀理论在曲场空间度规的双场论中的一般嵌入，这是研究de Sitter Swampland猜想与\textit{k}暴胀之间关系的一种可能途径.我们表明，这种嵌入方法适合于特殊类型的两个领域的模型，其中重场可以整合出在全行动水平。然而，由于重场有效质量的上界，这种嵌入是不精确的。我们量化了通过$ P(X, φ) $理论计算的声速与嵌入到下一个首阶项的双场图像之间的偏差。我们特别关注的第一个潜在的慢滚参数定义在两个领域的图片，并获得了一个上界。
2021-01-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thermal History of the Universe After Inflation
宇宙是什么时候热化的？在这次演讲中，我回顾了这个问题的地位和它在建立暗物质的预期属性，大尺度结构的增长，以及面对CMB观测时通货膨胀模型的可行性的重要性。我还提出了一种新的方法来解决理论上的挑战，围绕通货膨胀（p）再加热，它试图延长过去的工作的有效场论的通货膨胀的时间再加热。
2015-10-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Issues concerning the waterfall of hybrid inflation
我们讨论结束混合通货膨胀的瀑布。作出一些简化的假设，可以满足的大统一理论通货膨胀模型，两个问题得到解决。第一，瀑布场的量子涨落只保持在它可以被认为是经典的范围内。第二，在瀑布过程中产生的原始曲率扰动的贡献。由于瀑布场在暴胀期间很重，因此这种贡献的光谱是强烈的蓝色，因此在宇宙学尺度上可以忽略不计。
2011-01-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Simple exercises to flatten your potential
我们展示了暴胀子势能对重标量场的反作用如何使暴胀势能变平，因为重场调整到它们最有利的能量配置。这种机制在以前的UV-完整的例子轴子单值膨胀-扁平的二次潜在的一个线性的暴胀场-但更普遍地发生，我们说明了几个例子的效果。特殊选择的紧致化最小化的反作用可能实现混沌膨胀与二次潜力，但我们认为，一个平坦的潜力，如幂律膨胀$V(ϕ) \propto ϕ^p$与$p<2$是一个更通用的选择，在足够大的值$ϕ$。
2011-01-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Scalaron from $R^2$-gravity as a Heavy Field
研究了标量场$χ$与Starobinsky的$R^2$引力非极小耦合的暴胀模型。将其变换到爱因斯坦坐标系后，将出现一个新的标量场--标量子$ϕ$，并以非平凡场度规与$χ$耦合，而$χ$通过非最小耦合获得正质量.最初，膨胀沿$ϕ$方向发生，$χ$被该诱导质量捕获在其原点附近。在$ϕ$越过临界值之后，它开始快速地向下滚动，并且在由$χ$的值确定的有效局部最小值周围进行阻尼振荡，而膨胀仍然继续，在该第二阶段由$χ$场驱动，其中非最小耦合的影响变得可以忽略不计。在从第一阶段到第二阶段的膨胀过渡期间阻尼振荡的存在导致曲率扰动的功率谱中的增强和振荡特征。假设振荡可以微扰处理，我们计算这些功能，通过使用$δN$形式主义，并讨论其观测的影响，大规模的CMB异常或原始黑洞的形成，根据规模的功能。
2018-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation and Decoupling
有效低能理论中的重模退耦是物理学中最基本的概念之一。它告诉我们，模式必须有一个可以忽略不计的影响的引力背景的曲率半径大于其波长。尽管如此，仍有人声称，即使哈勃参数与普朗克质量相比可以忽略不计，反普朗克模式对暴胀的持续时间也有严格的限制。如果这是真的，这将意味着通货膨胀违反了脱钩原则，或者至少需要重新表述。我们澄清了这些界限所依据的基本误解，并分别驳斥了它们。我们的结论是暴胀完全落在一个可靠的有效场论处理的有效性范围内，并且不受任何虚假的trans-Planckian问题的影响。
2020-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Theoretical and Observational Constraints on Brane Inflation and Study of Scalar Perturbations through the Effective Field Theory Formalism
本论文由两个主要部分组成，我们研究了D膜暴胀背景下宇宙（超）弦的观测特征以及一般均匀暴胀背景上标量扰动的性质。在第一部分中，我们研究了在两个被广泛应用的D膜暴胀模型$D3/D7$和$D3/\bar{D}3$中宇宙超弦的产生、性质和衰变过程。具体来说，我们表明，在$D3/D7$中产生的字符串是当地的轴子类型，我们把约束的张力，同时认为，该模型的超对称性破缺机制需要改变根据超重力约束恒定费耶特-伊利奥普洛斯条款。此外，我们还研究了宇宙超弦在弯曲背景上的辐射过程。我们认为，把弦的形成在一个自然的背景下，如$D3/\bar{D}3$膨胀，限制了这些对象的可能辐射的形式。这些弦模型，这不可避免地导致在暴胀过程中存在的重模场的激励下，在第二部分中，使用有效场论（EFT）的暴胀，我们构建运营商捕获的影响，大量标量的低能量动力学暴胀子扰动。我们计算定义EFT的有效性窗口的能量尺度，例如紫外线（UV）自由度变得可操作的尺度和EFT变得强耦合的尺度。我们表明，与重场有关的低能量运营商诱导的色散关系的光模式承认两个制度：线性和非线性/色散的。假设这些模式在色散范围内跨越哈勃尺度，我们计算与两点和三点散射相关的观测值，并显示它们如何与紫外物理学的尺度直接相关。
2014-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Solving the Tension between High-Scale Inflation and Axion Isocurvature Perturbations
BICEP 2实验确定了膨胀期间的哈勃参数约为$10^{14}$ GeV。如果Peccei-Quinn（PQ）对称性在暴胀期间和之后保持破缺，那么如此高的暴胀尺度与QCD轴子暗物质处于紧张状态，因为会产生太大的轴子等曲率扰动。如果轴子在膨胀过程中获得足够大的质量，那么轴子等曲率扰动可以被抑制。我们表明，这是实现的，如果PQ对称性被明确打破了离散对称性，如果打破是在通货膨胀期间增强。我们还表明，即使在膨胀后PQ对称性自发破缺，这种暂时增强的PQ对称性破缺放松了对轴子衰变常数的约束。
2014-08-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-trivial Extension of Starobinsky Inflation
我们考虑Starobinsky暴胀背景下的非正则场。我们在爱因斯坦框架中工作。在这个框架中，引力作用量的部分等价于希尔伯特-爱因斯坦作用量，加上一个称为标量子的标量场。我们研究了一个模型，其中一个重标量子被困在有效势的最小值，它的波动可以忽略不计。为了更明确，我们考虑一个Dirac Born Infeld（DBI）场，它通常被认为是在膜膨胀的背景下，作为非正则场。虽然，DBI场通过对标量的隐式依赖来控制通货膨胀，但提升因子和其他量与标准DBI模型不同。在适当的参数下，该模型与普朗克的结果是一致的。
2021-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Geometrical Destabilization of Inflation
我们表明存在一个一般的机制，重标量场可以在通货膨胀期间不稳定，依赖于这样一个事实，即场空间流形的曲率可以支配稳定力的潜力和不稳定的通货膨胀轨迹。我们描述了一个简单的和相当普遍的设置，其中高阶运营商抑制了一个大的能量尺度触发这种不稳定性。这种现象可能会过早地结束通货膨胀，从而导致重要的观测结果，有时甚至排除了原本可以完美拟合数据的模型。更一般地说，它从基础物理学的角度修改了对宇宙学约束的解释。我们还解释了几何不稳定性如何导致暴胀模型场空间曲率的强有力的选择准则。
2016-09-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the Weyl gravity extension of Higgs inflation
本文将希格斯暴胀嵌入Weyl引力，利用重Weyl规范场抵消非正则动能项以缓解幺正性问题，并推广到一般协变动能项情形，同时讨论了轻Weyl规范场的希格斯机制及其对希格斯物理的影响。
2023-08-11 hep-ph hep-th
Warm baryogenesis
我们表明，重子的不对称性可以产生的耗散效应在温暖的通货膨胀通过一个超对称的两阶段的机制，在那里的暴胀耦合到重介质场，然后通过B和CP违反相互作用衰变成轻的物种。与热GUT重子生成模型相比，膨胀过程中的温度总是低于重质量阈值，同时抑制了对膨胀子势的热修正和量子修正，并产生了危险的GUT遗迹。这自然地给出了一个接近观测值的小重子不对称性，尽管在暴胀之后，随着任何引力子的过剩，参数上更大的值可能会被稀释。此外，这一过程产生重子等曲率扰动范围内的未来实验，使这是一个有吸引力的和可检验的模型大统一理论重子生成。
2012-05-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Finite modular Coleman-Weinberg inflation
Keio University（庆应义塾大学）；Keio University Sustainable Quantum Artificial Intelligence Center (KSQAIC), Keio University（庆应义塾大学可持续量子人工智能中心）；Quantum Computing Center, Keio University（庆应义塾大学量子计算中心）；Department of Physics, Keio University（庆应义塾大学物理系）；Waseda University（早稻田大学）；Kumamoto Health Science University（熊本县立大学）；Hokkaido University（北海道大学）
提出基于模形式的科尔曼-温伯格势的暴胀模型，以模场虚部为暴胀子，实部为轴子，解释宇宙观测并讨论再加热与轴子宇宙学。
2026-07-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The two-field regime of natural inflation
自然暴胀的最简单的两个场完备化有一个两个场都活跃的区域，并且它的预测在普朗克1- $σ$置信轮廓内。我们在自然暴胀的原始模型中证明了这一点，其中暴胀是通过U（1）对称性的显式破缺实现的。我们认为，在这种情况下，来自明确的破坏这种对称性的质量是可比的，从自发破裂，我们表明是一致的，相应的能量尺度之间的层次结构。虽然当可观测的模式离开视界时，两个质量是相当的，但质量等级在膨胀的最后e折叠中恢复，使得预测与等曲率边界一致。为了完整性，我们还研究了预测的情况下，有一个大的层次结构的质量和初始阶段的通货膨胀驱动的（重）径向场。
2015-10-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Massive Fields as Systematics for Single Field Inflation
在暴胀期间，大质量场可以通过5维算子对曲率扰动的功率谱做出贡献。该贡献可被视为使用$n_s$和$r$选择膨胀模型的程序的偏倚。即使5维算符被$Λ= M_p$抑制，如果质量场具有$m\sim H$，在$r$图上仍有显著的移动.另一方面，如果重自由度只出现在与5维算符的抑制标度相同的能量标度上，则$n_s$图上的显著移动发生在$m=Λ\sim 70H$处，这是在暴胀时间平移对称性破缺标度附近。因此，来自大质量场的系统学对未来高精度暴胀模型选择实验提出了更大的挑战。这个结果可以被认为是紫外线敏感性对暴胀观测的影响。
2017-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
