Effects of a Pre-inflationary de Sitter Bounce on the Primordial Gravitational Waves in $f(R)$ Gravity Theories
在这项工作中,我们研究了暴胀前的德西特反弹对原始引力波能谱的影响。具体地说,我们假设宇宙是由几个演化补丁描述的,开始于de Sitter前暴胀反弹,随后是准de Sitter慢卷暴胀时代,随后是常数状态方程参数异常再加热时代,随后是辐射和物质支配时代和后期加速时代。真空$f(R)$引力可以实现反弹和暴胀时代,$f(R)$引力和完美物质流体的协同作用可以实现异常再加热和晚期加速时代。使用众所周知的重建技术,我们发现,除了从物质和辐射的统治时代,这是实现相应的物质流体的$f(R)$重力可以实现每个演化补丁。相应地,我们计算了原始德西特反弹的阻尼因子,正如我们所展示的,与没有反弹的情况相比,信号只能被一个引力波未来的实验检测到。我们详细讨论了我们的结果的后果和未来的前景。
2022-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Formalizing Anisotropic Inflation in Modified Gravity
由于前膨胀时代可能以一种奇异的方式演化,在这项工作中,我们在修改后的重力的背景下正式各向异性演化,重点放在前膨胀和附近的膨胀时代。我们专门研究比安奇和陶伯这样的特定度量,我们在真空$F(R)$引力、带有额外标量场的$F(R)$引力和高斯-邦尼引力中正式化暴胀理论。我们讨论了各向异性对宇宙演化的定性影响,我们也考虑了几个具体的解决方案,如德西特解决方案,在各向同性和各向异性的上下文中。此外,还简要讨论了几种奇异的修正引力宇宙学解,如含有有限时间奇点的解。
2022-10-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary cosmology in unimodular $F(T)$ gravity
我们研究了在单模$F(T)$引力的背景下的暴胀实现,它是基于远程平行引力的$F(T)$修改,其中通过使用拉格朗日乘子施加单模条件。我们开发的一般重建程序的$F(T)$形式,可以产生一个给定的标度因子的演变,然后我们将其应用在暴胀制度。我们提取哈勃慢滚参数,使我们能够计算各种通货膨胀相关的观测,如标量谱指数及其运行,张量-标量比,和张量谱指数。然后,我们研究了德西特和幂律暴胀,Starobinsky暴胀,以及在一个特定的单模$F(T)$引力模型的暴胀的特殊情况。正如我们所展示的,在所有情况下,我们的情景预测都与普朗克观测数据非常一致。最后,单模$F(T)$引力中的暴胀还有一个额外的优点,即它总是允许模型参数的特定区域优雅地退出。
2017-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$f(R)$-Gravity Generated Post-inflationary Eras and their Effect on Primordial Gravitational Waves
在这项工作中,我们将考虑一个几何产生的后暴胀时代对原始引力波能谱的影响。具体地说,我们将考虑一个后暴胀常数状态方程时代,产生的协同效应的$f(R)$重力和辐射和物质完美的流体。我们将研究两种有趣的情况,一种是状态方程参数$w=-1/3$,在这种情况下,宇宙既不加速也不减速,另一种是$w=0$,因此是一个早期的物质支配时代。为了评价与引力波能谱计算有关的暴胀观测指标,我们还考虑了常数状态方程参数era对$e$ -折叠数的影响。在$w=-1/3$和$w=0$两种情况下,原初引力波的能谱都被放大,但对于$w=0$情况,这种效应更强。
2022-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fourth-order gravity as the inflationary model revisited
我们重新审视旧的(四阶或二次生成)的Starobinsky在4个时空维度的引力模型,并通过Legendre-Weyl变换推导出(暴胀子)标量位在等效标量张量引力模型。暴胀子标量势用于计算与曲率扰动相关的暴胀观测量(CMB)(即标量和张量谱指数以及张量与标量之比),包括关于e-折叠的倒数的新的次至首阶项。结果进行了比较,最近(WMAP 5)的实验界限。我们证实了f(R)引力理论和相应的标量-张量引力理论在数学和物理上的等价性。
2010-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the equivalence between Starobinsky and Higgs inflationary models in gravity and supergravity
将引力中的Starobinsky暴胀和Higgs暴胀以及它们基于共同暴胀势的等价性推广到适当框架下的超引力中,其中Starobinsky暴胀和Higgs暴胀的描述出现在同一超引力模型的两种不同规范下.
2019-11-08 gr-qc hep-th
Quantum-gravity effects for excited states of inflationary perturbations
通过考虑标量和张量扰动的初始状态,概括了绝热真空态,并允许我们考虑扰动模式在激发态开始演化的情况,我们概括了以前的研究结果,即量子引力修正产生于一个受扰FLRW宇宙在暴胀过程中的正则量子化。结果表明,量子引力修正后的功率谱会受到包括激发数在内的前因子的修正。
2019-05-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary universe from higher-derivative quantum gravity
本文考虑高导数量子引力,导出了超越单圈近似的重整化群改进的有效作用量。利用这种有效作用量,分析了量子修正的FRW方程。证明了这种de Sitter暴胀宇宙是不稳定的。计算了慢卷暴胀参数。估计了重整化群改进的Gauss-Bonnet项对量子修正FRW方程以及de Sitter宇宙不稳定性的贡献。结果表明,在这种情况下,谱指数和张量标量比与普朗克数据是一致的。
2015-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistent inflationary cosmology from quadratic gravity with dynamical torsion
引力的规范理论的思想预言,不仅应该存在无质量的引力子,而且应该存在携带引力的大质量粒子。我们研究了具有动力学挠率的二次引力中的宇宙学,其中引力可以被解释为与庞加莱群相关的规范力。除了无质量的自旋为2的引力子外,该模型还包含四种非鬼质量粒子:一对自旋为0的粒子,一个自旋为1的粒子和一个自旋为2的粒子。假设在UV极限和宇称不变性的局部Weyl不变性的恢复,我们发现最一般的minisuperspace作用描述一个均匀的和各向同性的宇宙与平坦的空间几何。然后,我们将minisuperspace作用量转换为准爱因斯坦框架,其中场空间是双曲面,场势是Starobinsky类暴胀和自然暴胀的组合。值得注意的是,由于多场动力学,即使初始条件远离类Starobinsky势的顶部,也可以实现类Starobinsky暴胀轨迹。我们还研究了线性张量扰动,发现了与Starobinsky暴胀、自发宇称破缺以及无质量和大质量自旋2模式的混合等性质不同的性质,这些性质可能通过暴胀观测揭示引力的潜在性质。
2020-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Pre-Inflationary Bounce Effects on Primordial Gravitational Waves of $f(R)$ Gravity
在这项工作中,我们将研究一个可能的前暴胀的情况下,我们的宇宙和这可能是如何实现的$f(R)$引力。具体地说,我们将介绍一种情况,在这种情况下,宇宙在前暴胀时代收缩,直到达到最小幅度,随后膨胀,慢慢进入一个缓慢的准德西特暴胀时代。这种暴胀前的反弹避免了宇宙奇点,并且在准德西特暴胀阶段之前和之后的时代,近似满足弦论激发的标度因子对偶性$a(t)=a^{-1}(-t)$。我们研究了$f(R)$的哪些近似形式可以实现这样一个非奇异的前暴胀情形,其准de Sitter补丁由$R^2$引力描述,从而保证了从暴胀中退出.此外,由于在弦论中,大爆炸前的情景会导致引力波能谱的整体放大,我们详细研究了产生暴胀前非奇异反弹的$f(R)$引力的这一观点。正如我们所展示的,在$f(R)$引力情况下,原始引力波背景的能谱也被放大,但是缺点是放大太小而不能被未来的高频干涉仪检测到。因此,我们得出结论,在单标量场理论的情况下,$f(R)$引力不能产生可检测的随机引力波和标量和高阶曲率项的协同理论可能是必要的。
2021-12-05 gr-qc hep-th
Study of the Inflationary Spectrum in the Presence of Quantum Gravity Corrections
该研究基于高斯参考帧固定的量子引力修正方案,通过高阶WKB展开分析准经典宇宙中标量场量子化的量子引力修正,证实标度不变暴胀谱不受模式依赖效应影响,且该结果与无物质反作用的设定一致。
2023-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
High-order corrections to inflationary perturbation spectra in quantum gravity
我们在纯虚粒子的量子引力中计算了暴胀微扰谱和次-次-领先对数级的量$r+8n_{T}$(这意味着理论$R+R^{2}+C^{2}$与$C^{2}$的假子处方/投影)。光谱是暴胀运行耦合$α(1/k)$的函数,满足宇宙重整化群流方程,它决定了倾斜和运行系数。张量涨落在$α\sim 1/115$幂的每一阶膨胀中都得到自旋为2的假子$χ_{μν}$的贡献。另一方面,标量谱对$χ_{μν}$质量$m_{χ}$的依赖性从$α^{2}$修正开始,该修正以比率$m_{ϕ}/m_{χ}$微扰处理,其中$m_{ϕ}$是暴胀子质量。预测的理论误差范围从$α^{4}\sim 10^{-8}$到$α^{3}\sim 10^{-6}$。在更高的订单有关的fakeon投影的重要问题得到解决。
2021-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$β$-function formalism for inflationary models with a non minimal coupling with gravity
我们讨论了最近提出的$β$ -函数形式的暴胀\cite{Binetruy:2014zya}的暴胀和重力之间的非最小耦合的引入。通过场的重新定义,我们简化到最小耦合理论的情况。强耦合下的万有吸引子在新的场下得到了简单的解释。推广进行了讨论,并显示了逃避普遍吸引子的可能性。
2016-01-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Post-inflationary GW production in generic higher (infinite) derivative gravity
引力可以通过在曲率项中加入二次项的方法嵌入到可重整化理论中。然而,这首先导致了Weyl幽灵的存在。如果削弱定域性假设,并且引力子的传播子由没有新的极点和零点的d'Alembertian算子的整函数表示,就有可能摆脱这个鬼。这种类型的模型承认描述$R^2$或Starobinsky暴胀的宇宙学解。我们研究了这个模型中暴胀后的引力子产生,并表明尽管存在可能导致不稳定性的高阶导数算子,它是可以忽略不计的。
2022-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary Universe in Higher Derivative Induced Gravity
在诱导引力模型中,暴胀慢翻转解的稳定性条件是$ϕ_0 \partial_{ϕ_0}V(ϕ_0)=4V(ϕ_0)$。然而,高阶导数项的存在将对这种扩展解的稳定性起作用,除非对场参数施加进一步的约束。我们发现这些模型在暴胀结束时将获得一个非零的宇宙学常数。分析了一些模型对早期宇宙的影响。
2000-06-27 gr-qc hep-th
Scalar Perturbation Produced at the Pre-inflationary Stage in Eddington-inspired Born-Infeld Gravity
本文研究了在Eddington激发的Born-Infeld引力中,由大质量标量场驱动的前暴胀阶段产生的标量扰动。标量功率谱在低$k$模时呈现出特殊的上升。与广义相对论中的标准混沌暴胀模型相比,该模型的张量标量比可以显著降低。考虑到最近普朗克和BICEP 2之间关于引力波辐射探测的争论,这一结果是非常肯定的。
2015-05-29 gr-qc hep-th
Viable Inflationary Models in a Ghost-free Gauss-Bonnet Theory of Gravity
在这项工作中,我们研究了最近发展的无幽灵高斯-邦纳引力理论的暴胀现象学的影响。由此产生的理论可以被看作是一个标量爱因斯坦-高斯-邦纳引力理论,因此,通过采用宇宙学扰动的形式主义为后者的理论,我们计算的慢卷指数和观测指数,我们比较这些与最新的观测数据。由于在模型中存在一个自由选择的函数,原则上任何宇宙学演化都可以实现,因此我们指定哈勃速率和自由选择的函数,并检查模型的现象学。具体来说,我们专注于德西特,准德西特和宇宙学的演变,其中哈勃率呈指数级演变,最后两个是更现实的选择来描述通货膨胀。正如我们所证明的,无幽灵模型可以产生与观测数据相一致的暴胀现象。我们还简要地解决了一阶标量和张量宇宙学扰动的稳定性,指数哈勃率,正如我们所证明的,稳定性是实现了相同范围的自由参数值,保证模型的现象学可行性。
2019-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary universe from perfect fluid and $F(R)$ gravity and its comparison with observational data
在理想流体模型和$F(R)$引力理论的框架下,通过重构方法研究暴胀模型的观测量描述,特别是曲率扰动谱指数、张量标量比和谱指数的运行.最后,将理想流体和$F(R)$引力对暴胀的描述与普朗克卫星和BICEP 2实验等宇宙学观测结果进行了比较。用具体的例子证明了理想流体可能导致与普朗克数据一致的暴胀宇宙。几种$F(R)$重力模型,特别是幂律模型,在Planck和BICEP 2结果所允许的范围内,给出了与谱指数和张量标量比相一致的最佳拟合值。
2014-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stability investigations of de Sitter inflationary solutions in power-law extensions of the Starobinsky model
本文研究Starobinsky模型幂律扩展中de Sitter暴胀解的存在性与稳定性,通过分析包含 $R^2$ 和 $R^n$ 项的一般约束及不同 $n$ 值,确定了更适合早期暴胀的模型扩展。
2024-07-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary gravitational waves in the effective field theory of modified gravity
在修正引力的有效场论方法中,我们导出了平坦各向同性宇宙学背景下张量扰动的二阶作用量和运动方程。这种分析适应了广泛的引力理论,包括Horndeski理论,它的推广,以及空间导数高于二阶的理论(例如,Horava-Lifshitz引力)。通过考虑高阶空间导数引起的修正和对de Sitter背景的慢滚修正,我们得到了张量模的暴胀功率谱。我们还表明,在具体的修改引力理论的首阶谱可以映射到广义相对论下的非形式变换。我们的一般公式将是有用的约束膨胀模型从未来的精确测量的B模式极化的宇宙微波背景。
2015-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary Tensor Perturbation in Eddington-inspired Born-Infeld gravity
研究了在Eddington激发的Born-Infeld引力中由质量标量场驱动的暴胀模型中的张量扰动.对于短波长模,微扰特征与通常的混沌暴胀非常相似。对于长波长模式,扰动表现出一个特殊的功率谱的上升,这可能会留下一个签名的宇宙微波背景辐射。
2014-04-24 astro-ph.CO gr-qc
Induced gravity effect on inflationary parameters in an holographic cosmology
我们调查的背景下,全息宇宙学与诱导重力校正的暴胀参数的观测约束。我们考虑了两种情况,即宇宙中首先充满了一个标量场,其次是一个快子场。这两种情况都是在慢滚制度进行调查。我们分别对标量和快子暴胀采用二次势和指数势。在这方面,标准的背景和微扰参数的通货膨胀时代的特点是修改的修正条款。我们表明,标量场和快子场的理论模型参数和普朗克2018观测数据之间有很好的一致性。
2019-06-17 gr-qc hep-th
Comparing Inflationary Models in Extended Metric-Affine Theories of Gravity
本文比较了扩展度量-仿射引力理论中三类修正引力模型的慢滚暴胀,通过势慢滚和哈勃慢滚两种方法结合Planck 2018与BICEP2/Keck观测数据约束参数空间,并定性比较以寻找能区分竞争模型并更好描述早期宇宙动力学的宇宙学特征。
2024-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary Slow-Roll Parameters in the Jordan Frame for Cosmological F(R) Gravity Models
本文在约当坐标系中直接分析 F(R) 暴胀模型,给出全局暴胀吸引子存在的充分条件及可观测量计算方法,并用其研究 Starobinsky 模型的单参数变形,证明其预言与最新 ACT 数据一致。
2025-08-25 astro-ph.CO gr-qc
Observational signatures of pre-inflationary and lower-dimensional effective gravity
几种解释引力相互作用的替代方法似乎表明,短距离的引力实际上是二维的。如果这是真的,并且发生维度跃迁的能量尺度是暴胀尺度的量级,那么研究原始微扰谱中的最终特征是合理的。在本文中,我们通过假设暴胀时代之前是宇宙的有效二维演化来研究这种可能性。我们模型的过渡模式匹配,我们表明,在这种情况下,没有观测签名预计在张量和标量功率谱,也不是在他们的比例。我们还表明,假设修改后的色散关系之前,两组四维模式之间的匹配导致类似的结果。
2012-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Predictions of quantum gravity in inflationary cosmology: effects of the Weyl-squared term
我们导出了虚子量子引力对暴胀宇宙学中标量和张量涨落的振幅和谱指数的预言。作用量是$R+R^{2}$加上Weyl平方项。鬼被消除,把它变成一个假的,也就是说,一个纯粹的虚拟粒子。我们的工作是围绕德西特背景展开的次领先顺序。该方法的一致性为假子的质量$m_{χ}$相对于暴胀子的质量$m_{ϕ}$设定了一个下限($ m_{χ}>m_{ϕ}/4$)。预测张量与标量比$r$在小于一个数量级内($4/3<N^{2}r<12$到$e$ -折叠$N$的数量的首阶)。此外,关系式$r\simeq -8n_{T}$不受外尔平方项的影响。不存在向量和其他标量/张量自由度。
2020-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The inflationary universe in F(R) gravity with antisymmetric tensor fields and their suppression during the universe evolution
一个有趣的问题是,为什么目前的宇宙尺度没有任何可察觉的二阶反对称张量场的足迹?(通常称为Kalb-Ramond油田)。在四维和五维时空中,从高曲率引力的角度对这个问题给出了一个相当自然的解释。这里得到的结果表明,Kalb-Ramond场的振幅可能实际上是大的,并在早期宇宙中发挥了重要作用,而高阶引力的存在抑制了这个领域在宇宙演化过程中,使它最终变得可以忽略不计在当前的宇宙。除了抑制Kalb-Ramond场之外,$F(R)$引力中额外的自由度,通常被称为标量子,也被证明是导致暴胀的原因。这样的F(R)引力与Kalb-Ramond场可能支配早期宇宙在早期经历暴胀阶段(随后的优雅退出),比没有反对称场的F(R)引力范围更广。此外,四维和五维时空中的模型与观测约束有关,结论是谱指数和张量标量比的相应值与普朗克2018年调查数据提供的值非常匹配。
2019-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational predictions of inflationary model in spatially covariant gravity with two tensorial degrees of freedom for gravity
本研究将空间协变引力(SCG)中双张量自由度的存在条件推广到含标量场情形,构建对应暴胀模型并发现其张标比可随参数在1量级到小值间变化。
2023-08-18 astro-ph.CO gr-qc
On the stability of de Sitter inflationary solution in the Starobinsky-Bel-Robinson gravity
本文在Starobinsky-Bel-Robinson引力中推导德西特暴胀解,并用动力系统方法分析其稳定性,以判断该解适用于宇宙早期还是晚期。
2025-07-08 astro-ph.CO gr-qc
Reheating in geometric Weyl-invariant Einstein-Cartan gravity
National Institute of Chemical Physics and Biophysics(国立化学物理与生物物理学研究所)
研究威耳斯特林不变的引力理论,揭示再加热过程对宇宙膨胀预测的影响,强调再加热温度和方程状态参数对观测结果的重要性。
2026-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation in (Super-)renormalizable Gravity
我们研究了一个(超)可重整和无幽灵的引力理论,表明在形状因子的自然(指数)近似和适当的截断下,它可以在宇宙学框架中产生Starobinsky暴胀理论,从而为它的起源提供了理论上的证明.我们研究了相应的通货膨胀的演变,我们研究的曲率扰动的产生,适应$f(R)$类方程在一个简单的减少FLRW度量。此外,我们分析了如何紫外区的一个简单的重整化和酉引力理论也是兼容的Starobinsky作用,因此,我们表明,这样的理论可以解释宇宙的暴胀阶段在紫外区。
2013-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary Consistency Conditions from a Wavefunctional Perspective
结果表明,宇宙波函数的重参数化不变性导致了暴胀期望值的压缩极限。这转化为对波函数的函数导数的纵模的约束。因此,由单场暴胀引起的局部非高斯性纯粹是一种规范伪像,并且不应该产生物理上可测量的效应。我们着重讨论了德西特空间中的爱因斯坦引力和单场暴胀,尽管形式主义只依赖于理论的同态不变性,因此适用于任何引力理论。
2018-03-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstruction of inflationary scenarios in non-conservative unimodular gravity
本文利用幺模引力中表征能量-动量不守恒的扩散项,在无暴胀子条件下构建三类由扩散项驱动的暴胀场景,并由超相对论流体微扰预测原初谱以对照观测约束。
2023-07-12 astro-ph.CO gr-qc
Friedmann Equation and Stability of Inflationary Higher Derivative Gravity
在纯引力理论中,De Sitter宇宙的稳定性分析在许多方面都是有用的。我们首先展示了如何完成一个较早的论点的证明的基础上的冗余场方程。它进一步表明,稳定性条件适用于$k \ne 0$ Friedmann-Robertson-Walker空间的基础上的非冗余弗里德曼方程从一个简单的有效拉格朗日。我们展示了如何推导出纯引力理论的弗里德曼方程的表达式。这个表达式也被推广到包括标量场相互作用。
2001-05-26 gr-qc hep-th
Power-Law $f(R)$ Gravity Corrected Canonical Scalar Field Inflation
有效暴胀拉格朗日量是理论宇宙学家的一个突出挑战,因为它可能包含量子时代的印记。鉴于有效暴胀拉格朗日量中可能存在高阶曲率项,本文引入幂律$f(R)$引力修正正则标量场暴胀的理论框架,旨在研究这一新框架下的暴胀动力学.这个新的理论框架的主要特点是占主导地位的幂律$f(R)$重力项$\sim R^n$,与$1<n<2$相比,爱因斯坦-希尔伯特项$\sim R$。实际上,场方程是由$R^n$项控制的,这与爱因斯坦-希尔伯特正则标量理论相反。我们提取的慢滚场方程,我们计算的慢滚指数的理论获得相当优雅的最终形式,当慢滚条件成立。相应地,我们通过选择简单的类杂化标量场势,定量地考察了我们引入的理论框架的暴胀现象学意义。正如我们所表明的,所得到的理论在很宽的自由参数范围内与最新的普朗克数据吻合得很好。因此,我们的理论框架使得获得可行的暴胀理论成为可能,否则这些理论将是不可行的,例如简单的幂律$f(R)$引力模型或简单的幂律标量模型。
2021-08-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Resummations for Inflationary Quantum Gravity
本文综述暴胀量子引力中引力子持续产生导致的久期对数问题,提出结合 Starobinsky 随机形式体系与重整化群进行重求和,并讨论规范无关性。
2025-01-09 gr-qc hep-th
Resumming Fermion Loops for Inflationary Gravity
本文计算一般宇宙学背景上无质量费米子圈对引力子自能的单圈贡献,并利用重整化群在德西特阶段将其对引力辐射和点质量响应的量子修正求和到所有阶。
2024-12-27 gr-qc hep-th
The scalar-torsion gravity corrections in the first-order inflationary models
该研究探讨标量场与挠率非最小耦合对宇宙学模型的修正,提出幂律参数化方法得到显式修正,估算了其对一类一阶暴胀模型宇宙学参数的影响,并给出基于观测约束的模型验证流程。
2025-03-24 gr-qc hep-th
Non-singular inflationary universe from polymer matter
本文考虑均匀各向同性宇宙时空中自由无质量标量场的聚合物量子化。这种量子化方法假设场的平移基本上是离散的,与圈量子引力中的方法有关,但又有所不同。半经典的弗里德曼方程产生了一个非奇异、非弹跳的宇宙,没有量子引力。这个模型有一个早期的类德西特暴胀阶段,有足够的膨胀来解决视界和熵的问题,还有一个内在的机制来优雅地退出暴胀。
2009-10-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Power-law and intermediate inflationary models in f(T)-gravity
我们在$f(T)$ -引力框架下研究了正则标量场存在下的暴胀。在回顾了$f(T)$ -引力背景宇宙学的基本方程之后,我们转而研究了宇宙学扰动,得到了标量和张量扰动的演化方程。解这些方程,我们找到了标量和张量扰动的功率谱。然后,我们考虑了作用量中$f(T)$函数的幂律形式,并考察了具有幂律和中间尺度因子的暴胀模型。我们看到,与基于爱因斯坦引力的标准暴胀情景相比,在所考虑的$f(T)$ -引力情景中,幂律和中间暴胀模型可以与普朗克2015年在68\% CL的观测结果兼容。在我们的$f(T)$ -引力设置中,幂律和中间暴胀模型的势都具有幂律形式$V(ϕ) \propto {ϕ^m}$,但它们的幂$m$不同。因此,我们可以在$f(T)$ -引力的框架下修正一些在标准暴胀情形下观测数据不支持的幂律暴胀势。有趣的是,自相互作用四次势$V(ϕ) \propto {ϕ^4}$具有特殊的再加热性质,在我们的$f(T)$ -引力方案中可以与普朗克2015年的数据一致,而在标准暴胀方案中则被排除。
2016-01-30 gr-qc
Primordial black holes formation in inflationary $F(R)$ models with scalar fields
Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立大学索博列夫核物理研究所)
研究通过引入诱导引力项和四阶多项式势能,构建了F(R)引力模型,探讨了原初黑洞的形成及其作为暗物质的可能。
2025-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Slow-roll inflation in f(R,T) gravity and a modified Starobinsky-like inflationary model
本文研究了$f(R,T)$引力背景下宇宙暴胀的慢卷近似,其中$R$是标量曲率,$T$是能量动量张量的迹.通过选择物质与重力之间的最小耦合,我们获得了修改后的慢滚参数、纯量谱指数($n_s$)、张量谱指数($n_{\textrm{T}}$)和张量-纯量比($r$)。我们计算了一般幂律势、自然四次山顶暴胀和斯塔罗宾斯基模型的这些量,并在$(n_s,r)$平面上绘制了轨迹。我们发现,自然/山顶模型的参数之一是非平凡的修改。此外,如果耦合在$-0.5 < α< 5.54$区间,我们得出的结论是,Starobinsky类模型的预测是在良好的协议与最后的普朗克测量,但允许的$r$和$n_{\textrm{T}}$的容许值范围宽的优点。
2021-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Implications of purely classical gravity for inflationary tensor modes
我们讨论的影响,纯粹的经典,而不是量子,引力理论的引力波频谱产生的通货膨胀。我们发现,一个积极的原始引力波的检测将不再足以确定在这种情况下的膨胀的规模-即使是高尺度的膨胀模型可以绕过观测的限制,由于大的不确定性,在初始的经典振幅的张量模式。
2014-03-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The pre-inflationary dynamics of loop quantum cosmology: Confronting quantum gravity with observations
利用圈量子引力的技术,宇宙学扰动的标准理论最近被推广到包括普朗克时代。我们现在应用这一框架来探索前通货膨胀的动态。该框架使我们能够分离和解决真正的trans-Planckian困难,为理论和观测提供有趣的教训。具体来说,对于一个大类的初始条件的反弹,我们导致了自洽的扩展膨胀的范例超过11个数量级的密度和曲率,从大反弹的开始慢卷。此外,对于一个狭窄的初始条件窗口,有偏离标准的范式,与新的效果-如修改的张量标量功率谱和张量谱指数的比值之间的一致性关系,以及一个新的来源的非高斯性-这可能会扩展到宇宙学观测的早期宇宙的深普朗克制度。
2013-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary phenomenology of non-minimally coupled Einstein-Chern-Simons gravity
本文研究了正则标量场和Chern-Simons宇称违反修正下的暴胀时代。还假设曲率场与标量场之间存在非最小耦合。对于完整性的动摇,慢滚和恒滚方案分别进行了检查。在标量张量理论的背景下,暴胀在这两种情况下都是可行的,因为根据最新的普朗克数据,观测指数取了可接受的值。此外,陈-西蒙斯项的参与对背景方程没有影响,相反,标量函数与Ricci标量耦合并参与运动方程。然而,Chern-Simons项保证了随机引力波的手征性。由于张量模受Chern-Simons项的强烈影响,因此可以表现出原始曲率扰动的蓝倾斜张量谱指数。最后,为了区分有效场论走向一致的M-理论的路径,检验了沼泽地准则和Lyth-bound。
2023-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exact inflationary solutions in exponential gravity
本文考虑一个改进的引力模型$ f(R,ϕ)=R e^{h(ϕ)R} $,其中强引力修正被取到所有阶,$ϕ$是一个自相互作用的无质量标量场.我们表明,该模型到爱因斯坦框架的保角变换会导致非正则动力学项,并否定了爱因斯坦框架的优势。我们得到精确的解决方案,在约旦框架的背景下,不进行共形变换,并表明该模型导致通货膨胀与出口。我们在Jordan标架下得到了标量和张量功率谱,并证明了该模型导致了红倾。我们讨论的含义相同的宇宙学观测的光。
2019-03-15 gr-qc hep-th
Inflationary cosmology from STM theory of gravity
我从STM引力理论出发,研究了宇宙在暴胀过程中的幂律展开和德西特展开。在德西特展开中,额外维度与宇宙学常数有关。我从实验数据中发现暴胀子场的质量是$m^2=2/(3Ψ^2)$。在幂律展开中,第五坐标似乎是一个无量纲常数。这里有趣的是,$Ψ$值取决于初始条件。我找到了这个暴胀膨胀的5D线元,它是暴胀子经典分量的函数。
2003-08-15 gr-qc hep-ph hep-th
Aspects of Axion $F(R)$ Gravity
本文简要回顾了轴子$F(R)$引力理论的最新进展。轴子场是弦论起源的理论粒子,是低质量粒子暗物质的完美候选者。在这篇综述中,我们提出了如何一个可行的暴胀现象和一个可行的后期演化可以描述的轴子$F(R)$引力理论,其中的$F(R)$引力部分可以驱动在一个几何方式的暴胀和后期时代,和轴子场的行为作为暗物质,其能量密度PDMATHAMN行为作为一个函数的比例因子为$ρ_a\sim a^{-3}$。我们还简要讨论了非平凡轴子Chern-Simons耦合对$R^2$模型暴胀现象的影响。最后,我们简要地讨论了轴子场与曲率的非最小耦合对中子星的影响,以及重力波在Chern-Simons轴子引力中的传播。
2020-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum gravitational corrections to the inflationary power spectra in scalar-tensor theories
我们导出了一般单场标量-张量理论的暴胀功率谱的第一个量子引力修正,该理论包括与引力的非最小耦合、非标准标量动力学项和标量场的任意势.我们从惠勒-德威特方程的半经典展开式中得到这些修正,而惠勒-德威特方程又控制着量子引力正则方法中的全量子动力学。我们讨论了这些修正的大小和相关性,以及它们在暴胀光谱观测中的特征签名。我们比较我们的结果进行了类似的计算的最小耦合标量场与正则动力学项,并讨论了量子引力修正的非最小耦合的影响。
2019-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Magnetogenesis by non-minimal coupling to gravity in the Starobinsky inflationary model
Starobinsky暴胀模型中的$R^2$项可以看作是对引力有效作用量的一个主要量子修正。我们假设,宇称保持和宇称违反(轴向)曲率和电磁场之间的非最小耦合也存在于有效的行动。在爱因斯坦框架中,它们变成标量子和曲率与电磁场的非平凡耦合。我们在这个模型中对暴胀磁生作用进行了评估。在宇称保持耦合的情况下,磁场的放大小到可以忽略。在轴向耦合的情况下,磁生会受到暴胀过程中强烈的反作用的阻碍,导致磁场可能最多放大$10^5$倍,相对于其真空涨落。
2018-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effects of Spatial Curvature on the $f(R)$ Gravity Phase Space: no Inflationary Attractor?
本文研究了度规空间曲率对真空$f(R)$引力相空间的影响。特别是,我们适当地选择动力系统的变量,为了使这是自治的,我们研究相空间的理论,专注于德西特,物质和辐射支配不动点。我们的分析表明,空间曲率对相空间的影响是根本性的,因为它使平坦时空真空$f(R)$引力相空间中所有稳定的de Sitter真空不稳定,使相空间具有非平凡的不稳定子流形.这种不稳定性发生,无论时空有椭圆或双曲的空间截面,它也是强大的初始条件的选择。我们调查的不稳定性的系统中的来源,我们还讨论了稳定性的物质和辐射支配真空,其中,正如我们所证明的,也是高度不稳定的。我们对de Sitter吸引子的研究结果表明,对于平坦宇宙,真空$f(R)$引力理论的稳定de Sitter吸引子由于曲率的存在而不稳定,这表明在非平坦时空中真空$f(R)$引力的暴胀是有问题的,至少在相空间水平上是这样。这个结果对椭圆和双曲时空都成立。
2019-02-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary spectra in generalized gravity: Unified forms
本文以统一的形式给出了广义引力理论中标量型和张量型宇宙学扰动的经典演化和量子产生过程。导出了这两类结构在广义慢卷暴胀过程中的最终谱的精确形式。广义引力的结果是由两个额外的参数,这是重力和场之间的耦合,和非最小耦合的动力学部分的字段。我们的一般结果包括广泛研究的引力理论和通货膨胀模型的特殊情况下,并显示如何众所周知的一致性关系和频谱在普通爱因斯坦引力通货膨胀模型的广义性质的引力理论的影响。
2001-09-11 astro-ph gr-qc hep-th
Inflationary perturbations in bimetric gravity
在本文中,我们研究了宇宙学背景下的膨胀过程中的原始微扰的产生。我们考虑了一个能再现$Λ$ CDM背景和大尺度结构的双引力模型和一个简单的具有单一标量场和二次势的暴胀模型。再加热是用一个玩具模型来实现的,在这个模型中,暴胀子的能量密度完全耗散成辐射。我们提出了在这个宇宙学背景下的原始扰动的演化的解析和数值结果。我们发现暴胀过程中产生的张量扰动的幅度被充分抑制,以避免在参考文献中发现的张量不稳定性的影响。[1,2]它是在物理领域的宇宙演化过程中发展起来的。我们认为,从一个纯粹的分析的张量扰动,这个双引力模型是与目前的观测兼容。然而,我们从矢量和标量部门得到了相当严格的通货膨胀限制。
2015-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary model in minimally modified gravity theories
研究了由最小修正引力理论构造的暴胀模型。研究了$f({\bf H}) \propto {\bf H}^{1+p}$引力形式的MMG理论,其中${\bf H}$是爱因斯坦引力中的哈密顿约束,$p$是常数。在这个引力理论中,如果不引入一个起暴胀子作用的附加标量场,暴胀是很难实现的。我们发现具有指数势的暴胀子可以驱动与爱因斯坦引力不同的优美存在的暴胀。指数势和幂律势的慢滚参数与e折叠数成反比,类似于爱因斯坦引力的情况。我们还发现,对于标量微扰,在超哈勃半径尺度上的共动规范中的曲率微扰在暴胀期间迅速增长,除非$p =0$。对于张量模,扰动的振幅在大尺度上是恒定的,并且扰动的声速可以偏离单位,并且可以随时间变化,这取决于$f({\bf H})$的形式。
2021-06-14 astro-ph.CO gr-qc