A Unified Fermionic Origin for Density-Driven Waterfall Inflation and its Multi-Messenger Signatures
Leung Center for Cosmology and Particle Astrophysics, National Taiwan University（台湾大学梁氏宇宙学与粒子天体物理中心）；Department of Physics and Graduate Institute of Astrophysics, National Taiwan University（台湾大学物理系及天体物理研究所）；Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, SLAC National Accelerator Laboratory, Stanford University（斯坦福大学SLAC国家加速器实验室卡弗里粒子天体物理与宇宙学研究所）；School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院）；Center for Field Theory and Particle Physics & Department of Physics, Fudan University（复旦大学场论与粒子物理中心及物理系）；Center for Astronomy and Astrophysics, Fudan University（复旦大学天体物理中心）；Laboratori Nazionali di Frascati INFN（INFN弗拉斯卡蒂国家实验室）；INFN sezione Roma Tor Vergata（INFN罗马托维加塔分部）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study, The University of Tokyo（东京大学前沿研究院宇宙物理数学卡弗里研究所（WPI））；Center for Gravitational Physics, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University（京都大学汤川理论物理中心引力物理中心）
该研究提出基于费米凝聚的通胀模型，通过四费米相互作用结束通胀并触发预加热，生成原始黑洞种子。
2026-09-15 gr-qc hep-th
Predictions for Quantum Gravitational Signatures from Inflation
本研究计算了量子引力启发的通用协变紫外截断下现实暴胀场景中原初功率谱的修正，提出利用修正振荡的特异性通过模板滤波提升实验灵敏度，以约束紫外截断位置并有望观测到普朗克尺度物理印记。
2023-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Signatures of Brane Inflation
我们研究了五维体中三膜上的慢卷暴胀，其中以自洽的方式包含了由于引力子发射而导致的膜能量损失的影响。我们明确地推导出形式的能量损失项由于暴胀到引力子散射，从而确定两个暴胀的解决方案的精确动力学。同样值得注意的是，膜上的能量不守恒导致曲率微扰在超视界尺度上不守恒，即使对于单场暴胀中产生的纯绝热微扰也是如此。因此，计算哈勃出口暴胀子涨落的功率谱并将其等同于视界再入时的功率谱的标准方法不再成立。为了计算后期功率谱，必须跟踪扰动的超视界演化，从视界出口一直到模式重新进入视界。我们在本文中也开发了这样做的方法。
2012-08-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussian Signatures in the Cosmic Background Radiation from Warm Inflation
我们计算了热膨胀过程中产生的引力场涨落的双谱，其中真空势的耗散是结构形成的机制。由于标量场的自相互作用，双谱是非零的。我们比较的预测与标准的，或“过冷”，通货膨胀模型，并考虑这些水平的非高斯性的双谱的宇宙微波背景的可探测性。我们发现，非高斯性的水平温暖和过冷的通货膨胀是可比的，并超过--由于其他物理效应的双谱的贡献。我们还得出结论，由此产生的双谱值将无法检测到的宇宙微波背景的MAP和普朗克测量卫星。
2002-06-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Probing signatures of bounce inflation with current observations
本文的目的是利用现有的观测资料来探讨弹跳宇宙学的特征。基于具有高导数项的反弹暴胀模型，提出了原生功率谱的一般参数化，其中包括反弹时间尺度和能量尺度等典型反弹参数。通过对Planck 2015、BAO和JLA的当前数据组合应用马尔可夫链蒙特卡罗分析，我们报告了参数的后验概率分布。我们发现，弹跳模型可以很好地解释CMB观测，特别是TT功率谱的大尺度亏损和振荡。
2018-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observable (?) cosmological signatures of superstrings in pre-big bang models of inflation
杂合超弦和I型超弦的U（1）规范场与介子的不同耦合，可能会在极早期宇宙演化的遗迹上留下印记。工作的背景下，前大爆炸的情况下，我们讨论了区分这两种模型之间的可能性，通过互相关观测宇宙磁场和原始引力波背景。
2005-12-20 astro-ph gr-qc hep-th
Signatures of the Very Early Universe: Inflation, Spatial Curvature and Large Scale Anomalies
一个短暂的暴胀阶段可能不会抹去原始宇宙的所有痕迹。相关的观测量包括空间曲率和微波背景或大尺度结构中的“异常”。现在的曲率$Ω_{K,0}$反映了初始曲率$Ω_{K,\mathrm{start}}$，而异常的角度大小取决于$k_\mathrm{start}$，即暴胀开始时的共动视界大小。我们估计后验的$Ω_{K,\mathrm{start}}$和$k_\mathrm{start}$使用当前的数据和模拟，并表明，如果任何一个量被测量到有一个非零值，都有可能是可观察的。从$Ω_{K,\mathrm{start}}$和$k_\mathrm{start}$到现在观测值的映射强烈依赖于原始状态方程;对于给定的$Ω_{K,\mathrm{start}}$，$Ω_{K,0}$跨越十个数量级，而一个简单而一般的关系将$Ω_{K,0}$和$k_\mathrm{start}$联系起来。我们表明，$Ω_{K,0}$目前的界限意味着，如果$k_\mathrm{start}$是可测量的，曲率已经很小的通货膨胀开始时。最后，由于能量密度在暴胀过程中变化缓慢，原初引力波的约束要求在一个短暂的暴胀阶段之前有一个非平凡的暴胀前阶段，这对$Ω_{K,\mathrm{start}}$的期望值有关键的影响。
2015-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Note on Calm Excited States of Inflation
我们确定了一个双参数家庭的激发态在慢卷膨胀的两点函数或激发态的特征签名的修正-即增强的平坦动量配置-是缺席的。然而，这些激发态可能最大程度地违反绝热性条件。我们把这些暴胀的初始状态称为平静激发态。我们表明，这两个集不相交，即，可以从它们的双谱中区分那些保持功率谱不变的信号，反之亦然。对于慢卷暴胀，保持两点函数不变的相同的一组平静的激发态，对于DBI暴胀也做同样的任务。然而，在三点函数水平上，平静的激发态在慢卷暴胀中没有平坦的组态特征，这将导致DBI暴胀的普遍增强，尽管其特征比先前的分析所建议的要小。该示例还说明了施加朗斯基条件对于获得非高斯签名的正确估计是重要的。
2011-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Signature of Inflation from Dynamical Supersymmetry Breaking
在由动力学超对称破缺激发的宇宙学暴胀模型中，驱动暴胀的势能可以用标量场的幂次倒数来表征。这些模型产生的观测量与混合暴胀场景中的典型观测量相似：张量（引力波）模式的产生可以忽略不计，以及蓝色标量光谱指数。在这个简短的说明中，我们表明，与标准的混合通货膨胀模型，动态超对称通货膨胀（DSI）预测的波动的幂律谱的可测量的偏差，在标量谱指数$|dn / d(\ln k)|$的变化可能是大到0.05。DSI可以从观测上与其他混合模型区分开来，这些混合模型具有欧空局普朗克测量仪计划灵敏度的宇宙微波背景测量值。
1998-02-27 astro-ph hep-ph 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
Observational signatures of holographic models of inflation
我们讨论了最近提出的全息模型的暴胀现象，在非常早期的宇宙是非几何的，并描述了一个双三维量子场论（QFT）。我们分析了由一类特定的对偶QFT确定的模型，并证明了它们具有以下普适性质：（i）它们具有一个近似标度不变的小振幅原始涨落谱，（ii）标量谱指数为alpha_s = -（n_s-1），（iii）原始标量扰动的三点函数具有精确的可因子分解的等边形式，f_nl^eq=5/36.这些属性与细节无关（例如字段内容、交互强度等）。在我们分析的理论类中的对偶QFT。张量与标量之比由对偶QFT的场含量决定，不满足慢卷一致性关系。普朗克卫星的观测应该能够证实或排除这些模型。
2010-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Mild quasi-local non-Gaussianity as a signature of modified gravity during inflation
我们表明，在膨胀过程中爱因斯坦引力的修改可能会以非高斯扰动的形式在宇宙学可观测量上留下潜在的可测量的印记。这是因为这些修改以额外场的形式出现，可能与暴胀子有非平凡的相互作用。我们明确的情况下$R+αR^2$，在几乎尺度不变的非高斯性的水平$f_{\rm NL} \approx -(1$到$30)$可以得到，在准本地配置。
2014-07-24 astro-ph.CO hep-th
Rolling axions during inflation: perturbativity and signatures
赝标量场$X$在暴胀期间的运动自然地引起与其耦合的规范场的显著放大。放大的规范场可以产生特征标量和张量的原始扰动。几个现象学的影响已经讨论的情况下，其中（i）$X$是通货膨胀，和（ii）$X$是一个不同于通货膨胀的领域，在通货膨胀期间经历了暂时的加速。在第二种情况下，可见源引力波（GW）可以在CMB尺度下产生，而不影响标量扰动，即使膨胀的尺度比产生可见真空GW信号所需的尺度低几个数量级。微扰性的考虑可以用来限制这些结果在微扰控制下的制度。我们修改了最近声称的情况（i）的限制，我们将这些考虑扩展到情况（ii）。我们表明，在这两种情况下，这些限制是满足的应用程序产生的信号在CMB规模。在小得多的尺度上产生引力波和原始黑洞的应用是在这种微扰分析的有效性的极限，所以我们希望这些结果是有效的，可能一阶修正。
2016-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravity Waves Signatures from Anisotropic pre-Inflation
我们表明，膨胀或收缩卡斯纳宇宙是不稳定的，由于引力波（GW）的放大。作为这种广义相对论效应的一个应用，我们考虑了一个以Kasner膨胀为特征的暴胀前各向异性几何，它被一个标量场动态地推向暴胀。我们调查的线性度规波动在此背景下的演变，并计算在各向异性膨胀（这种效果是不存在的另一GW偏振，标量波动）的长波长GW的某一偏振的放大。这些GW被叠加到通常的张量模式的量子起源从通货膨胀，并有可能被观察到，如果通货膨胀的e-折叠的总数超过所需的最小均匀化的可观察宇宙只有一个小的利润。它们对温度各向异性角功率谱的贡献随着多极l的增加而减小，为l^（-p），其中p取决于初始GW功率谱的斜率。对长波长GW的约束可以转化为对膨胀的总持续时间和初始GW幅度的限制。在类卡斯纳膨胀（或收缩）过程中，经典GW的不稳定性（以及引力子的零真空涨落）可能有其他有趣的应用。特别是，如果GW变得非线性，它们可以在膨胀开始之前显著改变几何形状。
2008-07-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Signature reversal invariance
我们考虑在特征为（S，T）的时空中，由弯曲空间伽马矩阵gamma_a的手征变换引起的度量张量g_ab的特征变换为-g_ab的特征变换为gamma gamma_a的特征变换，这也引起了（-1）^T时空取向的反转.我们得出结论：（1）只有当S-T= 4k（k为整数）时，它才是对称的。(2)杨-米尔斯理论要求维数D=4k，T为偶数，偶数秩反对称张量场强度和质量项也是允许的。例如，D=10的超级杨米尔斯被排除。(3)引力理论要求维度D=4k+2，T为奇数，对称性通过耦合到奇数阶场强来保持。例如，在D=10时，它是N=1和IIB型超引力的对称，但不是IIA型超引力。宇宙学项和质量项是禁止的，但非最小R φ ^2耦合是允许的。(4)从D=4k+2开始的自发紧化，在较低的维度（例如D=4）中会导致有趣但不同的对称性，因此杨-米尔斯项、卡鲁扎-克莱因质量和宇宙学常数可能会出现。作为一个众所周知的例子，IIB允许AdS_5 x S^5。
2006-10-23 hep-th
Inflation without an Inflaton III: non-Gaussian signatures
Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；INFN, Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；Cairo University（开罗大学）；ICC, University of Barcelona（巴塞罗那大学天文研究中心）；ICREA（加泰罗尼亚高级研究学院）；Dipartimento di Fisica e Astronomia Galileo Galilei, Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学伽利略·伽利莱物理与天文学系）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；INAF-Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；Università di Pisa（比萨大学）
研究无 inflaton 框架下原初非高斯性，通过引力波生成标量扰动，计算标量 bispectrum 并发现其依赖于紫外截止，非高斯性在 CMB 尺度上极小。
2026-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
When the Environment Speaks: Quantum Signatures in Non-Attractor Inflation
Nordita AlbaNova Univ. Center（阿尔巴诺瓦大学中心）；Università degli studi di Napoli “Federico II”（那不勒斯费德里科二世大学）；INFN - Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）
研究暴胀中绝热曲率微扰与熵标量环境相互作用的开放量子动力学，用精确输运方程方法追踪系统协方差矩阵演化，发现环境作用使原初标量功率谱有可观测印记，二阶时还影响引力波背景，为宇宙学观测提供独特光谱特征。
2026-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
(Small) Resonant non-Gaussianities: Signatures of a Discrete Shift Symmetry in the Effective Field Theory of Inflation
本文应用暴胀的有效场论研究Goldstone玻色子π的连续位移对称性软破缺为离散子群的情形。这个案例包括并推广了最近提出的基于Axion Monodromy的弦论启发的暴胀模型。我们研究的模型具有两点函数作为波数的函数振荡的特性，从而导致CMB功率谱的振荡。时间自同态的非线性实现导致戈德斯通玻色子的一些自相互作用，导致一种特殊的非高斯性，其形状作为波数的函数振荡。我们发现，在有效理论的有效性的制度，包含在n点关联函数，n>2，振荡信号小于包含在2点函数，这意味着，振荡的签名，如果曾经检测到，将更容易找到第一个在2点函数，然后才在高阶关联函数。仍然包含在高阶关联函数中的信号，我们在这里研究的一般性，可以检测到在一个subleading水平，提供了一个非常引人注目的一致性检查的近似离散移位对称性在通货膨胀期间实现。
2013-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Model-Independent Signatures of New Physics in Slow-Roll Inflation
我们计算了由于未知高能物理引起的慢卷暴胀中功率谱的普适修正。我们到达这个结果通过一个仔细的整合出大规模的领域在“在”形式主义产生一致的和预测性的低能量有效的描述依赖于时间的背景。密度功率谱在$H/M$中的首阶普遍修正，即暴胀尺度与新物理尺度之比;张量功率谱只接受次首阶修正。在这样做时，我们将展示如何使意义上的物理动量截止循环积分，尽管动力学红移，以及如何将结果可以捕获在一个组合的有效作用/有效密度矩阵，其中后者包含非绝热项修改边界条件。
2013-01-19 astro-ph.CO hep-th
Complementary signatures of $α-$attractor inflation in CMB and cosmic string Gravitational Waves
Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Kolkata（印度科学教育与研究学院加尔各答分校）；Harish-Chandra Research Institute (HRI)（哈里什-昌德拉研究所）；University of Warsaw（华沙大学）；University of Oslo（奥斯陆大学）
本研究探究α吸引子暴胀模型中宇宙弦e折叠数与CMB观测的关联，结合引力波探测给出谱指数约束，为暴胀物理提供互补检验途径。
2025-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non Bunch Davies group coherent states, and their quantum signatures in CMB observables
我们接近的问题，找到广义状态的物质领域在德西特宇宙，移动从组理论的观点。这对暴胀期间的宇宙学扰动和其他CMB观测量有着深远的影响。在一个系统的推导中，我们发现所有允许的一般性，这样一个国家可能有，在相干态的要求。此外，我们还展示了它们与更熟悉的激发初态的关系，这些激发初态通常用于暴胀。
2020-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational signatures of the parametric amplification of gravitational waves during reheating after inflation
我们研究了膨胀期间和之后的引力波（GWs）的演化，以及由此产生的观测结果在一个洛伦兹违反大质量引力理论与一个标量（暴胀）和两个张量自由度。我们考虑两个明确的例子张量质量$m_g$，依赖于暴胀场$ϕ$或其时间导数$\dotϕ$，这两个导致参数激发的GW在再加热后的通货膨胀。第一个例子是Starobinsky的$R^2$暴胀模型和$ϕ$依赖的$m_g$，第二个例子是低能尺度暴胀模型和$\dotϕ$依赖的$m_g$。我们计算了GW背景的能量密度谱$Ω_{\rm GW}(k)$。在Starobinsky的模型中，我们证明了GWs可以被放大到CMB和DECIGO的可探测范围，但是来自大爆炸核合成的束缚非常紧，限制了GWs的增长。在$ϕ\approx M_{\rm pl}$（$M_{\rm pl}$为约化普朗克质量）附近的$V(ϕ)=M^2 ϕ^2/2$驱动的快速跃迁到再加热阶段的低尺度暴胀中，我们发现参数共振诱导的$Ω_{\rm GW}(k)$的峰值位置在暴胀结束时可以达到先进LIGO对1 GeV量级哈勃参数的敏感区域.因此，我们的大规模引力场景提供了令人兴奋的可能性，探测在各种不同频率的原始GW的物理。
2018-01-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Oscillation in power spectrum of primordial gravitational wave as a signature of higher-order stringy corrections
在低能有效弦论中，$α'$修正涉及到介子场与高斯-邦纳项的耦合。我们假设，介子势是微调，使介子场可能会迅速振荡，而周围的最小潜力，但通货膨胀的背景不受影响。通过数值计算，我们发现，如果在暴胀结束前的约$\sim 60$ e-折叠时刻开始振荡，$α^\prime$修正可能会给暴胀引力波谱带来不寻常的振荡，这种振荡可能会在CMB B模偏振中留下可测量的印记.
2016-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational Signatures and Non-Gaussianities of General Single Field Inflation
本文研究了爱因斯坦引力场中单场暴胀模型中的原初标量非高斯性。我们考虑的模型中的暴胀拉格朗日是一个任意函数的标量场和它的一阶导数，和声速是任意的。我们发现，在合理的假设下，非高斯性完全由5个参数决定。在参数空间的特殊限制中，人们发现了非高斯性的独特“形状”。在具有小声速的模型中，这些形状中的几个将在不久的将来成为潜在的可观察的。我们的公式的不同限制恢复各种先前已知的结果。
2008-01-19 astro-ph hep-ph hep-th
BCS in the Sky: Signatures of Inflationary Fermion Condensation
本文研究暴胀背景中类BCS费米子凝聚机制，首次计算含曲率效应的非微扰有效势，揭示其一阶相变性质，并预言其在原初非高斯性和随机引力波中的独特观测特征。
2024-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Signatures of Planck Corrections in a Spiralling Axion Inflation Model
最小亚普朗克轴子暴胀模型通过复场$Φ$的场空间中的螺旋轨迹解释了大的标量张量比。在这里，我们考虑模型的预测是如何修改普朗克尺度抑制校正。在没有普朗克修正的情况下，该模型等价于一个$ϕ^{4/3}$混沌暴胀模型。当$|Φ|^{2}$的无量纲耦合$ξ$与强耦合规范扇区$F \tilde{F}$的拓扑电荷密度满足$ξ\sim 1$时，普朗克修正变得很重要。对于$|Φ|$的值，它允许普朗克修正通过$|Φ|^{2}/M_{Pl}^{2}$的幂的扩展来理解，我们表明，它们的效果是产生一个显着的修改张量标量比从其$ϕ^{4/3}$混沌膨胀值，而不强烈修改的光谱指数。此外，对于$|Φ|^2/M_{Pl}^{2}$中的前导序列，$n_{s}$和$r$的普朗克修正满足一个相容关系，即$Δn_{s} = - Δr/16$ .对这些修正及其相关性的观察将使该模型与简单的$ϕ^{4/3}$混沌暴胀模型区分开来，也将为领先阶普朗克修正的影响提供一个签名。
2015-05-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Small cosmological signatures from multi-brane models
我们分析了具有模稳定的膜膨胀模型的特征。这些都是混合通货膨胀模型与非平凡的场空间的度量，可以诱导复杂的轨迹，在通货膨胀的领域。这反过来又可能导致通过偏离近尺度不变性或等曲率模式的存在，在CMB波动的功率谱上可观察到的特征。我们特别关注其中体积模量也在演化的多膜模型。我们发现，签名是高度敏感的实际轨迹在字段空间，但它们的振幅太小，即使是未来的高精度CMB实验观察。
2008-07-15 astro-ph hep-ph hep-th
Inflationary signatures of single-field models beyond slow-roll
如果早期宇宙的膨胀不接近德西特，那么原始密度扰动在宇宙微波背景上的统计印记就可能与慢卷暴胀中得到的印记大不相同。在本文中，我们研究了所有的单场模型，这是免费的幽灵般的不稳定性的暴胀签名。我们允许一个快速变化的哈勃参数和声速的标量波动，在某种程度上是兼容的一个几乎标度不变的扰动谱，支持当前的宇宙学观测。我们的结果依赖于尺度不变近似，这是不同于标准的慢滚近似。我们得到的标量波动的传播和计算的双谱，保持下一阶校正成正比的光谱指数从1的偏差。这些理论提供了一个明确的例子，当慢滚不是一个很好的近似时，双谱的形状和尺度依赖性是非常重要的。
2012-06-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Swampland Conjectures through ACT Observations: Observational Signatures of Radiative-Corrected Inflation
University of Mazandaran（马赞德兰大学）；Damghan University（达姆甘大学）；Canadian Quantum Research Center（加拿大量子研究中心）；Khazar University（哈扎尔大学）；Chitkara University Institute of Engineering and Technology, Chitkara University（奇特卡拉大学工程技术学院，奇特卡拉大学）；Eastern Mediterranean University（东地中海大学）
本研究通过ACT、Planck 2018和BAO数据检验辐射修正暴胀模型，发现模型II满足所有三个Swampland猜想且与观测一致，而模型I仅满足FRDSSC，强调辐射修正对理论观测双重一致性的关键作用。
2025-10-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Pure Chromo-Natural Inflation: Signatures of Particle Production from Weak to Strong Backreaction
本文研究纯自然暴胀模型与SU(2)规范场耦合，揭示从弱到强反作用转变，产生丰富引力波峰和原初黑洞，为未来探测器提供目标。
2025-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Distinguishing between inflationary models from cosmic microwave background
本文对暴胀宇宙学进行了综述，特别关注了与量子涨落产生的大尺度密度扰动相关的观测特征。在最一般的标量-张量理论与二阶运动方程，我们推导出标量谱指数$n_s$，张量-标量比$r$，和非线性估计$f_{\rm NL}$的原始非高斯面对模型与观测的宇宙微波背景（CMB）温度各向异性。我们的分析包括模型，如潜在驱动的慢卷膨胀，k-膨胀，Starobinsky膨胀，希格斯膨胀与非最小/衍生/Galileon耦合。我们通过使用普朗克数据与其他测量相结合来约束大量的暴胀模型，以找到当前文献中最受观测青睐的模型。我们还研究了基于标量场与矢量场耦合的各向异性暴胀，并讨论了其在标量场和张量扰动的两点和三点关联函数中出现的观测特征。
2014-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Universal signature of quantum entanglement across cosmological distances
虽然暴胀的范式已经被广泛研究，以证明我们宇宙中的宏观不均匀性是如何起源于量子涨落的，但大多数已有的文献忽略了涨落场模式之间的纠缠在其可观察到的预测中所起的关键作用。在本文中，我们进口技术从量子信息理论揭示迄今未发现的预测通货膨胀，反过来，信号如何量子纠缠跨越宇宙尺度可以影响大尺度结构。我们的主要观点是，可观察到的长波长模式必须是开放量子系统的一部分，这样量子涨落才能在短波长模式的环境中退相干。通过假设最简单的单场暴胀模型，并考虑引力作用的首阶相互作用项，我们得到了这种不可避免的纠缠的可观测效应的普遍下界。
2021-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Parity breaking signatures from a Chern-Simons coupling during inflation: the case of non-Gaussian gravitational waves
在暴胀期间考虑爱因斯坦引力的高能修正是一个有趣的问题。我们可以通过观察实际宇宙中的暴胀印记来约束新引力项的强度。在本文中，我们分析了由于陈-西蒙斯项耦合到暴胀子场通过一个通用的耦合函数$f(ϕ)$的慢滚模型的影响。一个众所周知的结果是作为宇称破缺的结果，原始引力波（PGW）极化成左和右本征态。在这样的情况下，在允许避免在一定能量尺度（所谓的陈-西蒙斯质量$M_{CS}$）下产生鬼引力子的条件下，对PGW的功率谱的修改被抑制。一般来说，最近已经指出，即使在最乐观的情况下，仅基于来自未来CMB数据的两点统计来有效地约束PGW的手性也是非常小的希望。因此，我们搜索，如果显着的奇偶打破签名可以出现至少在双谱统计。我们发现，张量-张量-标量双谱$\langle γγζ\rangle$为每个偏振态是唯一的没有被抑制。它们的振幅，设置在通货膨胀期间的宇称打破的水平，是成比例的耦合函数$f(ϕ)$的二阶导数，他们原来是最大的压缩极限。我们评论的情况下，手征引力波的压缩极限的一致性关系，并对可能的观测约束这些签名。
2017-07-25 astro-ph.CO 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
Inflationary and Gravitational Wave Signatures of Small Primordial Black Holes as Dark Matter
本研究探讨小原初黑洞作为暗物质候选者，在多项式膨胀模型中研究其产生，并开发数值方法限制标量诱导引力波背景，强调高频探测需求。
2024-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational signatures of a non-singular bouncing cosmology
我们研究了一个宇宙学的情况下，通货膨胀之前的反弹。在这种情况下，膨胀的主要缺点之一的原始奇点被非奇异的反弹所取代，在此之前宇宙经历了一个收缩阶段。我们的出发点是Falciano等人（2008）研究的弹跳宇宙学，我们通过详细研究通过弹跳的宇宙学扰动的转移和讨论弹跳宇宙学可能的观测效应来完成。我们着重于对称反弹，计算了收缩、反弹和暴胀阶段的宇宙学扰动演化。我们推导出一个表达式的Mukhanov-Sasaki扰动变量在开始的通货膨胀阶段，以下反弹。而不是在Bunch-Davies真空中，它被发现处于取决于反弹时间尺度的激发态。然后，我们表明，这诱导振荡叠加在近标度不变的原始谱标量和张量扰动。我们讨论了这些振荡在宇宙微波背景和物质功率谱中的影响。我们提出了一种新的方法来间接测量的空间曲率能量密度参数在这个模型的上下文中。
2011-06-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Particle Production During Inflation: Observational Constraints and Signatures
在各种暴胀模型中，暴胀子的运动可以在暴胀期间触发一些非暴胀子粒子的产生，例如经由参数共振或相变。暴胀过程中的粒子产生导致了宇宙学涨落中的可观测量，例如原始功率谱和非高斯性。在这里，我们关注的是暴胀子场和等暴胀子场在暴胀过程中通过耦合g^2（x_0-x_0）^2χ^2相互作用的原型场景。由于先前的几项研究已经暗示了在观测到的原始功率谱中存在局部“毛刺”，这与最简单的幂律模型不一致，因此确定这种异常可以在多大程度上由这个简单且动机良好的模型来解释是有趣的。我们的原型方案预测的原始功率谱中的凹凸状功能，而不是振荡的“振铃”模式，如先前所假设的。我们讨论了这些功能的观测约束。我们发现，颠簸幅度高达10%的通常的标度不变的波动，从通货膨胀是允许的尺度相关的宇宙微波背景实验。我们的结果暗示了耦合g^2的上限，这对于评估暴胀粒子产生所产生的非高斯性的可探测性至关重要。我们还讨论了更复杂的功能，从叠加粒子生产的多个实例。最后，我们指出了一些微观实现的这种情况下，在弦论和超对称性和讨论的影响，我们的约束流行的膜/轴子单值暴胀模型。
2009-12-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Breaking discrete symmetries in the effective field theory of inflation
我们研究了在暴胀时期的离散对称性破缺现象，使用一个独立于模型的方法的基础上的有效场论的暴胀。我们的工作在一个上下文中，时间重新参数化对称性和空间同态不变性可以打破通货膨胀。我们确定了领先的导数算子在二次行动的波动，打破平价和时间反演。在适当的近似，我们研究其后果的动态线性波动。无论是在标量和张量部门，我们表明，这样的运营商可以导致新的方向相关的阶段所涉及的模式。它们不影响功率谱，但可能对较高的关联函数产生影响。此外，可以产生对声速的小的四极子贡献。
2015-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bispectrum signatures of a modified vacuum in single field inflation with a small speed of sound
在暴胀期间偏离邦奇-戴维斯真空，可以在宇宙微波背景辐射和宇宙大尺度结构的高阶相关性上留下可检验的印记。如果统计非高斯性固有地很大，例如在具有小声速的暴胀模型中，例如DBI，则效果特别明显。首先回顾修改真空的动机，我们计算了具有小声速的一般作用的非高斯性。它的双谱的形状被发现最类似于“正交”或“本地”模板的Bogolyubov参数的相位。特别是，DBI模型的通货膨胀的双谱可以有一个深刻的“本地”模板功能，在以前的结果相反。确定到观测模板的投影使我们能够推导出对Bogolyubov参数的绝对值的约束。在小声速极限下，导出的约束一般比从功率谱导出的现有约束更强。当H/Λ_c = 10^-3时，波哥柳博夫参数的绝对值的界限在10^-6到10 ^-3之间，这取决于模型的具体细节、声速和波哥柳博夫参数的相位。
2009-11-13 astro-ph.CO hep-th
Topological solitons in three-band superconductors with broken time reversal symmetry
我们发现，三带超导体的时间反演对称性破缺允许磁通量携带稳定的拓扑孤子，只有略高于普通的涡旋的能量。因此，它们可以通过波动或通过相变使系统猝灭来诱导。它可以提供时间反演对称性破坏的实验信号。
2011-12-12 cond-mat.supr-con hep-th
Signatures of Supersymmetry from the Early Universe
超对称性在许多暴胀模型的辐射稳定性中起着重要作用。对称性的自发破缺不可避免地导致了在暴胀期间具有哈勃尺度量级质量的场。当这些场耦合到暴胀子时，它们在原始曲率扰动的三点函数的压缩极限中产生独特的签名。在本文中，我们使自然性，超对称性，哈勃质量自由度和压缩极限之间的这种联系精确。为了以模型不敏感的方式研究物理学，我们发展了一个超对称有效暴胀理论。我们使用有效的理论来分类暴胀子和额外的字段之间的所有可能的相互作用，并确定哪些自然允许大的非高斯性时，保护超对称性。最后，我们讨论了利用宇宙学观测作为超对称性探测器的诱人前景。
2011-10-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Large Local Non-Gaussianity from General Single-field Inflation
我们研究了超慢卷暴胀的非高斯特征。在一般的初始条件下计算了双谱和三谱。三谱是局部形状，在双谱的情况下。我们表明，预测的本地非高斯性是强大的再次推广Bunch-Davies真空。在这种情况下，Suyama-Yamaguchi关系饱和。
2013-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Escape from supercooling with or without bubbles: gravitational wave signatures
准共形模型是一个吸引人的方案，可以自然地提供一个强烈的过冷相变和早期宇宙的热膨胀时期。这些模型可行性的一个关键方面是宇宙如何从过冷状态中逃脱。一种可能性是热膨胀阶段通过真真空气泡的成核和渗透而结束。然而，这条路线并不总是有效的。在这种情况下，另一种逃逸机制，基于最终使假真空不稳定的标量场的量子涨落的增长，变得相关。我们在一个简单而有代表性的模型中详细研究了这两种情况。我们确定了热膨胀的持续时间，在热膨胀过程中退出视界的尺度产生的曲率功率谱，以及相变产生的随机引力波背景。我们表明，这些引力波提供了一个可观察到的信号，从热膨胀在几乎整个参数空间的利益。此外，引力波频谱的形状可以用来确定宇宙如何从过冷状态中逃脱。
2021-10-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
CMB statistics in noncommutative inflation
考虑到量子引力的一般效应，非对易几何可以在很短的距离上提供有效的物理描述。暴胀将早期宇宙中微小的量子涨落放大到宏观尺度，因此可能在宇宙学扰动中留下高能物理特征，这些特征可以在CMB中检测到。它在这里示出，这可能会引起奇偶违反调制的原始频谱和奇非高斯签名。宇宙微波背景辐射的旋转不变性的破坏提供了对非对易性尺度的限制，这与现有的非宇宙学边界是竞争性的，并且可以解释在天空中观察到的奇怪的半球不对称性。这也引入了具有特殊形状和尺度依赖性的非高斯性，这在原则上允许在暴胀时对非交换性的存在进行独立的交叉检查。
2010-11-09 astro-ph.CO hep-th
Gravitational Production of Superheavy Dark Matter and Associated Cosmological Signatures
我们研究了超哈勃质量暗物质在极早期宇宙中的引力产生。我们首先回顾最简单的情况下，暗物质主要是在慢卷膨胀。然后，我们继续考虑暗物质在暴胀和随后的宇宙演化之间的过渡期产生的情况。分别研究了光滑过渡和突变过渡的极限。计算了遗迹丰度和宇宙对撞机信号。
2019-03-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Quantum signatures and decoherence during inflation from deep subhorizon perturbations
本研究通过开放量子系统框架，考虑深亚视界张量模式环境，研究了单场暴胀中曲率扰动的退相干及量子修正，发现无导数与导数相互作用共同作用减缓退相干，并实现了功率谱与双谱量子修正的重求和。
2025-03-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Matter Bounce Alternative to Inflationary Cosmology
一个具有初始物质主导的收缩阶段的弹跳宇宙学，在此阶段中，目前用宇宙学观测探测的尺度退出哈勃半径，提供了一种替代暴胀的机制，用于产生几乎尺度不变的宇宙学扰动谱。在这篇评论文章中，我首先讨论了物质反弹场景中宇宙学波动的演化，然后讨论了实现这种场景的各种尝试。观测签名，这将使该问题的反弹，以区别于通货膨胀的范式进行了讨论。
2012-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Double rotatory power reversal, continuous Kerr angle, and enhanced reflectance in bi-isotropic media with anomalous Hall current
本文研究轴子电动力学 AHE 下双各向同性介质的光学响应，揭示双重旋光率反转、连续巨大 Kerr 角及 R>1 的增强反射等奇异特征。
2025-10-06 cond-mat.other hep-th physics.optics
Nonperturbative Dynamics Of Reheating After Inflation: A Review
我们对暴胀结束和大爆炸核合成（BBN）之间宇宙状态的理解是不完整的。暴胀结束时的动态是丰富的，是观测信号的潜在来源。再加热，暴胀子和标准模型场之间的能量转移（可能通过中介）及其随后的热化，可以提供暴胀如何适应已知高能物理的线索。我们提供了一个概述，我们目前的理解的非微扰，非线性动力学在年底的通货膨胀，一些显着特点的现实粒子物理模型的再加热，以及宇宙如何达到热状态之前BBN。此外，我们还回顾了文献中的分析和数值工具，以研究预热和再加热，并讨论了这个迷人时代的潜在观测特征。
2014-12-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Signatures of anisotropic sources in the squeezed-limit bispectrum of the cosmic microwave background
在压缩位形中，其中一个波数$k_3$远小于另外两个波数$k_3\ll k_1\approx k_2$，原始曲率扰动的双谱在暴胀物理中起着特殊的约束作用。本文研究了压缩极限双谱中的一个新的唯象特征：即压缩极限双谱的振幅依赖于${\bf k}_1$和${\bf k}_3$之间的夹角，使得$B_ζ(k_1, k_2, k_3) \to 2 \sum_L c_L P_L(\hat{\bf k}_1 \cdot \hat{\bf k}_3) P_ζ(k_1)P_ζ(k_3)$，其中$P_L$是勒让德多项式.虽然$c_0$与通常的局部形式的$f_{\rm NL}$参数$c_0=6f_{\rm NL}/5$相关，但更高的多极系数$c_1$、$c_2$等，并没有受到数据的限制。由大尺度磁场引起的原始曲率扰动产生非零的$c_0$、$c_1$和$c_2$。操作包含$I(ϕ)^2 F^2$等项的膨胀模型生成$c_2=c_0/2$。最近提出的“固体膨胀”模型产生$c_2\gg c_0$。一个测量宇宙微波背景温度各向异性的宇宙方差限制实验，直到$\ell_{\rm max}=2000$，能够测量这些系数下降到$δc_0=4.4$，$δc_1=61$和$δc_2=13$（68% CL）。我们还发现，$c_0$和$c_1$，以及$c_0$和$c_2$几乎不相关。这些系数的测量将为暴胀物理学打开一扇新的窗口，例如…
2013-05-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Loop quantum gravity effects on inflation and the CMB
在圈量子宇宙学中，宇宙避免了大爆炸奇点，并经历了早期和短暂的超级膨胀阶段。在超暴胀过程中，对动力学的非微扰量子修正驱动暴胀子场上升到它的势峰，从而为标准暴胀设置了初始条件。我们发现，这种效应可以提高足够高的通货膨胀，以实现足够的e-折叠在标准的通货膨胀时代。我们分析了超膨胀后慢卷被破坏时产生的宇宙学扰动，并表明，环路量子效应原则上可以在CMB的最大尺度上留下间接的签名，一些功率损失和光谱指数的运行。
2004-10-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Scalar-Scalar, Scalar-Tensor, and Tensor-Tensor Correlators from Anisotropic Inflation
我们计算了由标量场和矢量场驱动的各向异性暴胀模型（Watanabe等人' 09）的唯象特征。向量的作用量是U（1）不变的，并且模型没有鬼不稳定性。标量与矢量的动力学项的适当耦合允许矢量vev的缓慢滚动演化，从而延长各向异性膨胀;这为宇宙无毛猜想提供了一个反例。我们计算了系统物理模式之间的非零两点关联函数，并将其表示为具有角度依赖性的功率谱。在该模型的最简单实现中，纯量-纯量谱的各向异性参数g_*（如Ackerman等人'07参数化中定义）被证明是负的，因此，这无法解释在一些分析中出现的角度依赖性WMAP数据。在暴胀过程中，当矢量的能量比标量的能量小6-7个数量级时，g_* 达到-0.1量级。对于这样的参数值，标量-张量相关性（原则上是各向异性空间的独特特征）小于张量-张量相关性。
2010-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observable Signatures of Inflaton Decays
我们数值计算的功率谱中的功能，起源于膨胀过程中的衰减领域。使用一个简单的，现象学的，多领域的设置，我们增加了领域的数量从几个到数千个。当一个场衰减时，它的相关势能转化为辐射，导致状态参数方程的跳跃和微扰水平的模式混合。我们观察到离散步骤的功率谱，如果字段的数量是低的，在协议与文献中的分析参数。一旦许多场在给定的哈勃时间内衰减，这些特征就会变得越来越模糊。在这个政权中，我们确认的有效性的分析方法交错膨胀，这是基于一个粗粒化的过程。我们的数值方法桥接了上述分析处理，并可用于更复杂的情况。
2010-12-07 astro-ph.CO hep-th
Large Nongaussianity from Nonlocal Inflation
本文研究了在一般单场非局域山顶暴胀模型中，在宇宙微波背景中获得大的非高斯特征的可能性。我们估计的非线性参数f_{NL}的非高斯性的特点，在这样的模型，并表明大的非高斯性是可能的。对于最近提出的p-adic暴胀模型，我们发现当弦耦合为1阶时，f_{NL} ~ 120。我们表明，大nongaussianity也是可能的玩具模型中出现的弦场论的类似行动。
2007-09-14 astro-ph hep-ph hep-th
