Primordial black holes and gravitational waves from resonant amplification during inflation
在两阶段暴胀模型中，我们给出了原初黑洞和引力波共振产生的新认识，该模型由一个具有轴子单值性周期结构的标量场和一个具有山顶势的场χ组成，前者支配第一阶段，后者支配第二阶段.在第一阶段由周期性结构播种的参数共振放大了哈勃半径内两个场的扰动。虽然背景轨迹的演化随着振荡势垒高度的增加而经历转向，但χ的放大扰动保持原样并有助于最终的曲率扰动。结果表明，在小尺度下，原初功率谱显示出显著的共振峰，这可能导致原初黑洞的大量产生。此外，暴胀过程中共振增强的场扰动也会产生引力波，其振幅可能会受到未来引力波干涉仪的限制。
2020-11-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Is the NANOGrav detection evidence of resonant particle creation during inflation?
本研究提出NANOGrav 15年数据中的宇宙引力波背景可能来自暴胀期共振粒子产生，该过程通过增强原初标量功率谱诱发对应频率的次级诱导引力波，为利用低频PTA数据探索暴胀物理提供了新路径。
2023-10-06 astro-ph.CO
Gravitational waves from resonant amplification of curvature perturbations during inflation
在具有周期结构的单场暴胀模型中，参数共振会引起小尺度上振幅较大的曲率扰动，在辐射占优时代，曲率扰动会导致可观测到的原初黑洞（PBH）和伴随的引力波（GW）.在这样的模型中，与PBH形成相关的GW在参考文献[1]中进行了研究。在本文中，我们考虑一个随机GW背景源的暴胀扰动共振放大暴胀过程中。我们计算了暴胀和辐射占优时期产生的感生引力波的能谱，发现暴胀时期的能谱峰值远高于辐射占优时期，但位于较低的频率。此外，在暴胀过程中产生的感生量子阱的能谱在紫外区表现出独特的振荡特性。这两种随机GW背景都有望被未来的天基激光干涉仪探测到。
2021-10-21 astro-ph.CO
Probing inflation models with gravitational waves
对原初引力波的直接探测是对任何暴胀模型的终极探索。虽然目前的CMB边界预测，来自慢卷暴胀的一般标度不变的引力波谱低于即将到来的引力波干涉仪的范围，但如果暴胀子是赝标量，这种前景可能会发生巨大变化。在这种情况下，与任何阿贝尔规范场的耦合都会导致后者的快子不稳定性，从而导致一个新的引力波源，与暴胀动力学直接相关。在这篇文章中，我们讨论了这种设置如何使即将到来的引力波干涉仪先进的LIGO/VIRGO和eLISA探测膨胀的微观物理，区分不同的普适性类的单场慢卷膨胀模型。我们发现，早期检测的主要候选人是一个Starobinsky样的模型。
2016-05-20 astro-ph.CO hep-ph
Probing higher-spin fields from inflation with higher-order statistics of the CMB
我们调查的程度，宇宙微波背景（CMB）可以用来约束原始的非高斯性来自存在的自旋粒子耦合到暴胀子。我们计算了具有自旋$s$和一般质量的粒子交换所产生的$\langle TTT \rangle$和$\langle TTTT \rangle$关联函数，以及相应的宇宙方差限制CMB实验的信噪比。我们表明，已经与\emph{Planck}数据可以提高这些原始模板的振幅的理论界限的数量级。我们特别强调这样一个事实，即三谱可能是相当大的，即使双谱不是，使其成为一个主要的观察，以探索粒子的内容在通货膨胀。
2020-01-08 astro-ph.CO
Science with the space-based interferometer LISA. IV: Probing inflation with gravitational waves
我们研究了LISA天基干涉仪探测暴胀过程中不同机制产生的随机引力波背景的潜力。聚焦于动机良好的情况下，我们研究了由此产生的贡献，从粒子生产过程中的通货膨胀，通货膨胀的旁观者领域与不同的声速，有效场论的通货膨胀与特定模式的对称性破缺和模型导致形成的原始黑洞。LISA的投影灵敏度以独立于模型的方式用于各种检测器设计和配置。我们证明，LISA是能够探测这些动机良好的通货膨胀的情况下，超出了不可约的真空张量模式预期从任何通货膨胀的背景。
2016-12-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing inflation with large-scale structure data: the contribution of information at small scales
即将进行的全天空大尺度结构调查，如欧几里得可以探测原始宇宙。使用欧几里德调查的规格，我们估计的限制，通货膨胀的潜力超过慢滚。我们使用模拟欧几里德和普朗克数据从基准宇宙学模型使用Wiggly鞭打通货膨胀（WWI）的框架，它产生的功能，在原始的功率谱。我们包括欧几里德宇宙剪切和星系团，两个设置（保守和现实）的非线性截止。我们发现，除了欧几里德数据提供了一个改进的限制在第一次世界大战的潜力，与现实的设置提供边际改善保守的大多数模型。这表明，欧几里德可能使我们能够识别振荡的原始频谱中存在的中小尺度。
2021-07-23 astro-ph.CO
Large $n$-point Functions in Resonant Inflation
ICTP, International Centre for Theoretical Physics（国际理论物理中心）；IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）；INFN, Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；High Energy Physics Research Unit, Department of Physics, Faculty of Science, Chulalongkorn University（朱拉隆功大学理学院物理系高能物理研究组）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study (UTIAS), The University of Tokyo（东京大学 Kavli宇宙物理与数学研究所）
本文研究了共振膨胀中大n点函数的观测特性，发现其在高阶相关函数中表现出显著振荡，且在特定参数范围内可能被观测到。
2026-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Resonant features in the stochastic gravitational wave background
我们分析了后暴胀的贡献随机引力波背景，由于标量功率谱中的共振特征，其特征在于在$\log(k)$振荡，补充我们以前的工作arXiv：2012.02761尖锐的功能。原始特征表明膨胀偏离了单场慢滚范式，并受到高能物理中膨胀嵌入的激励。我们发现，标量功率谱中的振荡导致相应的调制的引力波频谱，可以理解为两个振荡片的叠加，一个与标量振荡的原始频率，和一个与两倍的频率。对于振幅缓慢变化的振荡，这个振荡部分可以半解析地计算。我们的结果可以作为模板的信号从未来的数据重建，并允许提取信息的小尺度标量功率谱的随机引力波背景的测量。
2021-05-13 astro-ph.CO hep-th
Possible Evidence for Planck-Scale Resonant Particle Production during Inflation from the CMB Power Spectrum
从普朗克和WMAP数据得到的宇宙微波背景的功率谱在l=10-30的多极子中表现出轻微的下降。我们表明，这种下降可能是一个巨大的粒子，耦合到暴胀场共振创建的结果。对于我们的最佳拟合模型，共振粒子产生的时代在波数k* ~ 0.00011（h/Mpc）时重新进入视界。这些特征的幅度和位置对应于在暴胀过程中产生大量质量约为普朗克质量15倍的简并费米子物质，暴胀子场和所产生的费米子物质之间的耦合常数接近1。虽然证据是边缘的，如果这种解释是正确的，这可能是普朗克尺度下新物理学的第一个观测线索之一。
2015-11-08 astro-ph.CO
Probing single-field inflation: predictions, constraints, and theoretical viewpoints
Walailak University（瓦莱拉大学）；University of Tashkent for Applied Sciences（塔什干应用科学大学）；Urgench State University（乌尔根奇国立大学）
本文探讨了单场膨胀模型中耦合项对膨胀参数的影响，发现其能提高与观测限制的一致性。
2025-03-18 astro-ph.CO gr-qc
Probing the inflationary background of gravitational waves from large to small scales
原初引力波（PGW）的探测是现代宇宙学的重要目标之一，因为PGW既能提供原初暴胀的实质证据，又能揭示原初暴胀的物理本质。小尺度的引力波实验，如LIGO/VIRGO，以及将来的LISA和Einstein望远镜（ET），对引力波的随机背景很敏感，可以与CMB数据一起用来约束暴胀参数。在执行这些分析的原始张量谱通常是参数化的幂律，其中只包括振幅和独立的倾斜度。在本文中，我们研究的鲁棒性假设张量倾斜尺度无关。我们发现，由于CMB和GWs数据探测的尺度存在巨大差异，即使是很小的尺度依赖性也会显着影响原始光谱的形状，可能会打破幂律假设。当考虑非线性校正时，最终约束可以显著改变。我们还研究了尺度依赖在两个不同的物理模型的通货膨胀提供了一个例子，可忽略的规模依赖和不可忽略的规模依赖。
2021-02-16 astro-ph.CO
Probing inflationary features with galaxy ultraviolet luminosity function observables
Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）
利用z=4-8的星系紫外光度函数测量约束标准暴胀功率谱的修正，通过物质功率谱对暴胀初始条件的敏感性，在波数0.5≲k≲50 Mpc⁻¹范围内对凸起特征给出上限，并与再电离光学深度约束互补。
2026-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing Inflationary Origins of Primordial Black Holes with LIGO--Virgo--KAGRA O1--O4a data
Tsinghua University（清华大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；The University of Chicago（芝加哥大学）
本研究利用LIGO--Virgo--KAGRA O1--O4a数据约束两种暴胀机制产生的原初黑洞，未发现证据，但设定了95%置信上限，证明随机引力波观测是探测小尺度暴胀物理和PBH形成的强大互补手段。
2026-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Bell experiment during inflation: probing quantum entanglement in tensor fluctuations through correlations of primordial scalar curvature perturbations
University of Barcelona（巴塞罗那大学）；Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；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）；ICREA（加泰罗尼亚高级研究院）
本文提出了一种方法，通过标量和张量扰动的关联性测试贝尔不等式，以探测暴胀期间原始扰动的量子起源，展示了如何通过标量八点相关函数的因子化来验证量子纠缠的影响。
2026-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing the Supersymmetry-Mass Scale With F-term Hybrid Inflation
本文在保持全局U(1) R对称性的模型中研究F项混合膨胀与超对称破缺，通过具有增强对称性的Kähler势调节暴胀子软蝌蚪项，使暴胀可观测量符合观测，并给出超对称伴子质量标度在(0.09–253) PeV，与高标度超对称及LHC希格斯结果相容。
2023-12-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Resonant Trispectrum and a Dozen More Primordial N-point functions
我们计算所有的N点原始曲率关联函数从膨胀在树的水平高达N的顺序10或更多的参数的选择。这是在共振暴胀模型中实现的，其中暴胀子势在慢滚平坦项之上具有周期性调制。这些模型在弦论实现的轴子单值性中找到了自然的UV完成。我们计算成功的关键是观察到扰动之间的引力相互作用可以忽略不计，我们认为这对于任何具有参数大非高斯性的暴胀模型都是合理的。我们提供了一个全面的审查和详细的推导已知的压缩和共线极限的一致性关系，并将其推广到任何N点函数。
2011-05-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Resonant non-Gaussianity with equilateral properties
我们讨论的效果叠加多个源的共振非高斯，例如在模型中出现的轴子通货膨胀。振荡形状贡献的所得总和可用于“傅立叶合成”双谱中的不同非振荡形状。作为一个例子，我们重现了近似等边形状的叠加${\cal O}(10)$振荡的贡献与共振形状。这意味着一个可能的退化之间的等边型非高斯典型的模型与非正则动力学项，如DBI通货膨胀，和等边型形状所产生的叠加共振型贡献的理论与正则动力学项。2点函数中不存在振荡以及共振$N$点函数的结构意味着在大于$f_{NL}\sim{\cal O}(5)$的普朗克灵敏度的水平上检测到等边非高斯性将排除共振起源。我们评论的问题所产生的可能嵌入这个想法在弦论设置。
2013-06-17 astro-ph.CO hep-th
Evidence for Planck-scale resonant particle production during inflation from the CMB power spectrum
从{ \it Planck}和{ \it WMAP}数据得到的宇宙微波背景辐射的功率谱在$l= 10-30$范围内的多极子中显示出轻微的下降。我们表明，这样的倾角可能是共振创造的大质量粒子耦合到暴胀子场的结果。对于我们的最佳拟合模型，共振粒子产生的时期以波数$k_* \sim 0.0011 \pm 0.0004 $（$h$ Mpc $^{-1}$）重新进入视界。这个特征的幅度和位置对应于在暴胀期间产生大量质量为$\sim (8-11) /λ^{3/2} $ $m_{pl}$的简并费米子种类，其中$λ\sim (1.0 \pm 0.5) N^{-2/5}$是暴胀子场和所产生的费米子种类之间的耦合常数，而$N$是简并种类的数量。尽管这些证据的统计意义微乎其微，但这可能构成普朗克尺度之外未探索物理学的新观察线索
2016-04-11 astro-ph.CO
Probing Gauss-Bonnet-Corrected Inflation with Gravitational Waves
本文证明简单幂律势暴胀模型通过与高斯-博内项耦合可变得可行，并预言在100GHz至100THz高频范围产生巨量引力波，为探测量子引力高阶曲率修正提供了独特信号。
2024-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Resonant particle production during inflation: a full analytical study
我们重新研究的现象学相关的粒子生产的领域，其质量是由暴胀场控制，并在一个给定的情况下，在通货膨胀消失。这会在原始标量曲率的缩放器中生成一个凸起。我们提供了一个统一的形式主义，计算各种效果，已在文献中获得，并确认占主导地位的影响是由于产生的粒子上的暴胀凝聚的rescattering。我们改进现有的结果（基于数值拟合），提供精确的解析表达式的形状和高度的凸点，无论是在功率谱和等边双谱。然后，我们研究该签名的微扰计算的有效性制度。最后，我们扩展这些计算的情况下，在一个部门的粒子生产的爆发耦合引力只暴胀。
2017-02-24 astro-ph.CO
Resonant magnetic fields from inflation
我们提出了一个新的方案，以产生原始磁场在暴胀过程中引起的振荡耦合的电磁场的暴胀子。这种共振机制与以前的建议相比有两个关键优势。首先，它能在任何所需的波长上产生一个窄的磁场带，从而减轻了通常的强蓝色光谱及其相关的反反应问题。其次，它避免了对强耦合的需要，因为耦合是振荡的，而不是指数增长或衰减的。尽管有这些主要的优点，我们发现，如果要求产生的磁场在今天观测上有趣的尺度上具有10^{-15}高斯量级的强度，那么在暴胀期间的反作用仍然太大。我们提供了一个更一般的不去的论点，证明这个问题将适用于任何模型，其中的磁场产生的亚地平线尺度和冻结后，地平线交叉。
2012-03-06 astro-ph.CO hep-ph
Probing features in inflaton potential and reionization history with future CMB space observations
我们认为，在未来的宇宙微波背景（CMB）偏振测量的原始功率谱的探测功能的前景。在暴胀情形的范围内，光谱中的这些特征可以由暴胀子势中的局部非光滑部分（一般是光滑的和准平坦的）产生，而这些局部非光滑部分又可能源于与暴胀子相互作用的其他量子场在暴胀期间的快速相变。它们可以拟合CMB温度功率谱中的一些异常值，这些异常值在标准的暴胀${\mathrmΛ}$ CDM模型中没有得到解决。我们认为Wiggly Whipped Inflation（WWI）是一个理论框架，与标准的暴胀模型相比，它改善了普朗克2015年温度和极化数据的拟合，尽管没有达到统计学显著水平。我们表明，在第一次世界大战模型的潜力的某些类型的功能，导致振荡的原始功率谱，扩展到中等和小尺度可以约束高置信度（在3 $σ$或更高的置信水平）的仪器作为宇宙起源探测器（CORE）。为了研究暴胀特征和再电离时代的足迹之间可能的混淆，我们考虑了一个扩展的再电离历史，随着红移的减少，自由电子单调增加。我们讨论了目前的限制，这个模型的扩展再电离和未来的预测与核心。我们还预测，在何种程度上，这种扩展的再电离可以在识别数据中的暴胀特征时造成混乱。
2018-04-04 astro-ph.CO
Probing small-scale anisotropic inflation with stochastic gravitational-wave background
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Center for Joint Quantum Studies and Department of Physics, School of Science, Tianjin University（天津大学理学院量子联合研究中心及物理系）；School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（中国科学院大学杭州高等研究院基础科学与数学学院）
本文研究各向异性原初功率谱对二阶标量诱导引力波的影响，推导能量密度谱表达式，并分析Finslerian膨胀和规范场膨胀模型对PTA和LISA的影响，指出当前PTA观测无法排除小尺度各向异性原初扰动的存在。
2026-03-25 astro-ph.CO gr-qc
Tracing cosmic stretch marks: probing scale invariance in the early Universe
本研究针对含非最小耦合标量场与二次曲率项的标度不变暴胀模型，通过双场数值模拟结合最新CMB数据约束参数，证实其可简化为稳定单场动力学，给出张标比r>0.003的可检验预测，为早期宇宙研究提供了有竞争力的新框架。
2024-10-08 astro-ph.CO hep-th
Non-perturbative Wavefunction of the Universe in Inflation with (Resonant) Features
本文针对暴胀势中的快速小振荡，非微扰推导宇宙波函数，揭示正负 ζ 的不对称行为及正尾指数增强效应。
2024-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Resonant Non-Gaussianity
我们提供了一个推导过程中产生的通货膨胀的正则归一化的标量场，其潜在的表现出小的正弦调制标量扰动的原始双谱的第一原理。在基于轴子单值性的暴胀的一类弦论模型中，已经导出了这种类型的势。我们使用这个模型作为一个具体的例子，但我们提出了我们的推导和结果的一般慢滚潜在叠加调制。我们分析表明，背景的振荡和波动的振荡之间的共振是负责生产一个可观的大非高斯信号。我们提供了一个明确的表达这种共振非高斯的形状。我们表明，这种形状和本地，等边和正交形状之间基本上没有重叠，我们强调，共振非高斯性是不捕获的最简单的版本的有效场论的通货膨胀。我们希望我们的解析表达式将有助于进一步观测约束这类模型。
2010-02-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Probing the Weak Gravity Conjecture in the Cosmic Microwave Background
弱引力猜想对自然暴胀施加了严格的限制。一个trans-Planckian轴子衰变常数只能实现，如果潜在的表现出额外的（次显性）调制与次普朗克周期。由此产生的摆动在轴子潜在产生的特征调制的标量功率谱的膨胀，这是对数的角度尺度。用普朗克和BICEP/Keck的最新宇宙微波背景（CMB）数据检验了这种调制的兼容性。有趣的是，我们发现调制完全解决了自然通货膨胀与CMB的紧张关系。贝叶斯模型的比较表明，调制的自然暴胀描述所有现有的数据同样好的宇宙学标准模型$Λ$ CDM。此外，张量与标量比r > 0.002的界限与标量功率谱的显著小尺度抑制相关。未来的CMB实验可以直接探测调制，通过提高对较小角度尺度的灵敏度，并可能测量光谱失真。因此，他们可以验证弱引力猜想的一个关键预测，并为量子引力理论提供引人注目的新见解。
2019-11-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Abelian dynamics in the resonant decay of the Higgs after inflation
我们研究了膨胀后Higgs凝聚体共振衰变为弱规范玻色子的过程，并估计了规范场的非阿贝尔自相互作用对该过程的修正。我们发现，非阿贝尔相互作用项诱导的有效质量往往关闭共振。对于与标准模型希格斯玻色子相关的宽共振，在非阿贝尔项变大之前，产生的规范粒子会对希格斯玻色子凝聚体的动力学产生反作用。然而，非阿贝尔项可以显着影响后的反反应共振的最后阶段。在窄共振区，这可能是重要的标准模型的扩展，非阿贝尔项已经影响线性阶段和终止希格斯凝聚体的衰变产物的反反应的影响之前的共振。
2014-11-03 astro-ph.CO hep-ph
Resonant Reconciliation of Convex Models and the Planck
我们考虑单场混沌暴胀模型加上一个余弦调制项，在轴子monodromy模型，并增加了一个轻标量场与类似的余弦耦合。我们表明，该模型的曲率扰动的功率谱是占主导地位的单圈的贡献暴胀两点函数，这是由于共振相互作用增强。这使得可以解开标量和张量扰动的尺度，从而抑制张量与标量功率谱的比率，并改变简单混沌模型的标量谱倾斜的表达，从而开辟了调和混沌模型与凸势和普朗克数据的方法。在单值暴胀模型中，我们也有一个余弦调制的频谱倾斜。我们提到，共振效应对非高斯性的贡献很小，它仍然在当前的范围内。在暴胀结束时，轻粒子的共振产生可能为成功的再加热模型奠定基础。
2019-03-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Testing the Starobinsky model of inflation with resonant cavities
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Indian Institute of Science Education and Research Bhopal（博帕尔印度科学教育与研究机构）；Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）
本文研究了星堡基膨胀模型在再加热期间通过标量子衰变成引力子产生的随机引力波，其特征振幅在10^6-10^12 Hz频率范围内可达10^-35-10^-34，可用于共振腔探测。
2026-03-30 astro-ph.CO gr-qc
Resonant Primordial Gravitational Waves Amplification
我们提出了一种机制，以规避膨胀模型中的Lyth约束。我们将传统的广义相对论（GR）单场暴胀模型最小限度地推广到极早期宇宙中引力子质量不为零的理论。修改主要影响的张量扰动，而标量和矢量扰动是相同的GR与一个单一的标量场至少在线性微扰理论的水平。在再加热阶段，引力子质量相干振荡，导致原初张量扰动共振放大。再加热后，引力子质量消失，我们恢复了GR。
2015-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing reheating with primordial spectrum
我们研究了再加热温度对谱指数和张量标量比的暴胀预言的影响。假设正弦振荡和再加热过程是非常快的，再加热温度可以被限制为正弦振荡的10 - 100倍，甚至更好的未来观察的前景。除此之外，我们发现，在某些模型中，预测也可能对再加热温度不敏感，包括希格斯膨胀。
2015-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
(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
Primordial Spikes from Wrapped Brane Inflation
由包裹额外维度的膜驱动的宇宙暴胀，除了扮演暴胀子角色的膜的零模位置之外，还涉及卡鲁扎-克莱因（KK）自由度。当包裹膜沿着它在额外维度空间中的暴胀轨迹经过定域源或特征时，沿着包裹方向的KK模式被激发，并在暴胀期间开始振荡。我们发现，振荡的KK模式诱导参数共振的曲率扰动，产生尖锐的信号在扰动谱。有效四维图像是暴胀子耦合到重KK模的理论。膜源的Nambu-Goto作用耦合了暴胀子动力学项和KK模，这触发了曲率扰动的显著共振放大。我们发现，强共振效应被本地化到狭窄的波数范围内，产生尖峰的扰动谱。对这种共振信号的研究开辟了通过宇宙学观测探测额外维度空间的可能性。
2013-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Explaining low l anomalies in the CMB power spectrum with resonant superstring excitations during inflation
我们探讨的可能性，既可以解释的宇宙微波背景温度波动的功率谱的$\ell = 2$多极矩的抑制和可能的浸渍$\ell = 10-30$，以及一个可能的新的浸渍$\ell \approx 60$作为一个费米子（或玻色子）封闭超弦，耦合到暴胀场的连续激发的共振创建的结果。我们考虑一个D=26的封闭玻色弦与一个环形紧凑的尺寸作为一个例子，如何字符串激发可能会印自己的CMB。我们分析了连续的动量状态，缠绕状态或振荡的存在作为源的三种可能的下降功率谱的字符串。虽然这些下降的证据在统计学上的意义不大，但这可能是自然界中连续超弦激发的第一个观测证据。
2018-09-17 astro-ph.CO
Super-horizon resonant magnetogenesis during inflation
本研究提出暴胀期间超视界共振磁生成新机制，通过带质量项的规范场与暴胀子耦合实现指数放大，规避反作用禁则，验证了与观测约束的相容性并给出可行参数空间。
2023-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the inflaton: Small-scale power spectrum constraints from measurements of the CMB energy spectrum
在早期宇宙中，存储在小尺度密度扰动中的能量被丝绸阻尼迅速耗散，这一过程不可避免地产生宇宙微波背景（CMB）的μ型和y型光谱畸变。这些光谱畸变取决于波数k < 10^4 Mpc^{-1}时原始功率谱的形状和振幅。在这里，我们研究的约束来自COBE/FIRAS和PIXIE预测的原始功率谱。我们表明，测量的μ和y施加强大的边界上的综合小尺度功率，我们演示了如何计算这些约束，使用k-空间窗口函数，考虑到热化和耗散物理的影响。我们表明，COBE/FIRAS放置一个强大的上限的小尺度功率谱的振幅。这个极限大约比同一尺度范围内的原始黑洞的极限强三个数量级。此外，PIXIE可以将这个极限提高三个数量级，这可能为早期宇宙物理学打开一扇新的窗口。为了说明这些约束的力量，我们考虑几个通用模型的小尺度功率谱预测不同的通货膨胀的情况下，包括运行质量的通货膨胀模型和通货膨胀的粒子生产情节的情况。PIXIE可能会对这些场景施加非常严格的限制，如果没有检测到扭曲，甚至可能排除运行质量膨胀模型。我们还表明，膨胀模型与次普朗克场漂移，产生可检测的张量扰动应同时产生一个大的CMB谱失真，一个链接，可以潜在地建立PIXIE。
2012-03-13 astro-ph.CO gr-qc 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
Warm Quasi-Single Field Inflation
我们研究了在暖暴胀背景下的准单场暴胀。小尺度下的热效应可以充分增强原始标准时钟信号的幅度。这种情况为我们提供了探测非常早期宇宙的紫外物理的可能性，而没有指数小的玻尔兹曼因子时，等曲率子的质量比哈勃重得多。小尺度下的热效应可以使用平坦空间热场论来研究，与大尺度下使用非Bunch-Davies真空的有效描述相连接，具有大时钟信号。
2018-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Resonant amplification of curvature perturbations in inflation model with periodical derivative coupling
提出在暴胀子与引力间引入微弱短暂的周期性导数耦合，使曲率扰动方程化为 Mathieu 方程并通过参数共振放大，从而产生可构成暗物质主体的原初黑洞及可探测的标量诱导引力波。
2024-01-28 astro-ph.CO gr-qc
Parametric resonance after hilltop inflation caused by an inhomogeneous inflaton field
我们研究了山顶暴胀后的预热，其中暴胀子耦合到另一个标量场，例如右手中微子，它提供了一种机制，用于产生正确的初始条件的通货膨胀，也是一个衰变通道的暴胀子，允许再加热和非热leptogenesis。在这种耦合的存在下，我们发现，在快子预热和快子振荡的阶段，在此期间的暴胀子场变得不均匀，可以有一个后续的预热阶段，在那里的波动的其他字段得到共振增强，从初始真空波动的幅度相同的顺序（甚至更大）的暴胀子场。这种共振增强不同于通常的参数共振，因为暴胀子场在增强发生时是不均匀的。我们研究这种效果，使用晶格模拟以及半解析与广义Floquet分析不均匀的背景场。
2016-02-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Probing the early universe with future GW observatories
本研究探讨未来引力波探测器对慢滚暴胀产生的随机引力波谱的观测能力，以模型无关方式划定暴胀能标、再加热温度和状态方程参数空间，并分析对α-吸引子模型、原初黑洞参数及暗物质产生等宇宙学遗迹的约束意义。
2025-03-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Probing inflationary gravitational waves with cross-correlations: improved forecasting and validation with simulations
本文改进并验证了利用CMB B模与大尺度结构互相关探测暴胀引力波的方法，预测可达到σ_r≈3.6×10⁻³，并确认高阶透镜偏差可忽略，对前景具有鲁棒性。
2025-09-26 astro-ph.CO
Resonant excitation of the axion field during the QCD phase transition
我们发现，在QCD相变过程中，宇宙膨胀在原始等离子体中产生的绝热涨落通过将轴子从低动量模抽到动量高达$\sqrt{3} m$阶的模而共振激发轴子场，其中$m$是轴子质量.我们导出了受激轴子的动量分布。如果轴子质量大于几个$μ$ eV，那么被激发的冷轴子的分数是一阶的。无论暴胀发生在Peccei-Quinn相变之前还是之后，这种效应都会发生。
2022-02-28 astro-ph.CO hep-ph
Primordial black holes from the preheating instability
暴胀结束后，暴胀子场围绕其势能的局部最小值振荡，并衰变为普通物质。这些振荡触发了宇宙学扰动的共振不稳定性，其波长在接近膨胀结束时离开哈勃半径。在本文中，我们研究的形成原始黑洞（PBH）在这些增强的尺度。我们发现，生产机制可以是如此有效，PBH随后占主导地位的内容，宇宙和再加热收益从他们的蒸发。观测PBH丰度的限制也限制了共振不稳定阶段的持续时间，导致我们推导出的再加热温度的严格限制。我们的结论是，PBH的生产过程中再加热是一个通用的和不可避免的属性的最简单的通货膨胀模型，并不需要任何微调的通货膨胀的潜力。
2020-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing the Perturbative Reheating History of Decaying Oscillatory Inflation with ACT Constraints
College of Physics and Electronic Engineering, Chengdu Normal University（成都师范学院物理与电子信息学院）；Department of Physics, Xinzhou Normal University（忻州师范学院物理系）；School of Mathematics and Physics, University of South China（南华大学数学与物理学院）
通过微扰暴胀子衰变动力学计算，结合Planck 2018和ACT DR6数据，约束再加热参数空间，发现有效再加热（T_re ≳ 10^14 GeV）被强烈支持。
2026-06-09 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Black Holes as Dark Matter and the Tachyonic Trap During Inflation
Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)（高级大学院大学）；High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构）；Center for Physical Sciences and Technology (FTMC)（物理科学和技术中心）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；The University of Tokyo（东京大学）；CSIC-Universitat de València（西班牙国家研究委员会-瓦伦西亚大学）
多场膨胀期间的共振过程生成原初黑洞，可能构成暗物质，并产生可被未来空间干涉仪探测的随机重力波。
2025-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Beating the Lyth bound by parametric resonance during inflation
我们提出了一种新的机制，增强原始引力波，而不会显着影响暴胀过程中产生的曲率扰动。这是由于共振放大的标量场波动的非线性来源而实现的。我们的结果是一个明确的尺度依赖的反例著名的Lyth界，这开辟了一个有前途的前景，产生可检测的膨胀张量模式与低尺度的通货膨胀和次普朗克场漂移。我们明确地证明了我们的机制与即将到来的宇宙微波背景B模式观测的可检验性。
2021-11-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Correlating CMB Spectral Distortions with Temperature: what do we learn on Inflation?
探测短波长和长波长宇宙学波动之间的相关性，对于加深当前在微观物理水平上对暴胀的理解具有决定性意义。宇宙微波背景辐射的光谱畸变可能是由宇宙学扰动在暴胀后重新进入哈勃时的耗散引起的。因此，将光谱失真与温度各向异性相关联将提供机会，大大扩大可以测试压缩极限的尺度范围，打开一个新的通货膨胀窗口，补充目前用CMB和LSS探测的窗口。在本文中，我们讨论了各种暴胀机制，可以有效地约束与扭曲温度的相关性。对于其中的一些实现（代表大类模型），我们得到的压缩极限双谱的定量预测，发现它们的振幅高于实验的灵敏度限制，如建议的PIXIE。
2016-06-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Large Density Perturbations from Reheating to Standard Model particles due to the Dynamics of the Higgs Boson during Inflation
宇宙微波背景辐射（CMB）观测被用来约束再加热到膨胀一段时间后的标准模型（SM）粒子。作为一个光的旁观者场，SM希格斯玻色子在暴胀期间从其量子涨落中获得大的场值，使SM粒子的质量从一个哈勃补丁变化到另一个，从而产生大的密度涨落。我们考虑微扰和共振衰变的膨胀SM粒子。对于高尺度暴胀后暴胀子相干振荡的微扰衰变的情况，我们发现暴胀子衰变成重SM粒子的再热温度有很强的约束。对于共振粒子生产（预热）（希格斯）SM规范玻色子的情况下，我们发现的温度波动大于在CMB中观察到的规范耦合的范围，其中包括那些在SM中发现的，并得出结论，这种预热不能再加热宇宙膨胀后的主要来源。
2020-12-21 astro-ph.CO hep-ph
Probing Dark Matter Isocurvature with Primordial Non-Gaussianity
本研究探讨暴胀中轻场产生的等曲率涨落与绝热扇区相互作用形成的混合非高斯性，其运动学依赖不同于局域形状，并针对QCD轴子场景提出可显著提升普朗克灵敏度的搜索参数空间。
2024-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Optimistic estimation on probing primordial gravitational waves with CMB B-mode polarization
在宇宙微波背景偏振测量中，需要三个频率通道来区分原始B模与偏振尘埃和同步辐射。我们对仅使用宇宙微波背景B模探测原初引力波的灵敏度进行了乐观估计，并探讨了如何在理论上合理的暴胀模型中达到张量标量比$r$的阈值。例如，Lyth边界隐含$r \simeq 2\times10^{-3}$，校正的Lyth边界显示$r \simeq 7\times10^{-4}$，并且一些典型的膨胀模型给出$r\simeq4\times10^{-5}$。考虑到最新的$r$约束，即在$95\%$置信度下的$r_{0.05}<0.07$，我们发现由于宇宙微波背景B模功率谱的宇宙变化，正则单场慢卷暴胀中的相容关系$n_t=-r/8$不能与标度不变性区分开来.宇宙的变化对张量谱指数的测量，也就是对$2\leqslant\ell\leqslant \ell_\text{max}=300$的$σ_{n_t}\simeq0.01$，施加了不可避免的限制。
2018-11-28 astro-ph.CO gr-qc
Electroweak Vacuum Metastability and Low-scale Inflation
本文研究了低尺度暴胀模型中的电弱真空的稳定性，其中Hubble参数远小于Higgs势的不稳定尺度。在一般情况下，暴胀子和希格斯粒子之间的耦合是存在的，因此，我们研究这些耦合过程中和之后的通货膨胀的影响。我们得到的约束，要求它们不会导致灾难性的电弱真空衰变，特别是通过共振生产的希格斯粒子的暴胀子和希格斯之间的耦合。
2017-07-05 astro-ph.CO hep-ph
