Oscillatory and Power-law Mass Inflation in Non-Abelian Black Holes
非阿贝尔黑洞的内部结构在一般情况下表现为振荡的质量暴胀行为,或具有发散质量函数的幂律行为。在这两种情况下,都没有柯西视界形成。
1997-12-04 gr-qc
Exactly solvable stochastic spectator
本文利用扩散方程与Schrödinger方程的对应关系,通过具有形状不变性对称的同谱Hamiltonian,在随机暴胀中构造出精确可解的标量场统计量解析解。
2024-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark spinor inflation -- theory primer and dynamics
讨论了单个暗旋量场驱动的暴胀。我们定义了暗旋量场的概念,并导出了这种物质源的宇宙学场方程。确定了暴胀的条件,并给出了一个精确可解的模型。我们求出了该场量子涨落的功率谱,并与标量场暴胀的结果进行了比较。
2008-05-16 astro-ph gr-qc hep-th
Exactly solvable model for cosmological perturbations in dilatonic brane worlds
我们建立了一个模型,其中宇宙学扰动解析求解的基础上的电子膜世界。体标量场在体中具有指数势,并与膜张力指数耦合。体标量场在膜上产生幂律暴胀。包括标量场的反作用,可以找到精确的背景度量。然后导出了适当满足膜上的结条件的宇宙学扰动的精确解。这些解为我们理解膜上宇宙学扰动的行为与体几何之间的联系提供了一个有趣的模型。利用这些解,研究了体引力场在暴胀膜上引起的各向异性应力的行为。
2003-07-15 astro-ph gr-qc hep-th
Hybrid natural inflation from non Abelian discrete symmetry
一个自发破缺的整体离散对称性可能具有与拉格朗日量中的低维项的近似连续对称性的自发破缺相关联的伪Goldstone模式。这些都为暴胀子提供了自然的候选者,可以产生缓慢的滚动暴胀。我们表明,在非阿贝尔离散对称的情况下,伪戈德斯通模式很容易耦合到进一步的标量场的方式,通货膨胀的结束是由这些额外的标量场,产生混合通货膨胀。在这种情况下,我们给出了一个简单的参数化的通货膨胀的潜力,确定的通货膨胀参数,并表明,现象学成功的通货膨胀是可能的,同时保持对称性破缺的规模sub-Plankian。与自然通货膨胀不同,通货膨胀的规模可以很低。我们构造了两个简单的混合暴胀模型,一个是非超对称的,一个是超对称的。在后一种情况下,不需要选择太小的参数。
2010-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Some aspects of non-abelian gauge field inflation model
本文在中间和对数中间情景下研究了非阿贝尔规范场暴涨(规范-暴涨)模型。这两种情况下,该模型的重要参数。数值研究表明,中尺度和对数尺度的尺度膨胀与WMAP 9观测资料是一致的。对于中等暴胀,宇宙学尺度因子展开为:$a(t)=a_0\exp(At^f)$($A>0, 0<f<1$),$N\geq 100$情况导致$0.02<r<0.11$($r$是张量标量比),$N\simeq50 $情况导致$n_s\simeq 0.96$($n_s$是谱指数)。这些微扰参数的约束条件与Planck和WMAP 9数据一致。对于对数中位数模型,其中比例因子扩展为:$a(t)=a_0 \exp(a[\ln t]^λ)$($λ>1, A>0$)、$N\geq 200$和$λ=2$病例导致与观测数据的有趣一致性。
2014-01-06 gr-qc
Emerging chromo-natural inflation
驱动暴胀的赝标量粒子与规范场的位移对称耦合提供了一种独特的探测宇宙暴胀的方法。我们证明了SU(2)规范群的经典各向同性背景规范场是如何从过去的标准量子力学真空发展而来的。在暴胀的过程中,理论动态地从近似阿贝尔的状态演变成固有的非阿贝尔状态,对标量和张量功率谱有不同的预测。后一种机制非常类似于被称为色自然暴胀的设置,尽管我们在这里的主要焦点是参数空间的一个新部分,到目前为止还没有得到多少关注。对于单场慢滚暴胀模型,大尺度可能会在阿贝尔区退出视界,从而确保与宇宙微波背景中各向异性的观测结果一致,而较小尺度则会经历非阿贝尔效应。这导致随机引力波背景在小尺度上的强烈增强,例如在地面干涉仪可达到的频率上。对于标量功率谱,由于非线性贡献而产生类似的增强。
2019-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Mass inflation inside non-Abelian black holes
分析了Einstein-Yang-Mills-Higgs理论中静态球对称黑洞的内部几何。结果发现,与阿贝尔情况相反,一般情况下,在非阿贝尔黑洞内部不形成内(柯西)视界。相反,这些解接近柯西视界,但随后经历了质量函数的巨大增长,这种现象可以被称为“质量膨胀”,类似于在Reissner-Nordstrøm解的扰动中观察到的现象。观察到有和没有希格斯场的理论之间的显着差异。如果没有希格斯场,YM场会引起质量暴胀的反复循环--以剧烈的“爆炸”形式出现--被静止期和随后接近柯西视界所打断。在希格斯场中,没有这样的循环发生。除了类属解之外,还有非类属族在$r=0$处具有史瓦西、Reissner-Nordstrøm和伪Reissner-Nordstrøm型奇点。
1997-11-10 gr-qc
A universal constraint on axion non-Abelian dynamics during inflation
本研究针对暴胀期间轴子与非阿贝尔规范场的Chern-Simons耦合,发现规范场自相互作用及非线性耦合显著重整化模函数,并通过对传播子施加微扰性得到与强反作用估计相竞争的普适参数约束。
2024-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scale-dependent chirality as a smoking gun for Abelian gauge fields during inflation
本研究超越近似解析方法,数值研究了轴子暴胀中阿贝尔规范场产生的粒子和标张量谱,发现尺度依赖的手性特征并推导出一致性关系,为识别多场动力学提供重要工具。
2024-12-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Abelian $S$-term dark energy and inflation
我们研究了广义$SU(2)$ Proca理论中的宇宙三元组的作用,特别是在涉及规范场强度张量$F_{μν}$的对称版本$S_{μν}$的拉格朗日量中的一个部分中,对暗能量和原始膨胀的作用。对于暗能量,三元组渐近地表现为一对辐射完美流体,其能量密度对于$S$项为负,但对于Yang-Mills项为正。这导致了一个有趣的动态微调机制,产生了一个组合的状态方程参数$ω\simeq -1$,因此,到一个永恒的时期的加速各向同性膨胀的初始条件的频谱充足。关于原始暴胀,相关动力系统的临界点之一可以描述由$S$项维持的各向同性慢卷暴胀的延长期。这一时期结束时,杨米尔斯项占主导地位的能量密度,导致辐射主导的时代。不幸的是,与暗能量的情况相反,原初暴胀的情况对耦合常数和初始条件非常敏感。整个模型,包括涉及$S_{μν}$的拉格朗日量的其他部分,可能会避开最近来自引力波信号GW 170817及其电磁对应物GRB 170817 A的强约束。
2018-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Remarks on a solvable cosmological model
在空间平坦的Robertson-Walker度规下,给出了具有宇宙学常数的爱因斯坦方程的精确解析解.这被解释为宇宙学弗里德曼模型的各向同性勒梅特型版本。最近发现的宇宙加速和宇宙暴胀模型理论的影响是在视图中。这个解决方案的一些性质指出作为一个结果的模型的数值研究。
2001-10-05 gr-qc
Abelian Higgs model in power-law inflation: the propagators in the unitary gauge
本文研究了幂律暴胀背景下破缺相阿贝尔希格斯模型在幺正规范下的量子化与传播子,发现电场关联在超哈勃尺度被增强而磁场被抑制,且满足Faraday定律层级结构。
2021-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonlinear perturbations from the coupling of the inflaton to a non-Abelian gauge field, with a focus on Chromo-Natural Inflation
最近提出了几种利用空间正交真空期望值(VEV)的SU(2)矢量三元组的暴胀模型。在暴胀过程中,矢量模的一个(张量)组合$t$在某个动量范围内被放大。由于矢量VEV,这种组合在线性水平上与引力波(GW)混合,导致GW放大,这在文献中已经得到了很好的研究。这类模型中的标量扰动到目前为止只在线性水平上进行了研究。我们执行第一步的非线性计算作为一个例子的原始模型的颜色自然膨胀。我们计算的标量功率谱所产生的耦合的组合$t$的暴胀子的贡献。这种贡献主要由模型的一个参数(即矢量场的涨落质量与哈勃速率之间的比值)控制,并且,对于这个参数的大范围,它可以显着影响从线性理论获得的现象学。这种非线性的贡献是显着的蓝色,改善了两点函数和宇宙微波背景(CMB)数据之间的比较。这种增长也可能与较小尺度的现象学有关,例如大尺度结构、CMB扭曲和原始黑洞。
2018-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Production and backreaction of massive fermions during axion inflation with non-Abelian gauge fields
研究了在经典SU(2)规范场背景下轴子驱动暴胀过程中大质量类矢量费米子的产生和反反应。我们证明了由于与费米子的相互作用而产生的所有紫外发散都可以被轴子波函数的重整化和规范耦合所吸收。费米子-轴子相互作用的影响在对称性要求的无质量极限中消失。对于质量极大的费米子,在轴子、规范场和引力场之间会产生接触相互作用。在这个质量极限下,我们发现通常的轴子-规范场相互作用被诱导,然而,另外我们观察到轴子自相互作用的出现,以及轴子与爱因斯坦张量的动力学编织。这些新的轴子衍生物的相互作用提出了有趣的机会,模型的建立和现象学。
2022-04-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Lattice simulations of Abelian gauge fields coupled to axions during Inflation
我们利用格子模拟研究了一个通过Chern-Simons相互作用耦合到U(1)规范场的轴子暴胀模型。这些类型的模型已经研究了晶格模拟的上下文中的再加热。在这项工作中,我们专注于深暴胀阶段,并讨论了新的方面,需要考虑,以模拟规范场在这一制度。我们的主要结果是精确地再现了由轴子在其势上的滚动引起的格点上规范场的增长,从而恢复了线性微扰理论对该模型的结果。为了做到这一点,我们详细研究了空间离散化,通过选择的空间衍生物的晶格,影响的规范场的动力学。我们发现规范场的演化对空间离散方案的选择是高度敏感的。然而,我们能够确定一个离散化方案的增长的规范场的格点再现连续空间具有良好的精度。
2022-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anatomy of single-field inflationary models for primordial black holes
我们构造了一个解析可解的简化模型,该模型捕捉了大多数单场暴胀模型中原始黑洞(PBH)产生的基本特征。该结构利用了恒定滚转(或慢速滚转)阶段和之前的超慢速滚转阶段之间的Wands对偶性,并且可以通过两个连接抛物线的简单暴胀子势来实现。在这个框架内,有可能制定明确的通货膨胀的情况下,符合CMB的意见和丰富的生产PBH的任意质量。我们量化的曲率功率谱中的峰的形状在不同的暴胀的情况下的变化,并讨论其对探测PBH标量诱导的引力波背景的影响。我们发现,COBE/Firas $μ$ -扭曲约束排除生产PBH重于$10^4 M_\odot$在单场膨胀。
2022-06-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anisotropic inflation in Brans-Dicke gravity
本文研究了具有阿贝尔规范场的Brans-Dicke引力中的各向异性暴胀,其中规范场与暴胀子非最小耦合。我们表明,各向异性的程度,慢滚近似下,是成比例的慢滚参数的理论。作为证明,我们考虑了暴胀的位移二次势。通过改变Brans-Dicke模型中的参数,对模型进行了数值计算,研究了各向异性的行为。我们发现,该解在相空间中是一个吸引子,各向异性随着e-折叠数的增加而增加。各向异性依赖于Brans-Dicke参数$ ω$、标量场的初始值以及标量场和阿贝尔规范场耦合函数的常数参数$ c $。如果我们考虑来自CMB的e-折叠数的上限,即$ 60 $ e-折叠,通过增加$ ω$和$ c $,各向异性没有时间离开视界并被抑制。
2017-11-02 gr-qc