What We Can Learn from the Running of the Spectral Index if no Tensors are Detected in the Cosmic Microwave Background Anisotropy
在本文中，我们的假设下，没有张量从通货膨胀将在未来测量的专用实验，并认为，虽然单场慢卷模型的通货膨胀的频谱指数的运行将很难被检测到，在多场模型的运行可以很大，由于其强相关性与非高斯。因此，运行的检测可能与充气期间存在多于一个的有效标量自由度有关。
2015-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary Universe with Anisotropic Hair
我们研究了一个矢量场与暴胀子场耦合的暴胀情形，并证明了暴胀宇宙在各种耦合函数下都具有各向异性。这种各向异性暴胀是一种跟踪解，其中矢量场的能量密度遵循暴胀子场的能量密度，而与初始条件无关。我们发现了一个普遍的各向异性和慢卷参数的通货膨胀之间的关系。我们的发现具有观测意义，并为宇宙无毛猜想提供了一个反例。
2009-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Nature of Primordial Fluctuations from Anisotropic Inflation
本文研究了各向异性暴胀中原初涨落的统计性质，暴胀是由与暴胀子耦合的矢量场实现的。通过推广各向同性暴胀中的平切片规范，我们找到了一个适合于各向异性暴胀的规范，我们称之为正则规范。利用正则规范，我们揭示了曲率扰动、矢量波和引力波之间的耦合结构。我们确定了两个来源的各向异性，即各向异性由于宇宙的各向异性膨胀和由于各向异性变量之间的耦合。事实证明，后一种效应占主导地位。由于曲率扰动与矢量波的耦合最强，曲率扰动的统计各向异性比引力波的统计各向异性大。我们发现了曲率扰动与引力波之间的互相关，而这种互相关在传统暴胀中是不存在的。我们还发现了引力波的线偏振。最后讨论了所得结果的宇宙学意义。
2010-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Solid Inflation
我们开发了一个宇宙学模型，其中原始暴胀是由“固体”驱动的，“固体”被定义为服从某些对称性并自发破坏其中某个子组的三个衍生耦合标量场的系统。对称性破缺的模式与标准暴胀模型有很大的不同：时间平移是不破缺的。这使得我们的模型无法符合绝热微扰的标准有效场论描述，从而对宇宙学扰动的动力学产生了至关重要的影响。最值得注意的是，曲率扰动中的非高斯性异常大，f_NL ~ 1/（ε. c_s^2），并且具有一种新颖的形状：在压缩极限处达到峰值，各向异性依赖于如何接近极限。其他不寻常的特征包括在膨胀过程中没有绝热波动模式-这并不影响它们的存在和膨胀后的近尺度不变性-以及张量模式的轻微蓝色倾斜。
2012-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Baryogenesis after Anisotropic Inflation
当我们考虑引力子问题时，引力重子生成在宇宙的标准热历史中可能不会产生足够的重子不对称性。因此，有人认为宇宙的各向异性可以通过增加Ricci标量曲率的时间变化来增强重子不对称性的产生。研究了各向异性暴胀结束时产生的各向异性引力重子生成。虽然我们证实了所产生的重子不对称性比原来的各向同性宇宙学模型得到了增强，但考虑到最近CMB观测对各向异性的约束，我们发现仅仅通过引力重子生成而不受引力子问题的影响仍然很难得到所观测到的重子不对称性.
2016-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Statistical anisotropy as a consequence of inflation
宇宙暴胀仍然是早期宇宙中产生合理初始条件的一种独特机制。特别地，它产生了功率谱由量子场论基本原理决定的原始准经典微扰。在这项工作中，我们注意到这样一个事实，即在暴胀的早期阶段永久产生的准经典扰动打破了宇宙学背景的均匀性和各向同性。在这种不均匀背景下，小尺度量子真空模的演化导致了原初功率谱的统计各向异性，这种统计各向异性可以在可观测的大尺度结构和宇宙微波背景中表现出来。该效应被预测为具有由四极子主导的几乎尺度不变的形式，并且可以作为暴胀情景的非平凡测试。这种统计各向异性的大小的理论预期取决于关于波数的trans-Planckian区域中的物理学的假设。
2010-02-25 astro-ph.CO gr-qc
Anisotropic inflation reexamined: upper bound on broken rotational invariance during inflation
暴胀过程中光矢量场与标量场耦合的存在给出了一个独特的预言：观测到的宇宙微波背景（CMB）的相关函数变得统计各向异性。我们研究了这种模型的普朗克2013年CMB温度数据得出的统计各向异性的电流约束的影响。基于吸引子解的计算表明，功率谱中各向异性的大小与$N^2$成正比，其中$N$是从暴胀结束算起的暴胀次数的$e$。在本文中，我们证明了吸引子解与当前界不相容，并使用各向异性膨胀的另一个分支导出了新的预测。此外，我们通过引入首阶慢滚修正改进了扰动模函数的计算。我们发现，各向异性大致正比于$[2(\varepsilon_H+4η_H)/3-4(c-1)]^{-2}$，其中$\varepsilon_H$和$η_H$是通常的慢滚参数和$c$是在模型中的参数，无论一个暴胀子场的潜力的形式。普朗克的边界意味着在暴胀过程中旋转不变性的破坏（由背景均匀剪切除以哈勃速率表征）被限制为小于${\cal O}(10^{-9})$。这个界限比时间平移不变性的破坏幅度小许多数量级，观察到的是${\cal O}(10^{-2})$。
2019-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Statistical Anisotropies in Gravitational Waves in Solid Inflation
固体膨胀可以支持长时间的各向异性膨胀。我们计算了各向异性固体暴胀中标量和张量功率谱的统计各向异性及其互相关。张量-标量互相关既可以是正的也可以是负的，与张量自相关相比，它对CMB图中TT和TB谱的统计各向异性的影响更为显著。张量功率谱包含来自四极和八极角模式的潜在可比贡献，这不同于标量、互相关或标量双谱的功率谱，其中四极型统计各向异性在八极上占主导地位。
2014-05-16 astro-ph.CO hep-th
Implementation of two-field inflation for cosmic linear anisotropy solving system
我们概述了修改的数值玻尔兹曼代码宇宙线性各向异性求解系统（CLASS），以包括额外的通货膨胀领域。首先描述代码的功能，稍后解释如何以及在何处进行修改。在本研究中，我们专注于实施一个两个领域的通货膨胀模型所需的修改，与规范的动力学项和多项式的潜力，没有交叉项，第二场的光谱上的效果提出了初步的结果。利用C语言的类和结构以及程序提供的通用Runge-Kutta积分工具，开发了代码的适应性。
2021-04-25 astro-ph.CO hep-th
Statistical Anisotropy from Vector Curvaton in D-brane Inflation
我们研究了在IIB型弦论的暴胀D膜模型中嵌入向量曲率范式的可能性。向量曲率等同于U（1）规范场，它存在于D3-膜的世界体积上，D3-膜可以是静止的，也可以在内部空间中进行一般运动。该矢量场被认为是一个旁观者场，它调节着矢量场的演化。在这种设置中，假设微扰子演化为e^（-ε）\propto a ^2，其中a（t）是比例因子，则矢量曲率能够在曲率扰动的谱和双谱中产生可测量的统计各向异性。我们的工作构成了探索这种独特的特征是如何从自然出现在宇宙学的弦论模型中的几个光场的存在中产生的第一步。
2012-11-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Clustering Fossil from Primordial Gravitational Waves in Anisotropic Inflation
暴胀模型可以将小尺度密度扰动与长波长引力波（GW）以张量-标量-标量（TSS）双谱的形式关联起来。这种关联影响了宇宙中的质量分布，并导致了四极各向异性形式的密度场模式的非对角关联。有趣的是，这种效应甚至在张量模重新进入视界时衰减后仍然存在，称为化石效应。因此，密度涨落的不同傅立叶模之间的非对角关联函数可以作为探索大尺度GW和化石效应背后的暴胀机制的一种途径。单场慢卷膨胀模型一般预测TSS中的四极各向异性非常小，而在多场膨胀模型中，可以观察到这种效果。因此，这种大尺度的四极各向异性可以被认为是不同暴胀模型的光谱。此外，在各向异性暴胀模型中，曲率扰动功率谱存在四极各向异性。在这里，我们认为TSS的各向异性膨胀模型，并表明四极各向异性的形状是不同的，比在单场模型。此外，在这些模型中，四极各向异性被投影到优选方向，其幅度与$g_* N_e$成比例，其中$N_e$是曲率扰动功率谱中e折叠的数量，$g_*$是四极各向异性的幅度。我们使用这个关联函数来估计大尺度GW以及优选方向，并讨论了在像欧几里德和21厘米调查的星系调查的信号的可检测性。
2015-06-02 astro-ph.CO hep-th
Large scale anisotropy due to pre-inflationary phase of cosmic evolution
我们表明，在宇宙演化的各向异性前暴胀阶段产生的扰动可能会影响今天的宇宙学观测的一定范围内的参数。由于宇宙在如此早期的各向异性性质，它可以解释一些观测到的大尺度各向异性信号。特别是，我们认为，CMB四极和八极的排列可以解释的萨克斯-沃尔夫效应，由于大尺度各向异性模式从宇宙学演化的早期。我们还评论如何观察到的偶极调制的CMB功率可以在这个框架内解释。
2011-10-03 astro-ph.CO hep-ph
Planck 2015 constraints on the non-flat $Λ$CDM inflation model
我们使用非平坦$Λ$ CDM模型中早期暴胀期间量子涨落产生的能量密度不均匀性功率谱研究了普朗克2015年宇宙微波背景（CMB）各向异性数据。与早期对非平坦模型的分析不同，非平坦模型假设能量密度不均匀性的幂律功率谱不一致，我们发现普朗克2015年的数据本身以及与重子声学振荡测量相结合的数据，都相当好地拟合了一个封闭的$Λ$ CDM模型，其中空间曲率贡献了当前宇宙学能量密度预算的百分之几。在这个模型中，测量的哈勃常数和非相对论物质密度参数与大多数其他数据确定的值吻合得很好。取决于参数值，闭合的$Λ$ CDM模型相对于倾斜的、空间平坦的$Λ$ CDM情况具有降低的功率，并且可以部分地减轻低多极CMB温度各向异性不足，并且可以帮助部分地调和CMB各向异性和弱透镜$σ_8$约束，代价是稍微恶化对较高多极CMB温度各向异性数据的拟合。我们的结果很有趣，但也是试验性的;需要更彻底的分析来正确衡量它们的意义。
2018-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-gaussianity and Statistical Anisotropy in Cosmological Inflationary Models
我们研究了一些宇宙学暴胀模型的统计描述子，这些模型使我们能够得到大水平的非高斯性和违反统计各向同性。基本上，我们研究了两类不同的模型：一个模型，只包括标量场扰动，特别是一个子类的小场慢卷模型的通货膨胀与规范的动力学条款，和模型，承认矢量和标量场扰动。我们研究前者表明，它是可能的，以达到非常高的，包括可观察的，非高斯的水平f_{NL}和\tao_{NL}的原始曲率微扰的双谱B_B和三谱T_B中的值分别。这样的结果是通过在谱P_r、双谱B_r和三谱T_r中进行环路校正而获得的。即使在充盈过程中产生微膨胀，f_{NL}和\tao_{NL}也会出现较大值。对于后者，我们研究了原始曲率扰动的谱P_∞，双谱B_∞和三谱$T_∞，其中原始曲率扰动是由标量场和矢量场扰动产生的。考虑到单圈贡献可能在树级项上占主导地位的可能性，计算了矢量场扰动的树级和单圈贡献。计算非高斯性f_{NL}和\tao_{NL}的水平，并将其与功率谱中的统计各向异性的水平g_∞相关。对于功率谱中非常少量的统计各向异性，非高斯性的水平可能非常高，在某些情况下超过了当前的观测极限。
2010-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Planck 2015 constraints on the non-flat XCDM inflation model
我们研究了普朗克2015年宇宙微波背景（CMB）各向异性数据，使用能量密度不均匀性功率谱在非平坦XCDM模型的早期暴胀时期的量子涨落。在这里，暗能量使用具有负状态方程参数的流体进行参数化，但是流体声学不均匀性的速度被设置为光速。我们使用这个简单的参数化的动态暗能量，这是相对简单的计算中使用，在第一次尝试获得一些洞察暗能量动力学和非零空间曲率如何共同影响CMB各向异性数据的约束。与早期的非平坦模型的分析，我们使用物理上一致的功率谱的能量密度不均匀性。我们发现普朗克2015年数据与重子声学振荡测量结果相当好地拟合了封闭的XCDM模型，其中空间曲率贡献了当前宇宙学能量密度预算的百分之一。在这个模型中，测量的哈勃常数和非相对论物质密度参数与大多数其他数据确定的值吻合得很好。取决于参数值，相对于倾斜的、空间平坦的$Λ$ CDM情况，封闭的XCDM模型具有降低的功率，并且似乎部分地减轻了低多极CMB温度各向异性不足，并且可以帮助部分地调和CMB各向异性和弱透镜$σ_8$约束，代价是稍微恶化了对更高多极CMB温度各向异性数据的拟合。然而，封闭的XCDM通货膨胀模型似乎并没有改善协议，如果在所有相比，封闭的$Λ$ CDM通货膨胀的情况下，即使它有一个更多的自由参数。我们的结果很有趣，但也是试验性的;需要更彻底的分析来正确衡量它们的意义。
2018-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The anisotropic power spectrum and bispectrum in the f(phi) F^2 mechanism
暴胀子φ与矢量动力学项F^2的适当耦合给出了冻结的和标度不变的矢量扰动。我们计算的宇宙学扰动zeta，考虑到经典的向量场，必然会产生在大尺度暴胀过程中，这种耦合的结果。这通常导致zeta的各向异性太强的功率谱。具体而言，如果膨胀持续的时间比产生CMB模式所需的最小量多约5 e倍（约50 e倍），则各向异性超过1%水平（10%水平）。这个结论适用于，除其他外，应用这种机制的磁，各向异性膨胀，并在膨胀结束时通过瀑布场耦合到矢量（在这种情况下，不可避免的贡献，我们得到的是有效的整个膨胀，它是独立的瀑布场）的各向异性扰动的产生。对于一个调谐的暴胀持续时间，在功率谱中的1%（10%）的各向异性对应于各向异性双谱，它像在压缩极限中的局部双谱一样被增强，并且具有有效的局部f_{NL} ~3（~30）。更一般地说，扰动的显著各向异性可能是在暴胀期间维持高于0的自旋场的所有模型的自然结果。
2012-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anisotropic Constant-roll Inflation
我们研究了在规范场与暴胀子耦合的情况下的恒滚暴胀。通过施加常数各向异性条件，我们找到了新的精确的各向异性常数滚动暴胀解，其中包括各向异性幂律暴胀作为特殊情况。我们还数值表明，新的各向异性解决方案是相空间中的吸引子。
2018-02-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
How Inflation Might Explain Large-Scale Anisotropy
National University of Singapore（新加坡国立大学）
该研究针对宇宙大尺度各向异性与暴胀图景的潜在矛盾，通过放宽时空挠率为零的限制，提出挠率暴胀理论，解释了各向异性的自然起源及在当今宇宙大尺度的信号来源。
2026-09-22 astro-ph.CO gr-qc
Clustering Fossils in Solid Inflation
在固体暴胀中，单场非高斯一致性条件被破坏。结果表明，长张量扰动在大尺度结构功率谱中诱导出四极各向异性形式的可观测聚类化石。在这项工作中，我们重新研究了双谱分析的标量和张量标量标量的一般参数空间的固体。我们考虑模型的参数空间，其中生成的非高斯性水平与普朗克约束一致。针对这一允许的模型参数范围，我们计算了由长张量扰动在标量扰动功率谱上引起的四极各向异性。我们认为，在未来的星系巡天中，可以探测到来自原始引力波的化石集群在大尺度结构上的印记。
2014-09-10 astro-ph.CO hep-th
Non-Gaussianity and statistical anisotropy from vector field populated inflationary models
本文综述了暴胀的矢量场模型，特别是SU（2）矢量多重态模型的统计各向异性和非高斯性预测。与阿贝尔规范群相比，非阿贝尔规范群引入了更丰富的预测，主要是因为向量场自相互作用的存在。原始向量场可以违反各向同性，在后期的共动曲率波动zeta中留下它们的印记。我们提供的关联函数的解析表达式zeta到四阶和分析其振幅和形状。在这些模型中预期的统计各向异性签名是重要的，并且潜在地，对双谱和三谱的各向异性贡献可以克服各向同性部分。
2010-01-22 astro-ph.CO
Anisotropic Non-Gaussianity from a Two-Form Field
我们研究一个暴胀的情况下，一个暴胀子夫妇非平凡的两种形式的领域。首先，我们证明了各向异性膨胀可以实现为吸引子解决方案，并在膨胀过程中保持两种形式的头发。统计各向异性可以发展，因为累积的各向异性相互作用诱导的背景两种形式的字段。曲率扰动的功率谱具有扁长型各向异性，与具有扁长型各向异性的矢量模型相反。我们还评估了双谱和三谱的曲率扰动，采用在形式主义的基础上相互作用的哈密顿。我们发现非线性估计量$f_{NL}$和$τ_{NL}$与功率谱中统计各向异性的幅度$g_*$相关。与矢量模型不同，$f_{NL}$和$τ_{NL}$在压缩极限都消失了。然而，估计量$f_{NL}$可以达到10的数量级在等边和折叠的限制。这些结果与Planck约束下的$f_{NL}$的最新结果是一致的。
2013-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Simple Types of Anisotropic Inflation
我们显示了一些简单的宇宙学解的引力理论与二次里奇曲率项添加到爱因斯坦-希尔伯特拉格朗日表现出各向异性的通货膨胀。哈勃膨胀率是恒定的，在三个正交方向上是不相等的。我们描述了最简单的这些均匀和各向异性的宇宙模型从其自然的初始状态的演变，并评估他们将创建从统计各向同性的波动在各向异性膨胀期间产生的偏差。在这些模型中，各向异性膨胀不是一个后期吸引子，但接近最终各向同性de Sitter状态的速度很慢，有利于在微波背景中产生可观察到的各向异性统计效应。统计各向异性将不是尺度不变的，并且统计各向异性的水平将随着尺度而增长。
2010-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effective Field Theory of Anisotropic Inflation and Beyond
我们发展了一个研究具有不同对称性破缺模式的暴胀的有效场论框架。作为一个原型，我们从EFT的角度制定各向异性膨胀和构造一个有效的行动的Nambu-Goldstone玻色子的破缺的时间平移和旋转对称性。我们还计算了标量两点关联函数的统计各向异性的有效行动的简洁的例子。
2020-08-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scale and shape dependent non-Gaussianity in the presence of inflationary vector fields
我们考虑宇宙暴胀模型，其中矢量场在原始曲率微扰$ζ$的产生中起一定的作用。这样的模型是有趣的，因为所涉及的矢量场自然种子统计各向异性的原始波动，最终可能会留下一个可测量的印记宇宙微波背景波动。在这篇文章中，我们估计的尺度和形状依赖的影响，非高斯（NG）参数由于尺度依赖的统计各向异性分布的波动。具体而言，我们使用的四极形式的波动的功率谱（PS）：$P_ζ(\vec{k})\equiv P_ζ(k)[1+g_ζ(k)(\hat{n} \cdot \hat{k})^2 ]$，其中$g_ζ(k)$是唯一的数量参数化的统计各向异性的水平和$\hat{n}$是一个单一的矢量指向的首选方向。然后，我们通过$δN$的形式主义的NG参数上的$g_ζ(k)$的运行的贡献进行评估。我们特别关注的细节$f_{\rm NL}$ NG参数，与双谱$B_ζ$，但高阶NG参数的结构是简单的概括。虽然在PS的统计各向异性的水平受到最近的观测严重限制，统计各向异性信号的重要性，在更高的顺序emulator仍然有待确定，这是我们在这里解决的主要任务。对统计参数如NG参数和统计各向异性水平的形状和尺度依赖性（或运行）的精确测量可以为模型的建立和确定暴胀矢量场的存在（或不存在）及其在暴胀机制中的作用提供相关元素。
2014-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological correlation functions in scalar and vector inflationary models
本论文主要研究暴胀理论和宇宙学扰动中的三个主要问题：暴胀过程中曲率涨落功率谱的圈修正;各向异性暴胀前宇宙学中宇宙学涨落的演化;暴胀模型的统计各向异性和非高斯性预测。目前，对宇宙学关联函数的二阶和高阶修正的研究以及对二阶以上修正的计算更有趣的是，几乎前所未有的机会用新的和越来越精确的实验数据来对抗理论，这将在早期宇宙的物理学中揭示更多的光。在循环计算的背景下，我们计算了单场暴胀模型中标量-张量相互作用引起的修正（对于标准慢卷模型和具有非正则动力学项的拉格朗日方程描述的模型）。在各向异性宇宙学的背景下，也是在观测到宇宙微波背景（CMB）涨落“异常”的启发下，我们计算了SU（2）矢量场暴胀模型中曲率涨落的双谱和三谱，分析了暴胀模型中曲率涨落的统计各向异性特征;最后，我们研究了具有Bianchi I型背景度规、能量密度由无压流体控制和存在宇宙学常数的宇宙的宇宙学扰动。
2010-04-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The squeezed limit of the solid inflation three-point function
最近提出的“固体膨胀”模型具有一个独特的三点函数的标量扰动与各向异性，纯四极，压缩极限。我们通过一个非常简单的计算确认了这一结果以及三点函数的整体振幅，其中我们从一开始就关注压缩极限，并遵循推导一致性关系所采用的标准逻辑。我们的系统违反了一致性关系，但在压缩极限下，三点函数仍然可以交换为背景相关的两点函数，这是立即计算的。此外，我们利用这些简单的方法得到了一些新的结果，即涉及向量和张量扰动的三点算子的压缩极限。
2013-07-30 astro-ph.CO hep-th
Statistical anisotropy of primordial gravitational waves from generalized $δN$ formalism
本文演示了如何使用广义$δN$形式化计算大尺度涨落与原初引力波演化，推导出描述视界交叉处涨落到暴胀结束时引力波映射的解析公式，并据此分析了非零线性极化条件及单、多规范场模型的定性差异。
2024-08-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spectral Distortion Anisotropy from Inflation for Primordial Black Holes
单场暴胀模型，寻求大大提高小规模的权力，以形成原始的黑洞预测压缩双谱，这是增强了这种小规模的权力和一个潜在的可检测的增强CMB光谱失真。尽管有这种组合，CMB尺度上的谱失真各向异性仍然很小，因为压缩双谱表示尺度的不可观察的调制，而不是耗散并形成$μ$谱失真的短波长声功率的局部振幅。领先的顺序振幅效应来自本地调制的声学耗散在开始的$μ$时代在热化结束时，由一个长波长模式，与CMB各向异性本身。由热化时的同动视界与最小可探测的原始CMB尺度之比的平方引起的抑制的补偿因子（$\sim 0.0005$）和$μ$的最大允许增强（$\sim 5000$）在$μT$交叉频谱中留下的信号由于灵敏度和分辨率仍然远远超出PIXIE或LiteBIRD的能力，同时保持比单场慢滚膨胀大得多，潜在的可观察性。
2021-12-09 astro-ph.CO
Anisotropic Inflation with General Potentials
最近观测数据的异常表明，在暴胀时期可能会产生一些“各向异性的头发”。为了获得关于这种各向异性头发对膨胀模型的影响的一般信息，我们研究了使用几种类型的势的涉及一个矢量和一个标量的各向异性膨胀模型。我们确定了各向异性程度与矢量场和标量场的分数之间的一般关系，并得出结论，各向异性的行为独立的潜力。我们还将我们的研究推广到多方向各向异性的情况。
2015-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gaugid inflation
原始引力波的频谱是暴胀观测中最强有力的观测之一，通常被认为是暴胀能量尺度的直接探测器。我们提出了一个简单的模型，其中控制这个可观察到的动态是非常不同的，比在标准的通货膨胀范式。该模型是基于一个特殊的有限密度相-磁规范-这源于一个高度非线性的有效理论的三重阿贝尔规范场。Gaugid扩展了均匀各向同性固体的概念，因为它的波动谱包括螺旋度-2声子。我们展示了如何，在实施gaugid驱动通货膨胀，螺旋度-2声子与引力子混合，显着影响的原始张量谱的大小。该理论的其余特征，特别是矢量和标量扰动，与固体暴胀非常相似。
2017-06-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation and CMB Anisotropy from Quantum Metric Fluctuations
我们提出了一个早期和晚期宇宙的宇宙学演化模型，它与观测数据相一致，自然地解释了暴胀和暗能量的起源。我们证明了没有物质场的FLRW空间（以下简称空空间）的de Sitter加速膨胀是其自然状态，并且该模型不需要标量场或宇宙学常数或任何其他假设.这是因为德西特态是严格的数学上一致的单圈量子引力方程的精确解，该方程适用于有限质量壳的空FLRW空间。没有物质场的空间并不是空的，因为它总是具有度规的自然量子涨落，即引力子。因此，空的（在这个意义上）空间充满了引力子，这些引力子对它随时间的演化具有反作用，形成自洽的德西特瞬子，导致宇宙的指数加速膨胀。在宇宙演化的开始和结束时，宇宙被假定为空的，这解释了暴胀和暗能量的起源。这种情况导致预测参数1+w的符号在两种情况下应该是相反的，这一事实与观测结果一致。引力子数量的涨落导致其能量密度的涨落，这又导致了观测到的10^-5量级的CMB温度各向异性和CMB极化。在这种情况下，它不是一个假想的标量场产生的膨胀和残余引力波，但相反，引力波（引力子）产生暗能量，膨胀，CMB各向异性和极化。
2015-02-08 astro-ph.CO hep-th physics.gen-ph
Anisotropic inflation with a non-minimally coupled electromagnetic field to gravity
我们考虑非极小引力模型的$Y(R) F^2$ -形式.我们研究了一个特殊的情况下，该模型的高阶导数被消除，但标量曲率$R$是通过约束$Y_RF_{mn}F^{mn} =-\frac{2}{κ^2}$保持动力学。所得到的有效流体可以用电磁场与真空的相互作用来表示，即真空的能量密度随$R$的变化而变化，而常规电磁场的能量密度则随$\frac{Y(R)}{2}$的变化而变化。我们给出了各向异性膨胀的精确解，假设宇宙的体积标度因子呈现幂律膨胀。方向标度因子不一定表现出幂律扩展，这将引起恒定的扩展各向异性，而是非平凡地扩展并引起最终收敛到非零常数的非单调演变的扩展各向异性。基于这一事实，我们讨论了各向异性的e折叠在膨胀过程中，通过考虑所观察到的标度不变性的CMB和要求宇宙经历相同数量的e折叠在所有方向上。我们计算了膨胀结束时的剩余膨胀各向异性，尽管由于膨胀各向异性的非单调行为，宇宙的所有轴在膨胀结束时都经历了相同数量的e-折叠。我们还讨论了在暴胀的前几次e折叠中修正电磁场的产生及其对真空的持续性，直到暴胀结束。
2017-11-16 astro-ph.CO gr-qc
Primordial Power Spectra from Anisotropic Inflation
我们研究宇宙学扰动的动力学理论的膨胀，其中阿贝尔规范场耦合直接的暴胀，打破共形不变性。当规范场和暴胀子之间的耦合采取特定的形式时，暴胀就变成各向异性，并且各向异性可以在整个暴胀过程中持续存在，从而避免了瓦尔德的无毛定理。在讨论了各向异性在膨胀过程中可以持续存在的情况后，我们计算了一个小的持续各向异性对原始引力波和曲率扰动功率谱的主导作用，使用“在”形式主义的扰动理论。我们发现，原始的宇宙学扰动的功率谱获得显着的方向依赖性和分数方向依赖的张量功率谱相比，标量功率谱被抑制。
2010-10-11 astro-ph.CO
Solid Consistency
我们认为固体暴胀中的$isotropic$标量涨落在超视界极限下是绝热的。在固相过程中，这种绝热模式具有独特的特点：恒定能量密度切片和共动切片不重合，它们的曲率，分别由$ζ$和$\mathcal R$参数化，都随时间演变。这种绝热模的存在意味着Maldacena的压缩极限一致性关系在长模上角平均后成立。一个长波长球标量模与几个短标量模或张量模的关联函数是由短模的标量因子的标度行为固定的，与固体膨胀作用或再加热动力学无关。
2017-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Planck 2015 constraints on the non-flat $ϕ$CDM inflation model
我们使用普朗克2015年宇宙微波背景（CMB）各向异性数据和重子声学振荡距离测量值对非平坦$ϕ$ CDM暴胀模型进行了马尔可夫链蒙特卡罗分析。$ϕ$ CDM模型是一个一致的动力学暗能量模型，其中当前加速的宇宙膨胀由标量场$ϕ$提供动力，该标量场缓慢地滚下逆幂律势能量密度。我们还使用物理上一致的功率谱的能量密度不均匀性，在这个非平坦的模型。我们发现，像封闭的$Λ$ CDM和封闭的XCDM模型，封闭的$ϕ$ CDM模型提供了一个更好的拟合较低的多极区的CMB温度各向异性数据相比，由倾斜的平面- $Λ$ CDM模型。此外，像其他封闭模型一样，该模型减少了普朗克和弱透镜$σ_8$约束之间的张力。然而，高多极区的CMB温度各向异性数据更好地拟合倾斜的平面- $Λ$ CDM模型比封闭的模型。
2018-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Helical Inflation and Cosmic Strings
最近BICEP 2对宇宙微波背景辐射中低多极B模式极化各向异性的探测支持了暴胀宇宙的情景，并表明存在很大的暴胀子场范围。后一个特征可以在弦论的框架下用轴子场来实现。我们提出了这样一个螺旋模型，自然成为一个模型与一个单一的余弦潜力，并反过来减少到（二次）混沌膨胀模型的超普朗克极限。这类模型的张量/标量比$r$稍小，提供了轴子势周期性的特征。我们提出了一个简单的方法来量化这个独特的功能。由于轴子是密切相关的字符串/涡和字符串是无处不在的弦论，我们探讨的可能性，宇宙弦可能有助于观察到的B-模式偏振各向异性。
2014-06-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial anisotropies from cosmic strings during inflation
本文研究了原初宇宙弦在暴胀功率谱上的印记。宇宙弦对曲率扰动功率谱有两种不同的贡献。第一种修正方式在违反各向同性的同时，遵守平移不变性。这在CMB图中产生四极统计各向异性，其受到普朗克数据的约束。第二个贡献打破了均匀性和各向同性，产生偶极功率不对称的变化的温度波动，其幅度下降到小尺度。我们表明，最强的约束弦的张力是从四极各向异性，并认为负责形成弦的基础理论的质量规模不能比大统一理论的规模高得多。给出了弦对CMB角功率谱的对角和非对角分量的预测。
2017-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic Eternal Inflation in a Bianchi Type I Universe
研究了Bianchi I型时空背景下混沌暴胀势的随机永恒暴胀现象。在导出适当的随机Klein-Gordon方程后，我们给出了永恒暴涨的条件。它表明，永恒的通货膨胀发生，各向异性的量必须很小。事实上，它表明，只有当剪切各向异性变量在卡斯纳圆内部的一个小区域内取值时，永恒的通货膨胀才会发生。然后，我们根据随机微积分的技术计算永恒通货膨胀发生的概率。
2017-03-14 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Statistical Anisotropy in Inflationary Models with Many Vector Fields and/or Prolonged Anisotropic Expansion
我们研究了由于标量场扰动，矢量场扰动和各向异性膨胀的统计各向异性的原始曲率微扰的产生最一般的贡献。这样的研究是使用δN形式主义，其中只考虑线性项。在这里，我们考虑两种特定的情况下，导致确定功率谱的原始曲率扰动。在第一个，我们考虑的可能性，在实空间中的场扰动的n-点算子在空间中的旋转下是不变的（统计各向同性）;因此，我们得到尽可能多的水平的统计各向异性的矢量场，因此，几个首选方向。第二种可能性出现时，我们考虑各向异性的扩展，这使我们获得I+a的额外贡献的统计各向异性的生成相比，前者的情况下，是I和a的数量的标量和矢量场分别参与。
2013-06-05 astro-ph.CO
Dynamics of Electroweak Gauge Fields during and after Higgs Inflation
我们研究了$SU(2)_L$乘$U(1)_Y$电弱规范场在Higgs暴胀期间和之后的动力学。特别地，我们研究了暴胀过程中规范场的组态，发现规范场仍然是拓扑非平凡的。我们还发现，规范场的增长是由于参数共振引起的希格斯场的振荡后，通货膨胀。我们发现，陈-西蒙斯数也显着增长。有趣的是，参数放大引起相当大的磁场膨胀后，其最终的幅度取决于各向异性在膨胀期间幸存。
2014-05-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Curvature Perturbations in Anisotropic Inflation with Symmetry Breaking
研究了Bianchi I宇宙中复标量场荷电于$U(1)$规范场下的各向异性暴胀模型的曲率扰动.由于阿贝尔希格斯机制，规范场接收到一个附加的纵模。我们验证了对统计各向异性的主要贡献来自物质场扰动，可以忽略度量扰动的贡献。结果表明，纵模对统计各向异性功率谱的贡献虽然指数很小，但与横模的相应贡献相比具有相反的符号。为了满足曲率扰动各向异性的观测约束，我们得到了规范耦合的上界。
2013-10-31 astro-ph.CO hep-th
The anisotropy of a three- and a one-form
我们计算了三重态与阿贝尔矢量规范场耦合的各向异性信号。在最简单的三种形式暴胀的例子中，矢量涨落的放大是指数的;这使得几乎可以肯定会产生大的各向异性，严重限制了耦合的可行性。
2013-06-27 astro-ph.CO hep-ph
Reconciling Inflation with Anisotropies at Small Scales
National University of Singapore（新加坡国立大学）
本文证明在标准暴胀与度量时空下哈勃场必然各向同性，若观测到各向异性，则引入非零挠率是最自然的调和方案。
2026-09-22 astro-ph.CO gr-qc
Anisotropy of phase transition gravitational wave and its implication for primordial seeds of the Universe
我们定量地研究了原初密度涨落如何影响相变引力波（PTGW）的各向异性。各向异性的PTGW在重组之前很久就产生了，并且没有丝绸阻尼，它可能揭示了由暴胀或替代品引起的密度扰动。我们发现PTGW各向异性功率谱的新行为。PTGW各向异性在所有尺度上都强于宇宙微波背景温度的各向异性，早期积分的Sachs-Wolfe效应使高$\ell$多次波增强约1个数量级。此外，原始功率谱在小尺度上的差异表现出更显着的PTGW各向异性的角功率谱相比，宇宙微波背景。这些性质可能为理解我们早期宇宙的原始密度扰动提供新的线索，从而完善我们对暴胀理论的理解。以暗物质模型中的纳赫兹PTGW为例，我们得到了PTGW各向异性的振幅，比各向同性的PTGW能谱弱4 ~ 3个数量级。
2022-04-27 astro-ph.CO hep-ph
Magnetic fields from inflation: The CMB temperature anisotropies
研究了宇宙微波背景温度的各向异性。除了已知的被动和补偿模式，我们讨论了膨胀的曲率扰动的磁模式，目前当磁场在膨胀过程中产生。如果生成机制是因果性的，例如相变，则不存在该模式。我们计算并讨论了这种模式对所观测到的CMB各向异性谱的影响，并与被动和补偿的模式进行了比较。我们发现，它占主导地位的CMB各向异性，并因此导致更强的约束的振幅$B_{1\,{\rm Mpc}}$和频谱指数$n_B$的磁场比通常发现在CMB分析从补偿模式。这种情况特别发生在光谱指数$n_B>-3$：暴胀磁模式总是尺度不变的，因此通过这种模式，即使是一个磁场的光谱是不是尺度不变的可以留下一个可检测的信号在大尺度的CMB。
2013-10-24 astro-ph.CO gr-qc
On the Anisotropy of the Gravitational Wave Background from Massless Preheating
当暴胀期间存在光标量场时，它的值将在超视界尺度上变化，调制暴胀结束时的预热过程。因此，预热期间产生的引力波（GW）背景的振幅也将被调制。因此，观测到的该背景的能量密度在天空中的不同角度处将呈现各向异性。我们提供了一个主公式的角功率谱C_1的各向异性在GW背景预热，有效的任何情况下，各向异性是由于超地平线调制的光自由度。利用格点场理论对g^2/λ= 2的无质量预热过程进行模拟，发现了一个平坦的角谱l（l+1）C_l \approx 3 × 10 ^{-4}，它代表了在大角尺度上1%量级变化的强各向异性。对于我们选择的耦合，长波长放大最强烈的参数共振，这是至关重要的各向异性的发展。如果未来的直接探测GW天文台能够探测宇宙起源的背景，它们应该能够探测到这种效应。这可能最终成为区分通胀和预热情景的有力工具。
2013-09-04 astro-ph.CO hep-ph
How to remedy the eta-problem of SUSY GUT hybrid inflation via vector backreaction
结果表明，在超引力暴胀模型中，当规范场的规范动力学函数受暴胀子调制时，我们可以得到一个新的暴胀吸引子解，其中暴胀子的翻转由于矢量场反作用而受到附加阻抗.结果，标量势的方向，由于强烈的凯勒修正，变得过于陡峭和弯曲，通常支持慢卷暴胀，现在可以自然地这样做。这就解决了超引力中臭名昭著的暴胀问题，而且尽管η的阶数为1，曲率扰动的谱指数也保持为轻微的红色。这种机制被应用到一个模型的混合通货膨胀在超重力与通用Kaehler潜在的。曲率扰动的谱指数为0.97 - 0.98，与数据非常吻合。规范场可以作为矢量曲率，在曲率微扰中产生统计各向异性。然而，这种各向异性只有在规范耦合常数异常小的情况下才有可能观察到。
2012-05-22 astro-ph.CO hep-ph
Zoology of Graviton non-Gaussianities
我们的特点引力子的非高斯性模型的通货膨胀的德西特提升自发打破。我们讨论了Nicolis等人研究的对称性破缺模式，2015年可以维持一段时间的准de Sitter膨胀，并表明固体膨胀的对称性破缺模式允许引力子相互作用的最大自由度。我们评论这些相互作用的现象学后果。作为这种分析的副产品，我们构建了“EFT的固体通货膨胀”，它具有所有有用的功能的EFT的通货膨胀，但破碎的空间同态的情况下。
2021-11-17 astro-ph.CO hep-th
Detection and Removal of B-mode Dust Foregrounds with Signatures of Statistical Anisotropy
宇宙微波背景B模式极化中的暴胀引力波信号在未来十年内将达到前所未有的强度。这些正在进行的研究的一个主要困难是，星系前景，如尘埃，可以很容易地模仿暴胀信号。虽然典型的前景是从原始信号中分离出来的，使用前景的不同频率依赖性，但在本文中，我们在Kamionkowski和Kovetz（2014）的工作基础上，研究了银河尘埃B模式的统计各向异性可以在多大程度上用于区分它们与暴胀B模式。在我们的工作中，我们扩展了现有的各向异性估计，并将其应用于模拟极化尘埃，以预测其性能为未来的实验。考虑到这种方法作为一个零测试的灰尘污染CMB-S4的应用程序，我们发现，我们可以检测到残留灰尘水平对应于$r\sim0.001$在$2σ$，这意味着统计各向异性估计将是一个强大的诊断前景残差（虽然我们的结果显示一些依赖于所使用的灰尘模拟）。最后，考虑到一个简单的零测试以外的应用程序，我们演示了如何各向异性统计可以用来构建一个估计的尘埃B模式的地图，这可能是用来清洁的B模式的天空。
2018-06-30 astro-ph.CO
Magnetogenesis from Anisotropic Universe
本研究探讨各向异性膨胀宇宙中磁场的产生，表明小尺度各向异性可生成1-Mpc尺度上约4×10^-20 G的磁场，并解决标准磁发生中的强耦合问题。
2023-11-13 astro-ph.CO hep-th
Results from the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe
威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）在五个微波频段绘制了整个天空的温度和偏振分布图。这些全天空图被用来获得宇宙微波背景的温度和偏振各向异性的测量，具有前所未有的准确度和精度。对温度和偏振数据的两点关联函数的分析给出了基本宇宙学参数的确定，如宇宙的年龄和组成，以及描述膨胀物理学的关键参数，这进一步受到三点关联函数的约束。与WMAP之前的测量相比，WMAP单独的观测将扁平$Λ$冷暗物质（$Λ$ CDM）宇宙学模型（6）的参数体积减少了68，000倍以上。WMAP的观测（有时与其他天体物理探测器相结合）令人信服地表明了非重子暗物质的存在，宇宙中微子背景，宇宙空间几何的平坦性，初始标量波动的标度不变光谱的偏离，以及当前宇宙正在经历加速膨胀。WMAP的观测为暴胀提供了有史以来最强有力的支持;也就是说，我们在宇宙中看到的结构起源于暴胀过程中产生的量子涨落。
2014-05-16 astro-ph.CO
