Effective inhomogeneous inflation: curvature inhomogeneities of the Einstein vacuum
我们考虑空间平均的非均匀宇宙模型,并认为,已经在没有源,一个有效的标量场产生通过叶理和空间平均的非均匀几何曲率不变量的爱因斯坦真空。这个标量场(“形态子”)就像一个暴胀子,如果我们规定一个某种一般形式的势。我们表明,对于任何初始负的平均空间曲率,变形子被驱动通过一个膨胀阶段,并导致-平均-一个空间平坦,均匀和各向同性的宇宙模型,提供预热的初始条件,并通过相同的机制,一个可能的自然自我退出。
2011-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Singularity resolution and inflation from an infinite tower of regularized curvature corrections
本文通过Lovelock不变量的维度正则化构造四维标量-张量理论,引入无穷修正塔,使大爆炸奇点被暴胀取代,并得到正则黑洞解。
2025-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation in non-minimal matter-curvature coupling theories
我们研究了在物质和曲率之间存在非最小耦合的情况下由标量场驱动的暴胀现象。我们表明,弗里德曼方程可以显着修改时,膨胀过程中的能量密度超过一个临界值所确定的非最小耦合,这反过来又可能大大修改的频谱的原始扰动和暴胀动力学。特别是,我们表明,这些模型的特点是张量-标量比和张量谱指数之间的一致性关系,可以从广义相对论的预测显着不同。我们还给出了一些最常见的潜在的观测预测的例子,并使用普朗克合作的结果来限制非最小耦合的规模。
2017-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation from fermions with curvature-dependent mass
研究了由质量依赖于曲率的费米子驱动的暴胀实现模型。这一项是从包含狄拉克费米子的引力的协变正则规范理论(CCGG)推导出来的。我们获得了一个初始的德西特阶段,然后成功退出,此外,我们获得了随后的热历史,有效物质时代,最后由暗能量时代。这种行为是早期引力有效“减弱”的结果,这是由于曲率依赖的费米子质量减少。通过微扰水平,我们得到了标量谱指数和张量标量比,这与普朗克观测结果是一致的。在背景和微扰水平上,从曲率依赖质量的费米子膨胀的效率揭示了该方案的能力,并使其成为描述自然的良好候选者。
2019-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Attractors, Bifurcations and Curvature in Multi-field Inflation
近年来,人们提出了各种多场暴胀的假设,其中标量流形的曲率和测地线起着至关重要的作用。我们概述了一个简单的描述,统一这些不同的建议,并讨论他们的稳定性标准。我们演示了如何基本的动力学是由一个有效的潜力,其临界点和分叉决定了系统的后期行为,从而统一的超膨胀,角度,轨道和侧轨通货膨胀。有趣的是,我们表明,超级通货膨胀是一个特殊的情况下,侧跟踪通货膨胀,依赖于增强等距的双曲流形。我们提供了显式的坐标变换,将两个模型相互映射。最后,我们放宽了迄今为止在文献中被认为是先决条件的场空间等距沿暴胀方向的假设。我们明确地构造不沿着场空间等距线或测地线进行的暴胀解,并使用它们来讨论稳定性准则。
2020-08-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vacuum decay constraints on the Higgs curvature coupling from inflation
我们推导出下界的希格斯曲率耦合真空稳定性在通货膨胀的三个通货膨胀模型:二次和四次混沌通货膨胀,和Starobinsky一样的幂律通货膨胀。与大多数以前的研究相比,我们考虑到哈勃速率的时间依赖性,无论是在我们过去的光锥的几何形状和希格斯有效势,这是近似与三圈重整化组改进补充单圈曲率修正。我们发现,在所有三个模型中,下限是$ξ\gtrsim 0.051\ldots 0.066$取决于顶夸克质量。我们还证明了真空衰变是最有可能发生的几个$e$折叠之前结束的通货膨胀。
2021-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A new algorithm for calculating the curvature perturbations in stochastic inflation
我们提出了一种新的方法来计算曲率扰动过程中产生的通货膨胀的随机形式主义。在我们的形式主义中,e-折叠的波动是直接计算的,没有微扰膨胀的暴胀子场,它们连接到曲率扰动的$δN$形式主义。结果自动地包括高阶扰动的贡献,因为我们非微扰地求解运动方程。本文从理论上证明了我们的结果(功率谱和非线性参数)与单场慢卷暴胀的标准结果是一致的。我们还描述了更一般的暴胀模型中曲率扰动的数值计算算法。
2013-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
From geometry to cosmology: a pedagogical review of inflation in curvature, torsion, and extended gravity theories
本文回顾了基于曲率、扭力和扩展引力理论的膨胀宇宙学,探讨了标量场与几何量的相互作用及其对膨胀动力学的影响,并连接了理论模型与观测数据。
2025-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Higher Curvature Supergravity, Supersymmetry Breaking and Inflation
在这些讲座中,在简短介绍宇宙学之后,我们讨论了更高曲率暴胀模型的超引力嵌入。这种模型的超重力描述的两个不同的最小超重力的配方。
2014-10-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Curvature corrections to Starobinsky inflation can explain the ACT results
本文研究了高阶曲率项对Starobinsky暴胀的修正,通过推导有效标量势并计算相关宇宙学参数,证明这些修正能更好地解释ACT观测数据。
2025-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Contribution of the hybrid inflation waterfall to the primordial curvature perturbation
在结束混合暴胀的瀑布期间,将产生对曲率扰动的贡献$ζ_χ$,这在小尺度上可能是显著的。特别是,它可能导致过多的黑洞形成。我们在这里考虑标准的混合暴胀,瀑布场的快子质量比哈勃参数大得多。我们在最简单的情况下计算$ζ_χ$,看看为什么以前的$ζ_χ$计算是不正确的。
2011-05-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantifying the behaviour of curvature perturbations during inflation
曲率扰动在离开视界后会改变多少?我们应该在什么时候计算功率谱?为了回答这些问题,我们数值研究了单场暴胀模型,并比较了从视界穿越到暴胀结束的不同曲率扰动的演化。特别是,我们计算了在给定波数下曲率扰动在暴胀结束时稳定在其值的给定分数内所需的e折叠数。我们发现,例如在混沌暴胀中,假设暴胀结束时的振幅相同,均匀密度超曲面上的同动和曲率扰动的振幅在视界交叉处相差高达180%,并且曲率扰动在暴胀结束时的值的1%以内需要大约3倍。
2013-01-31 astro-ph.CO gr-qc
Curvature perturbation and waterfall dynamics in hybrid inflation
我们研究了混合暴胀模型的参数空间,特别关注瀑布场的动力学及其量子涨落引起的曲率扰动。取决于在相变时的暴胀子场值和相变的锐度,暴胀可以具有多个扩展阶段。我们发现,对于具有温和相变的模型,瀑布场的诱导曲率扰动太大,不能满足COBE归一化。我们调查的模型参数空间的曲率扰动从瀑布量子涨落之间的标准的混合通货膨胀的结果和这里得到的结果。
2011-10-12 astro-ph.CO hep-th
Mass inflation in f(R) gravity: A conjecture on the resolution of the mass inflation singularity
利用双零理论研究了f(R)引力场中带电黑洞的引力坍缩.我们要求f(R)模型具有宇宙学稳定性;我们使用了斯塔罗宾斯基模型和R+(1/2)cR^2模型。在f(R)引力中的带电黑洞由于更高的曲率修正可以具有一种新的奇异性,即所谓的f(R)诱导奇异性,尽管它是高度依赖于模型的。随着超前时间的增加,内部结构将接近柯西视界,柯西视界可能不是内视视界。当一个人接近柯西视界时存在质量暴胀,因此柯西视界可能是一个面积非零的曲率奇点。然而,Ricci标量对于输出零观测器是有限的。这可以积分如下:宇宙学稳定的高曲率修正的里奇标量使它有界,即使在存在质量膨胀。最后,我们猜想,如果存在一个包含具有宇宙稳定性的广义高曲率修正的广义作用量,那么即使在存在质量暴胀的情况下,这些修正也可以使所有曲率分量有限。这可能有助于我们解决规则黑洞模型的内视界不稳定性问题。
2011-12-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Curvature Perturbations in the Effective Field Theory of Inflation
我们讨论了通常用于单场膨胀的各种规范不变量之间的差异,即同步$ζ_s$,共动$ζ_c$和酉$ζ_u$曲率。我们发现,保守的$ζ_c$的视界外是相当严格的模型,因为它导致保守的$ζ_s$和$ζ_u$,而反过来并不成立。我们用两个暴胀模型:超慢卷(USR)和编织超慢卷(BUSR)来说明这些差异的后果。在USR中,我们证明了在这三个曲率中,只有$ζ_s$在视界外是守恒的,并且我们将这个结果与分离宇宙的概念和$δN$形式主义的使用联系起来。我们发现,即使$ζ_s$是保守的,仍然有一个轻微的破坏的分离宇宙近似的连续性方程。尽管如此,$δN$形式仍然可以用来计算某些规范不变量(如$ζ_u$)的原始功率谱,尽管它在其他规范不变量(如均匀密度曲率)上会失效。在BUSR中,我们证明了$ζ_u$和$ζ_s$在视界外都是守恒的,但取不同的值。此外,由于$ζ_u\not=ζ_c$,我们发现对膨胀后可观察到的曲率波动的预测并不反映膨胀期间视界交叉处的$ζ_c$,而且不仅涉及该时期的$ζ_u$,而且还涉及编织阶段结束的方式。
2019-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Geodesically Complete Curvature-Bounce Inflation
Arizona State University(亚利桑那州立大学);Beyond Center for Fundamental Concepts in Science, Arizona State University(亚利桑那州立大学基础概念超越中心)
本文提出一个基于普通广义相对论的闭合宇宙模型,利用正真空偏移的标量场实现反弹与膨胀,满足NEC条件且产生与观测一致的膨胀特征。
2026-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Superhorizon curvature perturbation in ultra-slow-roll inflation
研究了单场暴胀中超慢滚或大$η$位相中曲率扰动下超视界模的增长。在一个简单的玩具模型中,我们推导出两点相关函数的曲率扰动,并表明因果关系的要求限制了增长率,因此提出了一个下限值的$η$。然后,通过考虑具有拐点的通货膨胀潜力来实现玩具模型。我们的研究是有用的,以评估种子的原始黑洞的形成曲率扰动的增长。
2018-11-25 astro-ph.CO gr-qc
Towards Stochastic Inflation in Higher-Curvature Gravity
Fudan University(复旦大学);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究中心)
本文研究了高曲率项非最小耦合至inflaton时的随机膨胀,聚焦二次曲率不变量,突出Gauss-Bonnet项对背景和标量模式演化的影响,并讨论了其在慢-roll和超慢-roll极限下的随机演化。
2026-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonlinear superhorizon curvature perturbation in generic single-field inflation
我们发展了一个超视界尺度的一般单场暴胀的非线性宇宙学扰动理论。我们的暴胀子由形式为$W(X,ϕ)-G(X,ϕ)\Boxϕ$和$X=-\partial^μϕ\partial_μϕ/2$的拉格朗日量描述,它不再等价于理想流体。这个模型比k-暴胀更一般,称为G-暴胀。在梯度展开的二阶条件下,得到了度规场和标量场的一般非线性解。我们推导出一个简单的主方程的非线性曲率扰动的大尺度演化。结果表明,非线性演化方程是一致$ϕ$超曲面上曲率扰动的线性方程的直接推广.
2013-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Minimal Coupling of the Higgs Boson to Curvature in an Inflationary Universe
在$10^{10}$ GeV附近没有新的物理现象的情况下,电弱真空充其量是亚稳态的。这对高尺度暴胀模型来说是一个重大挑战,因为在宇宙早期快速膨胀期间,似乎很难理解如果暴胀发生在$10^{10}$ GeV以上的尺度上,希格斯真空如何不会衰变到理论中真正的低真空,并带来灾难性的后果。在本文中,我们表明,非最小耦合的希格斯玻色子玻色子曲率可以解决这个问题,通过产生直接耦合的希格斯玻色子玻色子的暴胀势,从而稳定的电弱真空。对于特定的希格斯场初始条件及其非最小耦合,暴胀可以在暴胀过程中将希格斯场迅速驱动到电弱真空。
2017-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial power spectra from $k$-inflation with curvature
我们调查的原始功率谱一般动力学膨胀模型,支持一个时期的动力学主导的弯曲宇宙的情况下。我们提出了推导的Mukhanov-Sasaki方程的非标准标量动力学拉格朗日,它体现了自己通过暴胀声速$c_s^2$。我们将Contaldi等人[1]和Thavanesan等人[2]中的解析近似推广到一般的动力学拉格朗日函数,并显示了$k$ -暴胀对曲率模型的原始功率谱的影响。特别是,在封闭宇宙的情况下,声速和曲率之间的相互作用导致功率谱的自然低波数截止。使用的分析近似,我们进一步表明,在不同时期的通货膨胀的结果在所得到的功率谱的共动曲率扰动的非衰减振荡的通货膨胀的声速之间的变化。
2022-06-24 astro-ph.CO gr-qc
On the quantum origin of inflation in the geometric inflation model
本文利用动力系统理论研究了几何暴胀的宇宙动力学。我们专注于研究两个明确的模型,它是可能的总和的无限系列的更高的曲率修正,出现在形式主义。这将是非常有趣的可能性,因为如果把引力看作量子有效理论,一个关键特征是在较高的循环中涉及更高的曲率不变量的幂。因此,天真地,考虑整个曲率不变量的无限塔相当于考虑所有高阶回路。讨论了这些玩具模型在相空间中的全局动力学,揭示了原初暴胀的量子起源。
2020-07-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Oscillatory inflation in non-minimal derivative coupling model
讨论了非最小导数耦合模型中标量场快速振荡时的暴胀现象。研究了这一阶段产生的宇宙学扰动,并考察了结果与普朗克2013年观测数据的一致性。
2014-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation and Birth of Cosmological Perturbations
本文综述了暴胀理论的最新进展以及暴胀产生的宇宙学扰动。在简单介绍了标准的单场慢卷暴胀以及由此产生的曲率和张量扰动之后,我们讨论了其他暴胀模型中非线性、非高斯扰动的可能来源。然后,我们描述了所谓的$δN$形式主义,这是一个强大的工具,用于评估超哈勃尺度上的非线性曲率扰动。
2012-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary models with non-minimally derivative coupling
在不考虑高摩擦极限的情况下,导出了具有非最小导数耦合的暴胀模型的标量谱倾斜和张量谱倾斜的一般公式。与爱因斯坦张量的非最小动力学耦合使暴胀模型中的能量尺度下降到次普朗克。在高摩擦极限下,通过引入一个额外的抑制因子,对Lyth边界进行修正,使暴胀子的场漂移为次普朗克的。非最小导数耦合的暴胀模型与高摩擦极限下的观测结果更一致。特别地,在非最小导数耦合的帮助下,四次幂律势在95% CL处与观测约束是一致的。
2016-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$α$-Attractors and Reheating in a Non-Minimal Inflationary Model
本文研究了具有E模型势和T模型势的$α$-吸引子模型在推广的非最小导数暴胀中的性质,其中正则标量场及其导数与引力非最小耦合.我们计算在这个政权的扰动的演变。然后采用模型的暴胀势,证明了在大N和小$α$极限下,标量谱指数ns和张量标量比r的值是普适的.接下来,我们在这个形式体系中研究通货膨胀后的再加热。通过采用Planck 2018的结果,我们得到了模型参数空间上的一些约束。
2021-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological inflation in $F(R,\mathcal{G})$ gravity
在$F(R,{\cal G})$引力框架下讨论了宇宙暴胀,其中$F$是曲率标量$R$和Gauss-Bonnet拓扑不变量$\cal G$的通有函数.在这种分析中出现的主要特征是这样的事实,即这种理论可以穷尽与曲率不变量相关的所有曲率预算,而不考虑作用中的$R,$、$R_{μν}$、$R^λ_{σμν}$等的导数。分别在宇宙演化的早期和极早期阶段,由与$R$标量子和$\cal G$标量子有关的两个有效质量(长度)驱动的宇宙动力学结果。从这个意义上说,双重通货膨胀的情景自然会出现。
2015-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reheating in tachyonic inflationary models: Effects on the large scale curvature perturbations
研究了快子暴胀模型中的微扰再热问题及其对曲率微扰演化的影响。本文导出了由快子和理想流体组成的系统的标量微扰演化方程。假设理想流体是辐射,我们数值求解了系统的耦合方程,研究了从亚哈勃尺度到超哈勃尺度的扰动演化。特别地,我们分析了从快子驱动的暴胀到辐射主导时代的转变对大尺度曲率和非绝热压力扰动演化的影响。我们考虑两种不同的快子电位和研究的两种可能类型的衰变的快子到辐射的影响。我们绘制了暴胀结束时以及辐射主导时代早期的曲率扰动谱。我们发现,再加热不影响在这些情况下的曲率扰动的幅度。这些结果证实了先前根据对超哈勃极限中扰动演化的研究得出的类似结论。我们说明,在过渡到辐射占主导地位的时代,快子和辐射之间的相对非绝热压力扰动衰减的方式非常相似的内禀熵扰动与快子。此外,我们表明,在过渡后,相对非绝热压力扰动消失非常迅速,在早期阶段的辐射占主导地位的时代。这些行为确保曲率扰动的幅度在再加热期间保持不受影响。在正则标量场的情况下,我们也讨论了流行的混沌暴胀模型的相应结果。[删节]
2011-08-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Initial conditions for Starobinsky Inflation with a positive spatial curvature
本文通过数值分析 $R+R^2$ 引力中正曲率各向同性宇宙的 $(R,H)$ 初始条件,揭示 Starobinsky 暴胀轨迹可经反弹实现,但其可行性受理论高曲率适用范围限制。
2023-11-01 astro-ph.CO gr-qc
Double inflation via non-minimally coupled spectator
我们认为,双重通货膨胀可能会发生时,观众场是非最低限度地耦合到重力。作为一个具体的例子,我们研究了一个两场暴胀模型,其中初始观众场与引力是非最小耦合的,而初始暴胀子场是最小耦合的。非最小耦合导致观众场的增长,进而在参数空间的重要区域中驱动第二阶段的膨胀。起源于观众场源绝热的等曲率波动,因此观众的非最小耦合可以修改暴胀预测的光谱指数和张量标量比,即使初始暴胀子场是最低限度地耦合到重力。我们明确地表明,二次混沌膨胀可以成为可行的观众非最小耦合的引入。
2022-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Magneto-reheating constraints from curvature perturbations
作为额外的扰动自由度,我们知道暴胀起源的磁场可以产生超哈勃尺度的曲率扰动。通过要求在膨胀和再加热过程中磁产生的曲率保持小于其膨胀绝热对应物,我们得到了新的约束最大场值今天,再加热能量尺度及其状态方程参数。这些边界最终比与磁场到背景上的可能反作用相关的边界强几个数量级。我们的结果很容易适用于任何慢滚单场暴胀模型和任何磁场,其能量密度标度为一个^伽马在通货膨胀。作为一个说明性的例子,只有当物质主导的再加热发生在能量大于10^5 GeV时,才发现大质量暴胀与今天的磁场保持兼容,对于某些伽马值,Bo = 5 x 10^(-15)G。相反,假设γ =-1,大规模暴胀之后的物质主导的再加热不能解释今天大于10^(-20)G的大规模磁场。
2013-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Minimal but non-minimal inflation and electroweak symmetry breaking
我们考虑最小尺度不变的标准模型,允许成功的辐射电弱对称性破缺和通货膨胀的扩展。该框架涉及一个额外的标量单线态,它扮演着暴胀子的角色,并且由于后者与引力的非最小耦合而与当前的实验边界兼容。这种暴胀情景预测了非常低的张量与标量比$r \approx 10^{-3}$,这是希格斯暴胀模型的典型特征,但相比之下,产生了偏离斯塔罗宾斯基极限的标量谱指数$n_s \simeq 0.97$。我们简要讨论了框架的对撞机现象学。
2016-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Critical constraint on inflationary magnetogenesis
近年来,有报道指出,在Blazar的观测中,空洞区Mpc尺度的宇宙磁场大于$\sim 10^{-15}$ G,其不确定度为几个数量级。另一方面,在暴胀磁成因模型中,由于产生的电磁场,等曲率扰动不可避免地产生额外的原始曲率扰动。我们用一种与模型无关的方法研究了这种诱导的曲率扰动,并从观测到的宇宙磁场和曲率扰动的振幅得到了暴胀能量标度的严格上界,即$ρ_{\rm inf}^{1/4} < 30{\rm GeV} \times (B_{\rm obs}/10^{-15}{\rm G})^{-1}$,其中$B_{\rm obs}$是当前磁场的强度.因此,如果没有专门的低能暴胀模型或暴胀后磁场的额外放大,Mpc尺度的暴胀磁生通常与CMB观测不相容。
2014-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological implications of EW vacuum instability: constraints on the Higgs-curvature coupling from inflation
目前实验测量的标准模型(SM)的参数表明,我们的宇宙位于一个亚稳的电弱真空中,希格斯场很容易发生真空衰变到一个较低的状态,造成灾难性的后果。我们的测量表明,这样的事件还没有发生,尽管在我们过去的光锥中有许多不同的机制可以触发它。我们工作的重点是计算虚真空在暴胀期间衰变的概率,并用它来约束最后一个未知的可重整SM参数$ξ$,它将希格斯场与时空曲率耦合起来。更具体地说,我们推导出较低的$ξ$ -边界真空稳定性的三个暴胀模型:二次和四次混沌暴胀,和Starobinsky一样的幂律暴胀。我们还考虑了哈勃速率的时间依赖性,无论是在我们过去的光锥的几何形状和希格斯有效势,这是近似与三圈重整化组的改进补充单圈曲率修正。
2021-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Power-law Inflation Satisfies Penrose's Weyl Curvature Hypothesis
基于熵的考虑和时间箭头彭罗斯认为,宇宙必须开始在一个特殊的初始奇点消失外尔曲率。这通常被解释为与通货膨胀不一致。在这里,我们的论点正好相反,彭罗斯的说服实际上与通货膨胀是一致的。使用幂律膨胀的例子,我们表明,通货膨胀开始于过去的零奇点,Weyl张量消失时,最初的度量是完全共形平坦的。这个初始状态精确地服从彭罗斯条件。初始的零奇点自发地破坏了$T$ -反转,并拾取了时间箭头。它可以被调节和解释为从无到有创造宇宙,当它实现时,最初适合于普朗克大小的泡沫。彭罗斯的初始条件是有利于初始$O(4)$对称的气泡,选择的极值的监管欧几里德行动。预测的观测值与数据之间存在轻微的紧张关系,但如果在过去的60年里对幂律膨胀进行小的修正,它们就可以拟合。
2022-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Delta-N formalism for the evolution of the curvature perturbations in generalized multi-field inflation
本文用delta-N方法计算了广义多场暴胀模型中曲率扰动的演化。所得结果与通常标准动力学项的计算结果一致。对于广义动力学项的计算,我们改进了绝热场的定义。我们的计算改进了通常的基于场方程和微扰的曲率微扰演化计算,给出了暴胀子速度微扰演化方程的一个非常简单和直观的论证。讨论了小尺度(衰减)不均匀性引起的非平衡修正的意义。这种形式主义基于调制通货膨胀情景(即,基于与暴胀子速度相关的扰动的计算)为研究可能出现在弦论中的模量的签名提供了强有力的工具。
2009-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
No Large Scale Curvature Perturbations during Waterfall of Hybrid Inflation
本文研究了标准混合暴胀模型瀑布相变过程中熵扰动产生大尺度曲率扰动的可能性。我们表明,是否可观的大尺度曲率扰动的瀑布相变过程中产生的关键取决于经典和量子力学的反反应终止通货膨胀之间的竞争。如果只考虑系统的经典演化,我们表明,高度蓝倾斜的熵扰动诱导高度蓝倾斜的大尺度曲率扰动在瀑布相变,占主导地位的原始绝热曲率扰动。然而,我们表明,瀑布场的不均匀性在相变过程中产生的量子反反应完全占主导地位的经典反反应。在瀑布相变过程中,非常小尺度的快子模的累积量子反反应非常有效地终止了暴胀,并关闭了曲率微扰的演化。这表明标准混合暴胀模型在瀑布相变期间的大尺度曲率扰动下是安全的。
2011-01-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Higher Curvature Inflation and the Species Scale
Max-Planck-Institut für Physik (Werner-Heisenberg-Institut)(马克斯·普朗克物理研究所(维尔纳·海森堡研究所))
本文研究了高曲率修正与动态物种尺度的关系,发现其可产生指数平坦势能,并嵌入了与Swampland计划一致的Starobinsky膨胀。
2025-12-29 astro-ph.CO hep-th
Relaxing inflation models with non-minimal coupling: A general study
我们调查的预测与非最小耦合的暴胀模型的引力的暴胀观测,如光谱指数和张量标量比在一般设置。我们认为,根据约旦框架潜力和一个功能之间的关系,表征非最小耦合,可以将模型分为三类,每一类都给出了独特的预测的通货膨胀观测。我们得到一般的预测,为每一类,也调查了一些明确的模型,讨论如何产生的一般功能。我们的研究结果将有助于设计一个膨胀模型与观测约束一致的非最小耦合重力。
2021-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Violation of slow-roll in non-minimal inflation
我们证明了与引力的非最小耦合不仅可以使某些暴胀模型与宇宙学数据相一致,类似于Higgs暴胀的情况,而且还可以调用慢滚破坏来实现从暴胀中的优雅退出.特别是,当模型与重力的耦合程度最低时,应该假设一个结束暴胀的不稳定机制。作为明确的例子,我们考虑幂律和逆单项通货膨胀模型与非最小的引力耦合。虽然这些模型被排除在最小耦合的情况下,我们表明,它们可以成为可行的再次在非最小耦合的情况下。在我们考虑的大多数情况下,再加热可以通过引力粒子的产生自然实现,但这以一种非平凡的方式依赖于基础的引力理论。
2020-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Waterfall field in hybrid inflation and curvature perturbation
我们仔细研究了瀑布场对混合暴胀结束时曲率扰动的贡献。特别是,我们澄清的参数依赖分析模型参数的合理假设下。在计算瀑布场的模式函数之后,我们使用Δ N形式主义并确认先前获得的结果,即功率谱非常蓝,指数为4,并且在大尺度上绝对可以忽略不计。然而,我们也发现,由此产生的曲率扰动是高度非高斯的,因此我们计算的双谱。我们发现双谱处于独立于动量的领先阶,并在等边极限处表现出峰值,尽管在大尺度上它小得难以观察。我们还提出了曲率扰动的一点概率分布函数。
2011-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermal Loop Effects on Large-Scale Curvature Perturbation in the Higgs Inflation
我们知道,只要希格斯场与引力非最小耦合,标准模型中的希格斯势就可以驱动一个成功的暴胀。那么在希格斯暴胀中不可避免地要考虑到标准模型粒子对希格斯势的循环修正。本文讨论了在有限温度下对Higgs暴胀过程中产生的曲率微扰的单圈修正。我们发现,热环效应可以抑制大尺度下的曲率扰动,从而导致宇宙微波背景中温度各向异性的四极矩较低。
2020-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Minimally Coupled Inflation with Initial Conditions from a Pre-Inflation Anamorphic Contracting Era
由Salopek,Barthel and Bond(SBB)首先提出的非最小耦合标量场与大的非最小耦合引起的暴胀,与观测到的谱指数值和张量-标量比的约束值吻合得很好.在这里,我们探讨了SBB暴胀代表宇宙从早期收缩时代出现的后期阶段的可能性。我们提出了一个模型,在这个模型中,宇宙从变形收缩时代平稳过渡到晚期SBB膨胀,而不会遇到奇异的反弹。这对应于爱因斯坦坐标系中的连续膨胀。我们表明,变形收缩时代是能够提供后续的SBB暴胀发生所需的平滑超视界的初始条件。该模型预测的非最小耦合,动力学项和潜在的SBB通货膨胀,可以显着增加观测到的光谱指数相对于其SBB预测的修正。
2016-08-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Curvature perturbations from kinetic preheating after $α$-attractor inflation
该研究用高精度格点模拟考察$α$-吸引子暴胀后的动力学预加热,发现预加热场超视界等曲率扰动向曲率扰动的转化极低效,难以产生可观测效应。
2024-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-lat
Primordial curvature perturbation during and at the end of multi-field inflation
研究了多场暴胀中原初曲率微扰的产生。考虑到暴胀过程中微扰的演化和暴胀结束时产生的影响,我们给出了曲率微扰的一般公式。给出了两个暴胀子标量的可分势的功率谱、谱倾斜和非高斯性的解析表达式,并将其应用到一些具体模型中。
2012-02-01 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic inflation in a landscape of heavy-fields
只要暴胀轨迹在多场目标空间(景观)中变得非测地线,重等曲率场可能对暴胀过程中曲率扰动的低能动力学产生强烈影响。如果与暴胀轨道正交的场足够重,人们期望一个可靠的有效场论来描述曲率扰动的低能动力学,自相互作用由暴胀轨道的形状决定。以前的工作分析的作用,重场在暴胀主要集中在曲率扰动的影响,由于一个单一的重场。在这篇文章中,我们通过研究曲率扰动与两个重场相互作用的暴胀模型来推广这些工作的结果。我们发现,第二重场(垂直于暴胀轨道的切线和法线方向)可能会显着影响曲率模式的演化。我们计算的有效场论的低能量曲率微扰通过整合出的两个重场,并表明,第二重场的存在意味着存在额外的自相互作用没有考虑在单重场的情况下。我们的结论是,未来的观测将能够限制与曲率扰动相互作用的重场的数量。
2014-10-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Stochastic-tail of the curvature perturbation in hybrid inflation
Tokyo Metropolitan College of Industrial Technology(东京都立产业技术短期大学);Rikkyo University(立教大学)
研究混合通胀中曲率扰动的随机尾部行为,发现通过微调势能项可显著降低扰动上限,从而抑制原始黑洞形成,并引入S_U分布用于PDF拟合。
2026-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Imaginary Starobinsky Model and Higher Curvature Corrections
我们详细阐述了与物质耦合的虚的斯塔罗宾斯基暴胀模型的预言,其中暴胀子与纯R + R^2引力的超引力嵌入所建议的暴胀子多重态的虚部相一致。特别是,我们研究了高阶曲率项的影响,并表明,根据参数范围,人们可以找到一个二次模型的混沌通货膨胀或单项模型的混沌通货膨胀的分数权力之间的1和2。
2014-05-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
General $f(R)$ and conformal inflation from minimal supergravity plus matter
我们将一般的$f(R)$暴胀模型嵌入到最小超引力加物质中,即一个手征超场$Φ$中,无论有没有另一个超场$S$,通过Jordan框架Einstein+标量描述.特别地,我们分析了广义Starobinsky等暴胀模型,发现了它们的约束条件,并嵌入了与之相关的共形暴胀模型,也称为Jordan框架Einstein+标量模型,特别是Higgs模型的共形暴胀,分析了它们的暴胀约束条件.
2015-05-07 astro-ph.CO hep-th
Curvature perturbations from vacuum transition during inflation
本文证明暴胀期间轻标量场存在时真空跃迁可产生大的非高斯曲率扰动,通过数值求解瞬子解计算其对空间膨胀的影响,在希格斯暴胀情景下得到非高斯参数$f_\text{NL}$约为10。
2025-05-26 astro-ph.CO hep-th
Swampland, Axions and Minimal Warm Inflation
以前已经注意到,温暖的通货膨胀是一种可能的方式来实现与dS沼泽地边界兼容的通货膨胀模型。但在这些讨论中,热浴动力学通常在很大程度上是不明确的。我们指出,最近推出的arXiv:1910.07525最小温膨胀,其中一个axionic耦合的暴胀导致一个明确的模型的热浴,产生模型的通货膨胀,可以很容易地适应宇宙观测,同时满足德西特沼泽地的界限,以及沼泽地的距离界限和trans-Planckian审查。
2020-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
$β$-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
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