Bayesian Analysis of Inflation: Parameter Estimation for Single Field Models
未来的天体物理数据集有望加强对暴胀模型的约束,而提取这些约束需要与数据质量相称的方法和工具。在本文中,我们描述ModeCode,一个新的,公开可用的代码,计算原始标量和张量功率谱的单场膨胀模型。ModeCode数值求解暴胀模式方程,避免了慢滚近似。它与CAMB和CosmoMC接口,计算宇宙微波背景角功率谱,并进行似然分析和参数估计。ModeCode很容易扩展到其他通货膨胀模型,未来的更新将包括贝叶斯模型比较。ModeCode的错误对普朗克或其他下一代实验数据分析的错误预算的影响可以忽略不计。我们使用当前数据约束代表性的单场模型(phi^n,n=2/3,1,2和4,自然暴胀和“山顶”暴胀),并为普朗克提供预测。从目前的数据,我们得到弱,但不平凡的限制后暴胀物理,这是一个重要的不确定性来源的预测暴胀模型,而我们发现,普朗克将大大改善这些限制。特别是,普朗克将把暴胀动力学与视界的后暴胀增长联系起来,从而开始探索TeV和GUT尺度能量之间的“原始黑暗时代”。
2011-02-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Multi-Stage and Multi-Field Inflation in Random Inflationary Landscapes
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics(哈佛-史密森天体物理中心);Laboratoire de Physique de l’École Normale Supérieure, ENS, CNRS, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité(巴黎高等师范学院物理实验室,ENS,CNRS,PSL大学,索邦大学,巴黎西岱大学);Tsinghua University(清华大学)
本文利用高斯随机势模拟暴胀景观,研究单阶段与多阶段暴胀的相对出现频率,发现多阶段暴胀轨迹比例随场空间维数增加而增大,并定义了相关量以分类轨迹性质。
2026-09-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On Soft Limits of Inflationary Correlation Functions
暴胀关联函数的软极限在观测上是相关的,在理论上也是稳健的。可以证明关于它们的各种定理,这些定理对详细的建模假设不敏感。在本文中,我们重新推导了其中几个定理在一个普遍的方式。我们的方法表明,为什么软限制是这样一个有趣的探测光谱的额外的光场在通货膨胀。我们说明这些抽象的结果与准单场膨胀的软限制的详细案例研究。
2012-06-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Spectral distortions from promising single and multifield inflationary models
该研究计算了多种有前景的单场与多场暴胀模型的光谱畸变预测,发现单场模型偏差0.5%-20%,多场混合吸引子信号强约100倍,为检验暴胀理论提供新途径。
2024-04-18 astro-ph.CO hep-ph
Characterizing the post-inflationary reheating history, Part II: Multiple interacting daughter fields
本文研究了暴胀子$ϕ$与多个相互作用子场$X_n$($n=1,\dots N_d$)通过二次-二次相互作用$g_n^ 2ϕ^2 X_n^2$耦合的后暴胀动力学.我们假设在最小值附近有一个单项膨胀子势$V(ϕ) \propto |ϕ|^p$($p \geq 2$)。通过在2+1维晶格中模拟系统,我们研究了从暴胀结束到达到稳定状态的暴胀后能量分布和状态方程的演化。我们表明,在这种情况下,转移到子场扇区的能量可以大于$50\%$,超越这种方式的上限以前发现的单子场模型。特别地,对于$p \geq 4$,能量在非常晚的时间在所有场之间均匀分布,并且只有$100/(N_d + 1) \%$的能量保留在暴胀子中。我们还考虑了子场具有无标度相互作用$λ_{nm} X_n^2 X_m^2$的情况,包括四次子场自相互作用的情况(对于$n=m$)。我们发现,这些相互作用触发的共振过程中的非线性政权,在单一的女儿场的情况下,已经允许消耗超过$50\%$的能量从膨胀$p\geq 4$。
2023-02-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Power-counting during single-field slow-roll inflation
本文阐明了暴胀微扰理论中有关小参数的计数。这样做可以明确地描述在暴胀关联函数的计算中使用的重力半经典近似的有效域。我们推导出暴胀扰动的关联函数对慢滚参数$ε= -\dot{H}/H^2$和$H/M_p$的依赖关系的表达式,其中$H$是暴胀过程中的哈勃参数。我们的分析是有效的单场模型中的暴胀子可以遍历普朗克大小的范围内的字段值和所有的慢滚参数具有大致相同的幅度。作为一个应用程序,我们使用我们的表达式寻求的通货膨胀微扰理论的有效性域的边界的制度,这是潜在的问题:模型与小声速和模型允许永恒的通货膨胀。
2017-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Gaussian features of primordial fluctuations in single field inflationary models
本文计算了单场暴胀模型中原初标量和张量涨落的三点关联函数。我们得到明确的表达式中的慢滚限制的答案是两个通常的慢滚参数。在特定限制下,三个点函数完全由两个点函数的谱的倾斜度确定。我们还对这种计算与dS/CFT和AdS/CFT的关系作了一些评论。我们强调,(A)dS/CFT可以看作是关于宇宙波函数的陈述。
2005-05-06 astro-ph hep-ph hep-th
A frame independent classification of single field inflationary models
源自不同物理设置的看似无关的暴胀模型,在某些情况下会对当前受约束的暴胀观测值产生相同的预测。为了对现有的模型进行分类,我们建议用帧不变量和重新参数化不变量来表示慢滚参数和相关的可观测量。通过不变的形式主义表明冗余,折磨目前的描述通货膨胀动力学,并提供了一个简单的方法来确定类模型,产生相同的现象。在这封信中,我们提供了一个逐步的配方,以重新构建所提出的形式主义中的每一个单场暴胀模型,还详细介绍了根据框架和重新参数化不变量计算暴胀观测值的过程。我们希望我们的结果成为可行的通货膨胀模型的新分类的基石,并为更深入地理解通货膨胀机制开辟道路。
2017-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Can CMB data constrain the inflationary field range?
我们研究在何种程度上的频谱指数$n_s$和张量标量比$r$确定的字段漂移$Δϕ$在通货膨胀。我们分析了可能的退化$Δϕ$通过比较三个广泛的类膨胀模型,与不同的依赖于e-折叠数$N$,基准模型的混沌膨胀单项式的潜力。所讨论的课程涵盖了大量的暴胀单场模型。我们发现,对于任何值的$(n_s, r)$的字段范围是不唯一确定的,可以有相同的预测混沌膨胀和一个非常不同的$Δϕ$。有趣的是,我们发现,字段范围不能超过一个上限,出现在不同类别的模型。最后,$Δϕ$甚至可以成为次普朗克,但这需要超越单场慢滚范式。
2014-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Black Hole Production in Inflationary Models of Supergravity with a Single Chiral Superfield
本文提出了一个具有单手征超场的超引力双拐点暴胀模型。这样的模型允许在小尺度上产生原始黑洞(PBH),这可以解释暗物质的很大一部分。此外,在真空中,还可以用很小的宇宙学常数给出一个小的、可调的超对称破缺。
2018-09-22 hep-ph
Characterizing the post-inflationary reheating history, Part I: single daughter field with quadratic-quadratic interaction
我们研究宇宙的能量分布和状态方程的演化,从膨胀的结束,直到开始的辐射支配(RD)或物质支配(MD)的瞬态期间。我们使用分析技术和晶格模拟。我们考虑两场模型,其中暴胀子$Φ$在暴胀后具有单项势$V(Φ) \propto |Φ- v|^p$($p\geq2$),并通过二次-二次相互作用$g^2Φ^2 X^2$耦合到子场$X$。我们考虑两种情况,这取决于电位是否在$i)$ $v = 0$或$ii)$ $v > 0$有一个最小值。在$i)$场景中,传递到$X$的最终能量与$g^2$无关,完全由$p$决定:对于$p < 4$,它可以忽略不计,对于$p \geq 4$,它的数量级为$\sim 50\%$。$p = 2$系统在后期进入MD,而$p > 2$系统进入RD。在后一种情况下,我们可以精确地计算e折叠的数量,直到RD作为$g^2$的函数,从而准确地预测暴胀观测值,如标量倾斜$n_s$和张量与标量比$r$。在$ii)$方案中,只要$p>2$的有效质量$m_X^2 = g^2(Φ-v)^2$不可忽略,能量总是完全转移到$X$。对于$p=2$,$X$和$Φ$的能量密度之间的最终比率强烈依赖于$g^2$。对于所有$p \ge 2$,系统总是在较晚时间进入MD。
2022-06-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Reconstructing inflationary paradigm within Effective Field Theory framework
本文的主要目的是在有效场论的框架内,以模型无关的方式分析单个暴胀子场的次普朗克漂移的约束。对于一般的单场暴胀势,使用原始功率谱的各种参数化,我推导出了场偏移在各种暴胀观测量方面的最一般表达式,应用了从最近的普朗克2015和普朗克2015 + BICEP 2/Keck阵列数据中获得的观测约束。通过显式计算,我将出现在普适展开式中的泰勒展开系数限制在有效场论中,从而重建了暴胀势的结构形式。接下来,我明确地导出了一组高阶暴胀相容性关系,这将有助于我们通过区分不同类暴胀模型来打破它们之间的简并性。我还提供了两个简单的通货膨胀有效理论的例子-拐点模型和鞍点模型,以根据Planck 2015和Planck 2015 + BICEP 2/Keck阵列数据检查指定方法的兼容性。最后,通过估算宇宙学参数和用多极区$2<l<2500$内的观测数据拟合理论CMB TT、TE和EE角功率谱,验证了该公式的有效性。
2015-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Precision Unitarity Calculations in Inflationary Models
本文精确计算了非最小耦合暴胀模型的幺正性截断尺度,发现近临界势能可显著提高截断,并提出了一个具有更高截断的新模型。
2025-05-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Best Inflationary Models After Planck
我们使用普朗克2013年宇宙微波背景数据计算了193个慢卷单场暴胀模型的贝叶斯证据和复杂性,目的是从贝叶斯的角度确定哪些模型是有利的。我们的计算采用了一个新的数值管道接口通货膨胀的有效可能性与慢卷库ASPIC和嵌套采样算法MULTINEST。所考虑的模型代表了对迄今为止提出的通货膨胀情景的整个景观的完整和系统的扫描。我们的分析挑出了与普朗克数据兼容的最可能的模型(从奥卡姆剃刀的角度来看),同时排除了非常强有力的证据34%的模型。我们确定了贝叶斯证据支持的26%的模型,对应于15种不同的潜在形状。如果将贝叶斯复杂性纳入分析,则只有9%的模型是首选的,对应于仅9种不同的潜在形状。这些形状都是高原型的。
2014-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Present Status of Inflationary Cosmology
本文回顾暴胀理论基本原理,综述能拟合Planck/BICEP/Keck及ACT数据的简单暴胀模型,如Starobinsky模型、Higgs暴胀和$\alpha$-吸引子,并介绍可解释任意CMB参数的三参数多项式混沌暴胀模型。
2025-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary Imprints on Dark Matter
我们发现,暗物质丰度和膨胀尺度$H$可能是密切相关的。标准模型的扩展与希格斯介导的耦合到新的物理通常包含额外的标量从真空中取代在膨胀。如果它们与标准模型的耦合很弱,它们就不会热化,并且很容易构成太多的暗物质,让人想起模量问题。作为一个例子,我们考虑标准模型扩展的$Z_2$对称单线$s$耦合到标准模型希格斯$Φ$通过$λΦ^†Φs^2$。对于$λ\lesssim 10^{-7}$来说,暗物质遗迹密度是非热产生的。我们表明,暗物质产量关键取决于暴胀规模。对于$H\sim 10^{10}$ GeV,我们发现,单重态自耦合和质量应该位于制度$λ_{\rm s}\gtrsim 10^{-9}$和$m_{\rm s}\lesssim 50$ GeV,以避免暗物质生产过剩。
2015-11-04 astro-ph.CO hep-ph
Single-Superfield Helical-Phase Inflation
超引力中的大场暴胀需要近似的整体对称性,以保护标量势的平坦性。在螺旋相暴胀中,假设Kahler势的U(1)对称性,手征超场的复标量的相位部分扮演暴胀子的角色,而径向部分是强稳定的。由Li,Li和Nanopoulos(LLN)提出的螺旋相位膨胀的原始模型采用了额外的(稳定剂)超场。我们提出了一个更经济的新的类螺旋相位暴胀模型没有一个稳定子超场。作为具体的例子,我们研究了二次型、自然型和Starobinsky型暴胀模型。
2015-11-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-linear corrections to inflationary power spectrum
我们研究了非线性贡献的超视界尺度上的曲率扰动的功率谱,产生在慢卷暴胀驱动的一个典型的单一标量场。我们发现,在大尺度下,线性功率谱完全占主导地位,领先的非线性修正仍然完全可以忽略不计,这表明我们可以安全地依赖于线性微扰理论来研究暴胀功率谱。我们还简要地评论了非线性修正的红外和紫外行为。
2011-04-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
K-inflationary Power Spectra at Second Order
在暴胀模型中,k-暴胀代表了最普遍的单场框架,它可以与曲率扰动和变化的声速的有效二次作用相关联。来自普朗克卫星和小尺度宇宙微波背景(CMB)实验等高精度宇宙学数据的输入要求暴胀预测更准确。在这项工作中,我们第一次计算的次到次到领先的阶标量和张量的原始功率谱的k-膨胀需要,以获得强大的约束的膨胀理论。所用的方法是一致近似与二阶展开的哈勃和声音流函数。我们的结果在各种限制中进行了检查,在这些限制中,它减少到已知的情况。
2013-09-03 astro-ph.CO gr-qc 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
Inflation with Massive Spin-2 Ghosts
我们考虑一个一般的二次引力模型耦合到一个单一的标量和调查的引力自由度对暴胀参数的影响。我们发现,量子校正所产生的大量自旋2鬼产生显着的贡献,有效的通货膨胀潜力,并允许实现自发击穿的全球规模不变性,而不需要额外的标量场。我们计算通货膨胀的参数,比较由此产生的预测,众所周知的通货膨胀模型,并发现它们很好地符合普朗克和BICEP/凯克合作的通货膨胀的约束。
2022-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Inflationary Trispectrum for Models with Large Non-Gaussianities
计算了一类单场模型中原初曲率扰动对四点函数的首阶贡献,其中暴胀拉格朗日量是暴胀子及其一阶导数的一般函数.这类模型包括弦驱动的暴胀模型,如DBI暴胀。我们发现,在某些参数范围内的三谱可能会在未来的实验中观察到。此外,三谱可以区分DBI膨胀与其他膨胀模型与大的非高斯性,通常具有类似的双谱。我们还得到了一组的一致性条件的n点函数的原始曲率微扰在单场暴胀,推广Maldacena的结果为3点函数。
2008-12-04 astro-ph hep-ph hep-th
Testing inflationary consistency relations by the potential CMB observations
检验所谓的一致性关系对于区分不同类型的通货膨胀模型起着重要的作用。在本文中,我们研究了可能的测试的基础上的潜在观测的宇宙微波背景(CMB)辐射,包括计划中的CMBPol任务和理想的CMB实验中,只考虑减少宇宙弱透镜污染的B模式偏振。我们发现,对于正则单场暴胀和幻影暴胀,一致性关系很难检验:对于CMBPol任务,一致性关系的检验只有当满足$r>0.14$,而对于理想实验,一致性关系的检验只有当满足$r>0.06$.然而,对于具有大非高斯信号的一般洛伦兹不变单场暴胀和绝热扰动与等曲率扰动之间具有强相关性的双场暴胀,情况可能会变得更好。我们发现,对于这两类通货膨胀的测试是可能的,如果$r\gtrsim 10^{-2}$或甚至更小的两个CMB实验。
2011-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A new mechanism to enhance primordial tensor fluctuations in single field inflation
我们讨论了一种新的机制,以增强频谱的原始张量涨落在单场暴胀的情况。这种增强依赖于一个短暂的非吸引子暴胀阶段,它放大了将要衰减的张量模式,并引起超视界尺度上张量波动的增长。我们表明,在此阶段产生的增强可以通过一个吸引子和非吸引子阶段,我们引入张量对偶整齐地处理。我们说明的机制和对偶性在一个动力学驱动的情况下的通货膨胀,与非最小的耦合之间的标量和度量。
2019-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
COSMOS-${\it e}'$-GTachyon from String Theory
在这篇文章中,我们的主要目标是研究生活在非BPS弦论世界体积上的广义快子(GTachyon)的暴胀范式。超光速粒子的作用在这里被认为是与原始作用相比被修改了。可以通过功率$q$而不是有效动作中的$1/2$来量化修改量。使用此设置,我们研究了各种类型的快子势的暴胀,使用它,我们约束内的索引$q$,$1/2<q<2$,Regge斜率$α^{'}$,弦耦合常数$g_{s}$和快子质量尺度$M_s$,从最近的普朗克2015年和普朗克+BICEP 2/凯克阵列联合数据。详细研究了单场、辅助场和多场快子的暴胀效应。特别是对于单场和辅助场的情况下,我们得到的结果在准德西特背景下,我们将利用宇宙学扰动和量子涨落的细节。我们还利用任意真空和Bunch-Davies真空导出了所有暴胀观测量的表达式。对于单场和辅助场的情况,我们导出了暴胀流方程,新的相容关系。同时,我们还推导了快子的场漂移公式,表明辅助暴胀比单场情况更安全,从而验证了有效场论框架。进一步研究了在单场条件下,在$q$允许的范围内,由TT、TE和EE相关引起的CMB角功率谱的特征。我们还从温度各向异性和偏振光谱的约束,这表明我们的分析与普朗克2015年的数据是一致的。最后,利用$δN$方法,我们导出了多场快子背景下暴胀观测量的表达式。
2016-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the consistency relation of the 3-point function in single field inflation
CMB的三点函数的相容性关系是一个非常强大的观测信号,它被认为适用于每个只有一个动力学自由度的暴胀模型。它的重要性依赖于这样一个事实,即在下一代实验中可能会检测到与它的偏差,从而使我们能够排除所有单场暴胀模型。在对已有的相容性关系的证明作了更精确的证明之后,我们利用最近发展起来的暴胀微扰的有效场论,提供了另一种在慢滚参数的非平凡阶有效的非常明确的证明.
2008-03-05 astro-ph hep-ph hep-th
Solitonic Brane Inflation
我们提出了一种由五维标量场的多扭结孤子解激发的膜膨胀。在薄膜极限下,我们分析了两个平行畴壁之间的距离减小的非静态配置。我们表明,随之而来的时空是暴胀的,无论是在膜上,并在一定的潜力,在体。我们认为,这种通货膨胀制度是暂时的,可以结束通过膜合并成一个单一的扭结解决方案-一个平坦的,厚膜RS 2宇宙。这种情况是相当普遍的,我们表明,任何潜在的支持一个单一的平面扭结的解决方案也可能支持通货膨胀的多扭结配置。
2010-06-28 hep-ph hep-th
On the inflationary massive field with a curved field manifold
暴胀期间的大质量场提供了一个有趣的机会,可以在非常高的能量尺度上测试新物理。同时,在基本实现中,暴胀场空间通常具有弯曲的几何形状,这可能会在原始观测中留下可检测的印记。本文研究了一种推广的准单场暴胀,其中暴胀子和质量场都属于一个曲场流形。由于非平凡场空间曲率的存在,这里的质量场可以得到哈勃尺度量级的质量修正,从而影响了准单场对原初非高斯性的预言。我们得到了同样的结果在一个等价的方法,通过使用背景有效场论的通货膨胀,其中一个6维算子被确定发挥重要作用,其截止尺度与场空间的曲率尺度。此外,由于暴胀子的慢滚演化,这种类型的质量修正具有内在的时间依赖性。因此,运行质量修改的标度行为的压缩限制的标量双谱,而由此产生的运行指数措施的曲率的内部场空间。因此,暴胀期间弯曲场空间中的大质量场的最小设置可能会自然地导致场空间几何的新观测特征。
2020-01-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Supersymmetry Breaking and Inflation from Higher Curvature Supergravity
一般嵌入的$R+R^2$高曲率理论到旧的最小超引力导致丰富的真空结构,除了其众所周知的暴胀性质的模型。当模型具有精确的R对称性时,存在一个具有单一超对称闵可夫斯基真空的暴胀相。这似乎是一个更一般的设置的特殊情况,原则上可能包括仍然是纯超引力起源的R对称性破坏项。通过包括后者,我们发现新的超对称破缺真空兼容的单场暴胀轨迹。我们明确地讨论了两个这样的模型,我们说明了暴胀是如何被驱动的超对称破缺真空后,暴胀阶段。在这些模型中,引力子的质量与暴胀子的质量在同一量级。因此,纯高曲率超引力不仅可以容纳适当的暴胀子场,而且还可以在暴胀结束后为超对称破缺提供适当的隐藏扇区。
2015-01-22 hep-ph hep-th
Gauge invariant backreaction in general single field models of inflation
在一般的单场暴胀模型中,我们考虑了长波长标量涨落对一类自由落体观测者观测到的有效膨胀率和物态方程的影响。在以前的工作中,我们表明,对于一个自由的大质量暴胀没有反反应观察到的一些限制。在本文中,我们推广了我们以前的结果的有效性的情况下,一个任意的自相互作用的暴胀势,工作到二阶的宇宙学扰动理论和所有的顺序慢卷近似。对于这些一般的暴胀模型,我们还证明了自由落体观测者与暴胀子场共动观测者的等价性。
2013-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconstructing inflationary potential from NANOGrav 15-year Data: A robust study using Non-Bunch Davies initial condition
本文提出一种模型无关的框架,利用非Bunch-Davies初始条件从NANOGrav 15年数据重构单场慢滚暴胀势,发现支持蓝倾张量功率谱的参数空间及势的拐点行为,并验证了EFT处方的有效性。
2024-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Complete WMAP Constraints on Bandlimited Inflationary Features
使用主成分(PC)的基础上,适应顺序统一功能的慢卷参数作为罚款的1/10的十年在超过20年的通货膨胀,我们测试慢卷和单场膨胀与WMAP 7数据。任何非零分量的检测将表示违反普通慢滚,并指示暴胀子势或声速中的特征。尽管有一个组件在98% CL下显示出偏差,但考虑到检测的20个组件,认为其不具有统计学显著性。极大似然PC参数对于与多极l<60处的WMAP功率谱中的已知毛刺相关联的20个参数仅将2 Δ nL提高17。我们对偏振光谱中的匹配毛刺进行独立于模型的预测,以测试它们的暴胀起源。这一完整的分析广义慢滚的源函数中的带限功能,可以用来约束参数的特定模型的暴胀子的潜力,而不需要一个单独的可能性分析,为每个选择。我们说明其使用放置边界的高度和宽度的阶梯状功能的潜力,提出解释毛刺在20<l<40。即使考虑到温度谱中存在的特征,单场暴胀也会对极化中的声学峰值做出尖锐的可证伪的预测,因为违反这些预测需要额外的自由度。
2011-06-20 astro-ph.CO hep-ph
Multiple Fields in Stochastic Inflation
研究了多场暴胀情景中的随机效应。本文导出了一类扩散方程,其解给出了暴胀$e$ -折叠数的矩。在多维场空间中求解由此产生的偏微分方程比单场情况更具挑战性。一些易处理的例子进行了讨论,这表明字段的数量是,在一般情况下,一个关键参数。例如,当存在两个以上的场时,探索任意大的势场区域的概率变得非零,否则单场动力学无法到达。在某些构型中,这会产生无限平均数目的$e$折叠,而与初始条件无关。与单场情况的另一个区别是,多场随机效应即使在次普朗克能量下也可能很大。这为探测暴胀动力学中的量子效应开辟了有趣的新可能性,因为$e$ -折叠数的矩可以用来计算随机- $δN$形式主义中原始密度扰动的分布。
2016-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconstructing a general inflationary action
如果暴胀是以一种无偏的方式来考虑的,因为暴胀可能起源于广泛的基础理论之一,那么观测就不需要简单地用于重建暴胀子势V(V)或一个特定的动力学项,就像在DBI暴胀中一样,而是重建整个暴胀作用。我们讨论的约束,可以放置在一个一般的单场作用从原始标量和张量波动功率谱和非高斯测量。我们还提出了流方程形式,用于重建一般规范中的一般膨胀拉格朗日量L(X,λ),其中X={1/2} \partial_μ \partial^μ λ,在特定规范\partial L/ \partial X = c_s^{-1}中约化为正则和DBI膨胀.
2008-04-02 astro-ph hep-ph hep-th
Inflationary magnetogenesis with added helicity: constraints from non-gaussianities
在以前的工作中,我们中的两个人提出了一个基于滚动辅助场的暴胀磁生模型,该模型既能够解释由耀变体的伽马射线观测(非)推断的磁场,又能够启动银河发电机,而不会引起任何强耦合或强反反应机制。在这里,我们评估的标量谱和双谱相对于在该方案中产生的单场慢卷膨胀的校正。对模型的最强约束来自于标量双谱的非观测。然而,即使考虑到这些限制,该方案可以成功地解释所观察到的磁场,只要暴胀的能量尺度小于$10^6\div10^8$ ~GeV,在一定条件下的辅助标量场的缓慢滚动。
2018-06-08 astro-ph.CO hep-ph
A strong dissipative inflationary model
考虑高温极限下的热效应,讨论了描述二阶相变的单个标量场的动力学。我的结论是,热效应在膨胀过程中起着非常重要的作用,在早期宇宙模型中不应被忽略。在膨胀结束时,热涨落比量子涨落更重要,因为$T > H_c$。
2004-06-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Inflationary predictions of double-well, Coleman-Weinberg, and hilltop potentials with non-minimal coupling
我们讨论了暴胀子和Ricci标量之间的非最小耦合$ξϕ^2R$如何影响暴胀子在暴胀后具有非零真空期望值(VEV)$v$的单场暴胀模型的预测。我们表明,在暴胀过程中,对于高于VEV和低于VEV的暴胀值,在一定条件下,暴胀预测变得与Starobinsky模型的预测大致相同。然后,我们详细分析了双阱和Coleman-Weinberg势的暴胀,显示了$v$ - $ξ$平面中的区域,其中谱指数$n_s$和张量标量比$r$值与当前的观测结果相一致。在这些区域中,$r$总是大于0.002。最后,我们考虑了$ξ$对小场暴胀(山顶)势的影响。
2018-05-17 astro-ph.CO hep-ph
Noncompact Kaluza-Klein theory and inflationary cosmology: a complete formalism
从非紧Kaluza-Klein理论发展了最近引入的暴胀理论的形式化。特别地,研究了单标量场暴胀模型的情形。我们得到了在不同标架中采用不同表示的标势都有一个几何原点。
2004-07-07 gr-qc hep-ph
Primordial Black Holes, Eternal Inflation, and the Inflationary Parameter Space after WMAP5
我们认为通货膨胀的约束驱动的一个单一的,最低限度的耦合标量场的光的WMAP 5数据集,以及ACBAR和超新星遗产调查。我们使用慢滚重建算法,以获得最佳的通货膨胀的参数空间的约束。WMAP5允许的标量谱的斜率的尺度依赖性足够大,以导致可行的模型,其中小尺度扰动外推到膨胀结束时具有相当大的幅度。我们发现,排除参数值,这将导致生产过剩的原始黑洞,甚至开始永恒的通货膨胀导致潜在的显着限制慢滚参数。最后,我们提出了一个更复杂的方法,包括先验的基础上的总持续时间的通货膨胀,并讨论了由此产生的限制通货膨胀的参数空间。
2008-09-16 astro-ph hep-ph hep-th
Post-inflationary production of particle Dark Matter: Hilltop and Coleman-Weinberg inflation
本文研究Hilltop和Coleman-Weinberg暴胀后非热暗物质的产生,给出满足CMB约束的暗物质质量与耦合参数范围,并分析了暴胀参数对允许参数空间的影响。
2024-03-18 astro-ph.CO hep-ph
Metric perturbation from inflationary magnetic field and generic bound on inflation models
有观测表明存在河外磁场。没有任何已知的天体物理过程能够解释如此大尺度磁场的起源,这促使我们在原始暴胀中寻找它们的起源。通过求解线性化的爱因斯坦方程,我们研究了暴胀过程中产生的磁场引起的度规扰动。通过要求引入的度规扰动不超过观测值10^-5,这就得到了暴胀模型的一个简单但稳健的边界。在标准的单场暴胀模型的情况下,在暴胀期间,该界限可以转换为哈勃参数的下限。
2012-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the inflationary interpretation of the nHz gravitational-wave background
提出含超慢滚阶段的单场暴胀模型,在符合 Planck 与 BICEP/Keck 观测的同时产生 nHz 标量诱导引力波,并分析其解释 NANOGrav 低频背景的特征。
2023-08-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generic Scalar Potentials for Inflation in Supergravity with a Single Chiral Superfield
我们提出了一个大类的超引力模型在一个单一的手征物质超场,导致(几乎)任意的单场暴胀标量势类似的F-项在刚性超对称。这些标量势是半正定的(在我们的近似中),并且可以在暴胀结束时保持超对称性。暴胀子的唯一标量超伴子是由Kahler势中的高维项稳定的。我们认为,暴胀子的粒子谱的其他部门的耦合不影响的暴胀动力学,并简要讨论了宇宙的再加热的暴胀子衰变。
2015-02-24 gr-qc hep-ph hep-th
Inflationary baryogenesis with low reheating temperature and testable neutron-antineutron oscillation
最近我们用四个TeV尺度的场(包括一个单重态费米子、一个等三重态和两个等单重态双夸克标量)扩展了标准模型,产生了具有可观测到的中子-反中子振荡的宇宙学重子不对称性.我们现在超对称化我们的模型,但不限制它在TeV尺度。单态费米子的超伴子可以作为暴胀子场。它的三体衰变,介导的等单重双夸克和他们的超伙伴,可以同时提供一个低的再加热温度和相当大的CP不对称性。因此,我们可以实现一个非热重子生成没有引力子的问题。同时,当等重态双夸克处于TeV量级时,一个等重态双夸克和两个等重态双夸克的交换可以产生可测的中子-反中子振荡。
2011-10-13 hep-ph
Inflationary cosmology, a dissipative quantum field theory process
早期宇宙学的现状可以概括为精确,但本质上是有限的,需要精确和可靠的理论来解释的数据。具体来说,暴胀是目前解决早期宇宙问题的唯一具体希望,因为它在量子场论中是普遍可实现的,但对相互作用的处理需要相当多的关注。本演讲回顾了这一方向的重要性和进展。
2002-12-10 astro-ph hep-ph
Monte Carlo reconstruction of the inflationary potential
我们提出了蒙特卡罗重建,一种新的方法"反演“观测数据,以限制形式的标量场潜在的负责通货膨胀。这种随机技术是基于流方程的形式主义,并具有明显的优势,重建方法的基础上泰勒展开的潜力。蒙特卡罗重建所需的主要假设是暴胀是由单个标量场驱动的。我们还需要一个非常温和的慢滚约束,这可以任意弱,因为蒙特卡洛重建在慢滚展开中以任意顺序实现。虽然我们的方法无法回避重建精度的基本限制,但它可以简单且一致地应用于较差的数据集,并且它利用单场膨胀模型的吸引子属性来限制观测直接探测的小区域之外的潜力。我们显示的数据集类似于预期从普朗克卫星的Monte Carlo重建的例子,并为一个假设的测量与一个因素的5个更好的参数歧视比普朗克。
2002-11-07 astro-ph hep-ph hep-th
Inflation in Supergravity with a Single Chiral Superfield
我们提出了新的超引力模型,描述混沌林德和Starobinsky类暴胀在一个单一的手征超场。在大场暴胀过程中获得正真空能量的关键思想是(i)通过修改Kahler势来稳定暴胀子的实部或虚部,以及(ii)使用源于多项式超势的标量势中的交叉项。我们的暴胀模型是从具有位移对称性的最小Kahler势出发建立的,并推广到无标度情形。我们的方法可以应用到更一般的超引力膨胀模型,只有一个手征超场。
2014-08-14 gr-qc hep-ph hep-th
The exact numerical treatment of inflationary models
最近的CMB测量所达到的精度提供了对宇宙学扰动的原始功率谱形状的新见解。在暴胀宇宙学的背景下,这意味着CMB数据现在对暴胀子势的形式很敏感。目前大多数的方法致力于推导暴胀的原始功率谱,或暴胀子潜在的重建问题,依赖于近似的分析处理,可能会打破异国情调的模型。在本文中,我们数值求解背景量和所有微扰量的暴胀演化,以精确地提取原始功率谱。这种方法完全依赖于广义相对论和线性微扰理论。除了提供一个检验分析近似的工具之外,人们还可以考虑,在没有复杂性的情况下,把非标准暴胀模型当作涉及几个场的模型来处理,这些场最终与引力非最小耦合。精确的数值方法来处理CMB数据的实用性说明分析WMAP第三年的数据在单场模式的背景下。为此,我们引入了一个新的暴胀相关参数编码的再加热时代的基本属性。这个再加热参数具有显著的可观察效应,并提供了一个自洽检验的通货膨胀模型。作为一个工作的例子,边缘化的概率分布的再加热和潜在的参数与小场模型。
2015-10-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Post-Inflationary Constraints on Nonminimally Coupled Quintessential Inflation
Yonsei University(延世大学);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等科学研究院);Saga University(佐贺大学);Universidade de Coimbra(科英布拉大学)
本文研究非最小耦合标量-张量理论中的精质暴胀,通过双指数变形解决单一指数耦合无法提供晚期加速的矛盾,数值解得到解冻精质区域,未来暗能量测量可探测宇宙暴胀后再加热历史。
2026-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New exact solutions for inflationary cosmological perturbations
从一个一般的有效潜在的宇宙学扰动的anademic,我们发现新的,精确的解决方案,在单标量场通货膨胀:一个三参数家庭的精确通货膨胀的解决方案,包括所有的精确解决方案,以前已经知道(幂律通货膨胀,Easther的模型,和一个广义版本的Starobinsky的解决方案)。这个新族的主要特点是谱指数是尺度相关的。
2000-11-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Inflationary models with a flat potential enforced by non-abelian discrete gauge symmetries
即使考虑到引力强度效应,非阿贝尔离散规范对称性也可以为暴胀子提供平坦的势。对称性的离散性也提供了特殊的场值,其中暴胀可以通过混合型机制结束。这种方法的一个有趣的特点是,它可以自然地导致非常平坦的潜力,因此,在原则上,在异常低的能量尺度的暴胀。两个例子的有效场论与这种机制,一个与混合出口和一个突变的混合出口。它们包括违反单字段一致性条件的明确示例。
2001-02-05 astro-ph hep-ph hep-th
Testing and comparing tachyon inflation to single standard field inflation
我们比较了标准的单标量场暴胀的预测与由快子场驱动的暴胀相。定义了快子暴胀的慢滚形式,导出了标量和张量扰动的谱以及一致性关系。在最低阶,标准粒子暴胀和快子暴胀的预言是相同的。高阶偏差的存在和它们的观测相关性进行了讨论。我们讨论了一些典型的暴胀快子势的观测结果,并与最近的数据进行了比较。所有的模型预测的标量光谱指数的负的和非常小的运行,它们始终位于1 $σ$轮廓的数据集。然而,蓝色标量谱指数和大重力波的制度是没有探索这些模式。
2004-03-11 astro-ph hep-ph
Reheating the Post Inflationary Universe
我们考虑了与轻标量和费米子耦合的暴胀子场的非平衡演化。这个领域的耗散动力学的研究,发现是完全不同的,比相信在暴胀模型。特别地,当暴胀子振幅较大时,暴胀子零动量模的期望值的阻尼时标可以比单粒子衰变率给出的阻尼时标短得多,如在混沌暴胀场景中。我们发现,再热温度可能会大大偏离通常的估计。
1995-05-03 astro-ph hep-ph
Insights into the highest natural scale: Finite naturalness challenges inflationary dynamics
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
研究通过有限自然性挑战暴胀动力学,指出引力可早于传统机制耦合希格斯与重尺度,并质疑大场暴胀模型的合理性。
2025-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph